SU1383444A1

SU1383444A1 - Асинхронный последовательный регистр

Info

Publication number: SU1383444A1
Application number: SU864050024A
Authority: SU
Inventors: Виктор Ильич Варшавский; Вячеслав Борисович Мараховский; Леонид Яковлевич Розенблюм; Борис Соломонович Цирлин
Original assignee: Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1988-03-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике. С целью повышени быстродействи в регистр, содержаш,ий чейки пам ти , кажда из которых построена по схеме трехстабильного триггера из трех элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с входами элементов И-ИЛИ-НЕ предыдуш,ей и последуюшей чеек, введены три дополнительных элемента И-ИЛИ-НЕ, входы первого из которых соединены с выходами элементов И-ИЛИ-НЕ двух первых чеек, а выход вл етс управл ющим выходом регистра, выходы двух упругих дополнительных элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с выходами элементов И-ИЛИ-НЕ двух последних чеек, а выходы дополнительных элементов И- ИЛИ-НЕ вл ютс пр мыми и инверсными информационными выходами регистра. 1 ил.

Description

И

. Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике. I Цель изобретени - повышение быстродействи регистра.

На чертеже приведена схема регистра.

Регистр состоит из п чеек пам ти, кажда из которых содержит три элемента И-ИЛИ-НЕ 1-3, и трех дополнительных Элементов И-ИЛИ-НЕ 4-6, выходы которых (;оединены с управл ющим 7, пр мым 8 и инверсным 9 информационными выходами

Регистра. Входы элемента 4 соединены с вы- одами элементов 1-3 первой и второй , чеек, входы которых соединены с пр мым 10 и инверсным 11 информационными входами 1|)егистра. Входы элементов 5 и 6 соединены с выходами элементов 1-3 «-Й и (п-1)-й $ч.еек (последней и предпоследней соответ- { твенно), входы которых соединены с управ- ющим входом 12 регистра. Выходы эле- ijieHTOB 1-3 каждой чейки регистра соеди- с входами элементов 2, 3, 1 и 3, 1,2 той е чейки. Выходы элементов 1-3 /-и , 2,...,п-2) и п-й чеек регистра сое- 1инены с входами элементов 2, 3, 1 и 3, 1,2 t /-f 1)-и и (j- 1) -и чеек соответственно. Выходы элементов 1-Зг -й чейки (,...,п-1) Соединены с входами каждого из элемен- toB (г-1)-й чейки. Выходы элементов 1-3 15торой и (i-1)-й чеек соединены с входами Элементов 1-3 первой и п-й чеек соответственно .

: Асинхронный последовательный регистр работает следующим образом.

: Кажда г- чейка (, 3,...,п-1) имеет tpH устойчивых состо ни (значени выходов ее элементов 1-3):101 - в чейке записан нуль, ПО - в чейке записана еди- Иица, 011 - значение разр да сдвигаемого кода, записанного в чейку, совпадает Со значением предыдущего разр да, т. е. В чейку записана метка. Благодар блокирующим св з м с выходов элементов 1-3 последующей (/+1)-й чейки с входами элементов 1-3 данной изменение ее состо ни Становитс возможным только после того, как состо ни данной и последующей чеек одинаковы. Перепись информации из предыдущей (г-1)-й чейки в данную возможна только после того, как информаци , записанна ранее в данную чейку, переписываетс в последующую чейку.

При записи очередного состо ни в i-ю чейку она переходит из одного из указанных состо ний в другое через транзитные состо ни 100, 010 или 001. Поскольку /- чейка Измен ет свое состо ние при подаче соответствующего количества единичных значений на входы ее элементов 1-3, то она воспринимает только устойчивые состо ни соседних с ней (i-1)-й и (/-+-)-и чеек, а их транзитные состо ни не воспринимает, г. е. последние не нарушают правильного функционировани регистра.

