JPS6214860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、論理回路におけるシフトレジスタ
の制御方式に関する。

論理回路により構成される一般の装置におい
て、本来その装置に必要とされる一次機能とは別
に、装置内の論理回路中に含まれる記憶保持子
（以下ラツチと言う）を直列に接続して、シフト
レジスタ（以下シフトリングと言う）を構成する
場合、このシフトリングに沿つてデータを装置内
部へシフトインまたは装置内部からシフトアウト
する機能が実現される。

これらのシフトイン、シフトアウト機能を利用
することによつて、論理回路により構成される装
置の一次機能のテスト、あるいは、故障診断など
が可能となる。

すなわち、データのシフトイン機能により、こ
の装置の内部状態に任意に設定しておき、次にこ
の系にクロツクを印加した後、データのシフトア
ウト機能によりこの装置の内部状態をシフトアウ
トし、最初に設定した状態とこのシフトアウトデ
ータとから装置内部の論理回路が正常に動作して
いるか否かをテストすることができる。

これに代えて、装置に故障が発生した場合、デ
ータのシフトアウト機能により故障時の装置内部
状態をログアウトし、このデータから故障箇所指
摘などの故障診断を行なうことができる。

シフトリングの構成方法としては、装置内に存
在するすべてのラツチで一つのシフトリングを構
成する方法と、装置の論理回路を２個以上のブロ
ツクに分割し、一つのブロツク内に存在するすべ
てのラツチで一つのシフトリングを構成すること
により、装置全体としては２個以上のシフトリン
グをもつ方法とが考案されている。

前者の構成方法は、シフトリングを構成するラ
ツチの数が非常に多くなるため、シフトの動作に
多くの時間を要したり、装置内に一つのシフトリ
ング（シフトパス）しか存在しないため、リング
上の１箇所にでも故障が発生するとシフトリング
全体が使用不可能になつてしまうという欠点をも
つている。

また、後者の構成方法では、複数個存在するシ
フトリングのうちの一つを選択してシフト動作を
行なうが、一つのシフトリングを選択する方法と
しては、おのおののシフトリングにシフトリング
アドレスを与え、このアドレスにより対象とする
方法を用いている。

シフトリングアドレスの供給方法は、シフトリ
ングアドレス線を別に設け、これを、おのおのの
シフトリングの制御回路へ入力する方法を用いて
いるが、この方法によれば、装置内の全シフトリ
ングの制御回路へそれぞれシフトリングアドレス
線を接続するので、信号線数が増大してしまうと
いう欠点をもつことになる。

この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、論理回路により構成される装置
内に２個以上のシフトリングが存在するような系
において、シフト操作の種類を示す１ないし数本
の信号線（シフトフアンクシヨン指示線）と、シ
フトリングアドレスを保持する１ないし数個のシ
フトレジスタ（シフトリングアドレスレジスタ）
を備え、通常のシフト動作に先だち、シフトフア
ンクシヨン指示線によシフトリングアドレスのシ
フトインモードを指示し、これにしたがつて、シ
フトリングアドレスをシフトリングアドレスレジ
スタへ設定し、このアドレスから複数個のシフト
リングのうちの一つを選択することにより、LSI
の入出力信号ビン数の削減効果を期し、論理設計
段階でシフト動作に関係する部分の設計に対する
制約を緩和できるとともに、シフトリングのシフ
トアドレスを容易に変更できるシフトレジスタの
制御方式を提供することを目的とする。

以下、この発明のシフトレジスタの制御方式の
実施例について図面に基づき説明する。第１図は
そ一実施例を示すブロツク図である。この第１図
の実施例では、物理的に複数のプリント基板（以
下PCAと言う）１，２，３，４からなり、これ
らのPCA１〜４はさらに複数のセラミツク基板
（以下CCAと言う）５，６，７を含んでいて、シ
フトリングはCCA５〜６ごとに１個ずつ形成さ
れている。