0

Перва и последн п- чейки регистра имеют устойчивые состо ни (значени выходов элементов 1-3), отличные от таковых у всех остальных его чеек, а именно 100 - в чейке записана метка, 010 - в чейке записан нуль, 001 - в чейке записана единица , а транзитные состо ни 110, 101 и 011. Когда на обоих информационных входах 10 и 11 регистра имеютс нулевые значени , т. е. информаци на этих входах отсутствует , состо ние второй чейки регистра переписываетс в его первую чейку, причем значени выходов одноименных элементов этих чеек станов тс противоположными . В результате на одном из входов каждой группы И элемента 4 по вл етс нулевое значение, а на выходе этого элемента и управл ющем выходе 7 регистра - единичное значение. При этом изменение состо ни второй чейки регистра блокируетс нулевыми значени ми на его входах 10 и И.

0 Прин в единичное значение с выхода 7 регистра, источник информации может подать очередной разр д сдвигаемого кода на его входы 10 и 11, т. е. установить на одном из них единичное значение. При этом состо ние второй чейки регистра измен етс следующим образом. При единичном значении на входе 10 во вторую чейку записываетс единица (ПО), если в первой чейке записана метка (100) или нуль (010), а если в первой чейке записана единиQ ца (001, то во вторую чейку записываетс метка (011). При единичном значении на входе 11 во вторую чейку записываетс нуль (101), если в первой чейке записана метка (100) или единица (001), а если в первой чейке записан нуль (010), то

с ВО вторую чейку записываетс метка (011). В результате на входах одной из групп И элемента 4 по вл ютс единичные значени , а на выходе этого элемента и управл ющем выходе 7 регистра - нулевое значение . При этом изменение состо ни первой

0 чейки регистра блокируетс единичным значением на его входе 10 или 11.

Прин в нулевое значение с выхода 7 регистра , источник информации может снова установить на входах 10 и 11 регистра нулевые значени , т. е. сн ть информацию с этих входов и т. д.

Когда на управл ющем входе 12 регистра имеетс нулевое значение, изменение состо ни предпоследней чейки регистра заблокировано и разрешена перепись ее состо ни в его последнюю чейку, причем значени выходов одноименных элементов этих чеек станов тс противоположными. В результате на одном из входов каждой группы И элементов 5 и 6 по вл етс нулевое значение, а на выходах этих элементов и на 5 информационных выходах 8 и 9 регистра - единичные значени , т. е. информаци на этих выходах отсутствует. Дл того, чтобы считать информацию из регистра, приемник

5

0

должен установить на его управл ющем входе 12 единичное значение, которое заблокирует изменение состо ни последней чейки регистра и разрешит запись информации в его предпоследнюю чейку. Если при этом значение предыдущего разр да кода было единичным (состо ние п-й чейки 001), то в предпоследнюю чейку может быть записан нуль (101) или метка (011), т. е. значение очередного разр да сдвигаемого кода единичное . В первом случае нулевое значение по вл етс на выходе элемента 5 и на пр мом информационном выходе 8 регистра, а во втором случае - на выходе элемента 6 и на инверсном информационном выходе 9 регистра. Если же значение предыдущего разр да кода было нулевым (состо ние л-й чейки 010), то в предпоследнюю чейку может быть записана единица (100) или метка (Oil), т. е. значение очередного разр да сдвигаемого кода нулевое. В первом случае нулевое значение по вл етс на выходе элемента 6 и на инверсном информационном выходе 9 регистра, а во втором случае - на выходе элемента 5 и на пр мом информационном выходе 8 регистра. Если в последнюю чейку записана метка (состо ние «-и чейки 100), то в предпоследнюю чейку регистра может быть записана единица или нуль (ПО или 101). В первом случае нулевое значение по вл етс на выходе элемента 6 и на инверсном информационном выходе 9 регистра, а во втором случае - на выходе элемента 5 и на пр мом информационном выходе 8 регистра.

Получив информацию с выходов 8 и 9 регистра , приемник может снова установить единичное значение на его управл ющем входе 12 и т. д.

Дл «очистки регистра перед работой измен ют значени на его входе 12 и «считывают из него информацию до тех пор, пока состо ни всех чеек не станут одинаковыми .