シフト動作制御回路８は、装置全体のシフト動
作の制御を行ない、PCA内シフトリング制御回
路９はシフト動作制御回路８の指示を受けて
PCA内のシフトリングの制御を行なう。

このような構造をもつことにより、シフトリン
グは階層的に指定される。シフト動作制御回路８
とPCA内のシフトリング制御回路９とは、シフ
トバス１０を介して接続される。

第２図にこの実施例におけるシフトリングの形
成方式を示す。なお、第２図はこの発明の説明に
不要と思われるものについては省略している。図
中、１１は装置内の一つのCCA、１２はシフト
インデータ線、１３はシフトアウトデータ線、１
４はシステムクロツク線、１５はシフトクロツク
線、そして１６はCCAシフトモード指定線であ
る。

CCA１１の内部にはラツチ１７，１８，１
９，２０が存在し、これらのラツチ１７〜２０に
は通常動作時入力データとシフト動作時入力デー
タとを選択するセレクタ２１，２２，２３，２
４、およびシステムクロツクとシフトクロツクと
を選択するセレクタ２５，２６，２７，２８が付
随している。

セレクタの選択信号にはCCAシフトモード指
定線１６が使用され、通常動作時にはセレクタ入
力Ａの通常データおよびシステムクロツクが、シ
フト動作時にはセレクタ入力Ｂのシフトデータお
よびシフトクロツクが選択される。

ラツチのシンボル中のＤはデータ入力端子、Ｚ
はデータ出力端子、Ｃはクロツク入力端子、SO
はシフトデータ出力端子を表わしている。ラツチ
のシフトデータ出力端子SOに現われる出力は次
段のラツチの前にあるセレクタのセレクタ入力端
子Ｂに接続され、最終段のラツチ２０のシフトデ
ータ出力端子SOに現われる出力はCCAシフトア
ウトデータ線１３となる。

CCA内において、このような接続を施すこと
によつて、シフト動作時にシフトインデータ線１
２―シフトデータ線２９，３０，３１―シフトア
ウトデータ線１３というシフトリングが形成され
る。

第３図にこの実施例の詳細説明図を示す。な
お、この実施例は一つのPCA内に４個のCCAが
含まれる場合に説明を行なう。

この実施例において、シフトリングを指定する
ためのシフトリングアドレスは、上位ビツトが
PCA指定部下位ビツトがPCA内CCA（シフトリ
ング）指定部となつている。第３図において、８
はシフトインデータの送出、シフトアウトデータ
の取り込み、および、シフトフアンクシヨンの指
定など装置全体のシフト動作制御を行なうシフト
動作制御回路である。３２は装置内の一つの
PCA、３３〜３６はCCA、３７はPCA内シフト
リング制御回路である。

PCA内シフトリング制御回路３７は、シフト
アウトフアンクシヨンをデコードするフアンクシ
ヨンデコーダ３８、シフトリングアドレスを設定
するシフトリングアドレスレジスタ３９、この
PCAが選択されたか否かを判別するPCAアドレ
ス検知回路４０、CCAアドレス（リングアドレ
ス）をデコードするCCAアドレスデコーダ４１
および、各CCA（シフトリング）からのシフト
アウトデータの選択を行なうシフトアウトデータ
セレクタ４２から成つている。

シフト動作制御回路８とPCA内シフトリング
制御回路３７とは、シフトインデータ線４４、シ
フトフアンクシヨン指示線４５、シフトアウトデ
ータ線４６から成るシフトバス１０を介して接続
される。

シフト動作制御回路８はシフトバス１０へシフ
トインデータ、シフトフアンクシヨンを送出し、
これらはシフトインデータ線４４、シフトフアン
クシヨン指示線４５を介してシフトバス１０につ
ながるすべてのPCAのPCA内シフトリング制御
回路へ取り込まれる。

この取り込まれたシフトフアンクシヨンはフア
ンクシヨンデコーダ３８でデコードされ、デコー
ド結果がシフトリングアドレスのシフトインモー
ドであれば、信号線４７を介してシフトリングア
ドレスレジスタ３９をシフトモードに設定する。