При записи информации в г -ю чейку (/ 3п-2) происходит переключение одной из пар ее элементов: 1 и 2, 1 и 3 или 2 и 3, т. е. врем записи информации в чейку составл ет 2т, где т - задержка элемента И-ИЛИ-НЕ. Следующа запись информации в данную чейку происходит только после того, как ее состо ние передаетс в следующую чейку, т. е. через врем , равное 2т. В результате частота выполнени операции сдвига в чейках регистра без учета его первых и последних чеек составл ет 1/(4т).

Запись информации в регистр (его вторую чейку) сопровождаетс последовательным переключением трех элементов: 1 и 2 или 1 и 3, или 2 и 3 второй чейки, и 4, т. е. длитс 3т. Подготовка к следующей записи (изменение состо ни первой чейки регистра ) также сопровождаетс последовательным переключением трех элементов: 1 и 2 или

1и 3, или 2 и 3 первой чейки, и 4, т. е. также длитс 3т. Таким образом, частота выполнени операции сдвига с учетом работы

. двух первых чеек регистра составл ет

1/(6т).

Считывание информации из регистра, как и запись, сопровождаетс последовательным переключением трех элементов: 1 и 2 или 1 и 3, или 2 и 3 предпоследней чейки

,. регистра, и 5 или б, т. е. длитс 3т. Подготовка к следующему считыванию также сопровождаетс последовательным переключением трех элементов: 1 и 2 или 1 и 3 или

2и 3 последней чейки регистра, и 5 или 6, т. е. тоже длитс 3т. Таким образом, час5 тота выполнени операции сдвига с учетом работы двух последних чеек регистра составл ет 1/(бт).

Поскольку указанное быстродействие предлагаемого регистра определ етс скоростью работы его двух первых и двух по0 следних чеек, а остальные чейки внос т в полтора раза меньщую задержку, требовани к быстродействию элементов, о бразую- щих все чейки регистра, кроме двух первых и двух последних, могут быть снижены, что

5 вл етс преимуществом предлагаемого асинхронного последовательного регистра перед известными.

Claims

Формула изобретени Асинхронный последовательный регистр, содержащий чейки пам ти, кажда из ко торых состоит из трех элементов И-ИЛИ-НЕ, причем в каждой чейке пам ти выходы первого , второго и третьего элементов И-ИЛИ- НЕ соединены соответственно с первыми входами первых групп И второго, третьего и первого элементов И-ИЛИ-НЕ данной чей5 ки пам ти, в каждой чейке пам ти, кроме первой и последней, выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с вторыми входами первых групп И третьего, первого и второго

0 элементов И-ИЛИ-НЕ данной чейки пам ти , выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ каждой чейки пам ти, кроме первой, предпоследней и последней, соединены соответственно с входами вторых групп И второго и третьего, первого

5 и третьего и первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ следующей чейки пам ти, а выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ каждой чейки пам ти, кроме первой, второй и последней, соединены с входами вторых групп И первого и

0 третьего, второго и первого и третьего и второго элементов И-ИЛИ-НЕ предыдущей чейки пам ти, отличающийс тем, что, с целью повыщени быстродействи , он содержит три дополнительных элемента И-ИЛИ- НЕ, причем выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ каждой чейки пам ти, кроме первой, предпоследней и последней , соединены с входами третьих групп И второго и третьего, первого и третьего

и первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ последующей чейки пам ти, выходы первого , второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ каждой чейки пам ти, кроме первой, второй и последней, соединены с входами третьих групп И первого и второго, второго и третьего и третьего и первого эле- м(нтов И-ИЛИ-НЕ предыдущей чейки па м ти соответственно, выходы первого, второго; и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ каждой

выходы первого, второго и третьего элеме - тов И-ИЛИ-НЕ второй (предпоследней) чейки пам ти соединены со вторыми входами вторых и третьих групп И первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ первой (последней) чейки пам ти и первой, второй и третьей групп И первого (второго и третьего) дополнительного элемента И-ИЛИ.НЕ, выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ предпоследней

4ейки пам ти, кроме первой и последней, 10 чейки пам ти соединены соответственно с со|единены с входами второй группы третье-вторыми входами вторых и третьих групп И

го|, первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ первого, второго и третьего элементов ИИЛИ-НЕ последней чейки пам ти и первой, второй и третьей групп И второго и третьего дополнительных элементов И-ИЛИ-НЕ, выходы первого, второго и третьего дополнительных элементов И-ИЛИ-НЕ вл ютс соответственно управлйющим, пр мым и инверсным информационными выходами регистра , пр мой информационный вход котовфтых групп И третьего, первого и второго 20 Рого соединен с вторыми входами первых эфментов И-ИЛИ-НЕ даппой чейки пам тигрупп И первого и третьего и четвертой

группы И третьего элементов И-ИЛИ-НЕ первой чейки и вторых групп И первого и третьего и третьей группы И третьего элементов И-ИЛИ-НЕ второй чейки, инверс цейки , а также с первыми входами первой, 25 ный информационный вход - с вторыми вхо- В1|орой и третьей групп И первого допол-дами четвертых групп И первого и вто рого и первой группы И второго эле

ментов И-ИЛИ-НЕ первой чейки и третьих групп И первого и второго и второй группы И второго элементов И-ИЛИ-НЕ второй

д4нной чейки пам ти соответственно и с вхо- д4ми третьей группы второго, третьего и первого элементов И-ИЛИ-НЕ данной чейки п4м ти соответственно, выходы первого, вто- рс|го и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ пер- вс|й чейки пам ти соединены соответствен- н0 с первыми входами вторых групп И Bijoporo, третьего и первого и третьих и чети входами вторых групп И второго и третьего , третьих групп И первого и третьего и В1|орой группы И первого и третьей груп- niji И второго элементов И-ИЛИ-НЕ второй

Н1|тельного элемента И-ИЛИ-НЕ, выходы пе|рвого, второго и третьего элементов И- И|ПИ-НЕ последней чейки пам ти соедине- нф соответственно с первыми входами вторфх групп И второго, третьего и первого 30 чейки, а управл ющий вход - с вторыми

третьих и четвертых групп И третьего, пе|рвого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ дг|нной чейки пам ти и входами вторых rpiynn И второго и третьего, третьих групп И: первого и третьего и второй группы И

входами первых и четвертых групп И всех элементов И-ИЛИ-НЕ последней чейки и вторых и третьих групп И первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ предпоследней чейки, выходы которых соединены с

первого и третьей группы И второго эле-35 третьими входами третьей группы И второго мантов И-ИЛИ-Ж предпоследней чейки па-и второй группы И третьего, первой и , а также с первыми входами первой,третьей групп И третьего и первой и вто- и третьей групп И второго и третье-рой групп И второго дополнительных эле- га дополнительных элементов И-ИЛИ-НЕ,кентов И-ИЛИ-НЕ.

выходы первого, второго и третьего элеме - тов И-ИЛИ-НЕ второй (предпоследней) чейки пам ти соединены со вторыми входами вторых и третьих групп И первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ первой (последней) чейки пам ти и первой, второй и третьей групп И первого (второго и третьего) дополнительного элемента И-ИЛИ.НЕ, выходы первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ предпоследней

чейки пам ти соединены соответственно с вторыми входами вторых и третьих групп И

чейки, а управл ющий вход - с вторыми

входами первых и четвертых групп И всех элементов И-ИЛИ-НЕ последней чейки и вторых и третьих групп И первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ-НЕ предпоследней чейки, выходы которых соединены с

третьими входами третьей группы И второго и второй группы И третьего, первой и третьей групп И третьего и первой и вто- рой групп И второго дополнительных эле- кентов И-ИЛИ-НЕ.

е /2.

Ячейка п

Ячейка (п-и

Ячейка 1

Ячейка 2

Ячейка 1