シフトリングアドレスがシフトインされると、
アドレスの上位ビツトをPCAアドレス検知回路
４０へ送り、このPCAが選択されているか否か
を判別する。これと並行して、シフトリングアド
レスレジスタ３９の下位ビツトをCCAアドレス
デコーダ４１へ送り、選択されるべきシフトリン
グ（CCA）を指定しておく。

しかる後に、シフト動作制御回路８はシフトフ
アンクシヨン指示線４５を介して、通常シフトモ
ードへ移行した旨をPCA内シフトリング制御回
路３７へ知らせ、シフトインデータ線４４を介し
てシフトインデータを送出するようになつてい
る。

PCA内シフトリング制御回路３７内のフアン
クシヨンデコーダ３８は、シフトフアンクシヨン
指示線４５を通して送らてくるシフトフアンクシ
ヨンをデコードし、デコード結果が通常のシフト
モードであれば、線４８によりPCAアドレス検
知回路出力４０をゲートする。

このとき、PCAアドレス検知回路４０により
このPCAが選択されていることが判別していれ
ば、線４９によりCCAアドレスデコーダ４１の
出力をゲートし、線５０，５１，５２，５３のう
ち選択されたシフトリング（CCA）に対応する
線がこのCCAへシフトモードであることを指示
する。

指定されたシフトリングへはシフト動作制御回
路８からシフトインデータ線４４を介してデータ
がシフトインされる。

一方、CCAシフトアウトデータ線５４，５
５，５６，５７が各CCAより１本ずつ出てお
り、選択されたシフトリングのシフトアウトデー
タはシフトアウトデータセレクタ４２によつて選
択され、シフトアウトデータ線４６、シフトバス
１０を介してシフト動作制御回路８へ送られる。

シフトアウトデータセレクタ４２の選択信号と
しては、線５０〜５３にのるシフトモード指定信
号が使用される。

この発明によるシフトレジスタの制御方式は従
来の方式と比較して、従来の方式では複数個のシ
フトリングをもつ装置において、ある一つのシフ
トリングを指定するためにシフトリングアドレス
線を設けていたのに対し、この発明ではシフトフ
アンクシヨン指示線とシフトリングアドレスレジ
スタを設け、シフトフアンクシヨンの指示により
シフトリングアドレスをシフトインデータ線を介
してシフトリングアドレスレジスタへ設定し、こ
の値でシフトリングを指定できるという特徴をも
つている。

また、この発明の方式の一つの利点は、上記特
徴を有することにより従来の方式と同一の機能を
少ない信号線数で実現できることである。

たとえば、128個のシフトリングが存在する系
でシフトリングの指定を行なう場合、従来方式で
はシフトリングアドレス線として７本の信号線を
必要とするが、この発明の方式によれば、１本の
シフトフアンクシヨン指示線を追加するだけでよ
いので、信号線数が従来方式よりも６本節約でき
ることになる。

ところで、LSI化計算機における一つの大きな
問題として、LSIの入出力信号ピン数が不足する
傾向にあることが挙げられるが、シフトリング構
成方式にこの発明による方式を採用することによ
り、LSIの入出力信号ピン数削減に大きな効果が
もたらされる。

さらに、この発明の方式の他の一つの利点は、
上記特徴を有することにより、装置の論理設計段
階でシフト動作に関係する部分の設計に対する制
約を緩和できることである。

たとえば、LSI化計算機において、LSI単位ま
たはLSIをいくつかまとめたCCA単位でシフトリ
ングを形成する場合、従来の方式ではシフトリン
グアドレス線をそれぞれのシフトリングに供給
し、シフトリング側でアドレス検知回路を持つ必
要がある。

このことは、装置の論理設計開始段階で装置内
のすべてのシフトリングを定義し、それぞれに個
有のシフトリングアドレスを与えてからでないと
LSIの論理設計、あるいはCCAの設計が開始でき
ないことを示している。

一方、この発明による方式では、上記の状況に
おいて、シフトリング制御回路がシフトリングア
ドレスの検知を行なうため、装置の論理設計開始
段階であらかじめすべてのシフトリングを定義し
ておく必要がなく、LSIの論理設計、CCA設計に
対する制約が緩和できる。

この発明の方式のさらに異なる利点は、上記特
徴を有することにより、装置内のシフトリングの
シフトリングアドレスを容易に変更できることで
ある。

従来の方式では、シフトリングアドレス線をそ
れぞれのシフトリングに供給し、シフトリング側
でアドレス検知回路をもつため、シフトリングア
ドレスを変更する場合、すべてのシフトリングの
アドレス検知回路を変更する必要がある。

たとえば、LSI化計算機において、LSI単位で
シフトリングを形成する場合、LSIごとにアドレ
ス検知回路をもつているので、シフトリングアド
レスを変更する場合、すべてのLSIを設計変更し
なければならない。

一方、この発明による方式では、シフトリング
制御回路がシフトリングアドレスの検知を行なつ
ているため、上記の状況では、アドレス検知回路
の変更のためにシフトリング制御回路の設計変更
を行なうだけで十分であり、その他のLSIは設計
変更をする必要がない。したがつてシフトリング
のアドレス変更は従来の方式と比較して容易に実
現できる。

以上のように、この発明のシフトレジスタの制
御方式によれば、通常のシフト動作に先立ち、シ
フトリングアドレスのシフトインモードを指示
し、これにしたがつてシフトリングアドレスをシ
フトリングレジスタへシフトインして、複数のシ
フトリングのうちの一つを選択するようにしたの
で、LSIの入出力信号ピン数の削減が可能にな
り、かつ論理設計段階でシフト動作に関係する部
品の設計に対する制約を緩和できるとともに、シ
フトリングのシフトアドレスを容易に変更できる
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のシフトレジスタの制御方式
の一実施例のブロツク図、第２図は同上シフトレ
ジスタの制御方式におけるシフトリング形成方式
を示すブロツク図、第３図は同上シフトレジスタ
の制御方式の詳細説明を示すブロツク図である。 １〜４，３２……プリント基板、５〜７，３３
〜３６……セラミツク基板、８……シフト動作制
御回路、９……PCA内シフトリング制御回路、
１０……シフトバス、１１……CCA、１２……
シフトインデータ線、１３……CCAシフトアウ
トデータ線、１４……システムクロツク線、１５
……シフトクロツク線、１６……CCAシフトモ
ード指示線、１７〜２０……ラツチ、２１〜２８
……セレクタ、２９〜３１……シフトデータ線、
３７……PCA内シフトリング制御回路、３８…
…フアンクシヨンデコーダ、３９……シフトリン
グアドレスレジスタ、４０……PCAアドレス検
知回路、４１……CCAアドレスデコーダ、４２
……シフトアウトデータセレクタ、４３……シフ
トインデータ線、４４……シフトフアンクシヨン
指示線、４５……シフトアウトデータ線、４６，
４７……シフトフアンクシヨンデコード線、４８
……PCAシフトモード指示線、４９〜５２……
CCAシフトモード指示線、５３〜５６……CCA
シフトアウトデータ線。なお、図中同一または相
当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 論理回路により構成される装置に必要とされ
   る一次機能とは別に、この装置内の論理回路中に
   含まれる記憶保持手段を直列に接続してシフトリ
   ングを構成し、かつ、このシフトリングが装置全
   体で２個以上存在し、これを故障診断などの目的
   に利用するようにした装置において、シフト操作
   の種類を示す１ないし数本のシフトフアンクシヨ
   ン指示とシフトリングのアドレスを保持する１な
   いし数個のシフトアドレスレジスタを備え、通常
   のシフト動作に先だち、シフトリングアドレスの
   シフトインモードを指示し、これにしたがつてシ
   フトリングアドレスをシフトリングアドレスレジ
   スタへシフトインすることにより、上記複数のシ
   フトリングのうちの一つを選択することを特徴と
   したシフトレジスタの制御方式。