SU1721632A1 - Bidirectional shift register - Google Patents

Bidirectional shift register Download PDF

Info

Publication number
SU1721632A1
SU1721632A1 SU904793823A SU4793823A SU1721632A1 SU 1721632 A1 SU1721632 A1 SU 1721632A1 SU 904793823 A SU904793823 A SU 904793823A SU 4793823 A SU4793823 A SU 4793823A SU 1721632 A1 SU1721632 A1 SU 1721632A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
register
output
nand
cell
Prior art date
Application number
SU904793823A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Волков
Георгий Георгиевич Гришин
Людмила Павловна Еременко
Александр Дмитриевич Капралов
Андрей Ашотович Мадатов
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Агат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Агат" filed Critical Научно-производственное объединение "Агат"
Priority to SU904793823A priority Critical patent/SU1721632A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1721632A1 publication Critical patent/SU1721632A1/en

Links

Landscapes

  • Shift Register Type Memory (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике, а точнее - к регистрам , и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики на потенциальных логических элементах в интегральном исполнении. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности регистра сдвига. Поставленна  цель достигаетс  тем, что кажда   чейка пам ти регистра сдвига содержит седьмой 1, восьмой 10, дев тый 5 и дес тый 7 элементы И-НЕ с соответствующими св з ми. Триггеры, образованные пе- речисленными элементами И-НЕ, запрещают перезапись информации в  чейки регистра до тех пор, пока синхросигнал не поступит на входы всех  чеек. В результате работоспособность регистра не зависит от конструктивно-технологических особенностей кристалла, топологии цепей синхронизации, а также способа буферизации синхросигнала. 5 ил. feThe invention relates to digital computing, and more specifically to registers, and can be used in discrete automation devices on potential logic elements in an integrated design. The aim of the invention is to improve the reliability of the shift register. This goal is achieved by the fact that each memory cell of the shift register contains the seventh 1, eighth 10, ninth 5 and tenth 7 AND-NOT elements with corresponding links. Triggers formed by the listed IS-NOT elements prohibit overwriting information in the register cells until the sync signal arrives at the inputs of all cells. As a result, the performance of the register does not depend on the structural and technological features of the crystal, the topology of the synchronization circuits, and the method of buffering the clock signal. 5 il. fe

Description

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике, а точнее к регистрам, и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики на потенциальных логических элементах в интегральном исполнении .The invention relates to digital computing, and more specifically to registers, and can be used in discrete automation devices on potential logic elements in an integrated design.

При проектировании заказных и полузаказных БИС и СБИС возникает проблема устранени  сост заний сигналов, возникающих в цеп х синхронизации под вли нием конструктивно-технологических и топологических факторов. Эту проблему можно решить созданием функционально-надежных устройств, вход щих в состав БИС и СБИС, в частности сдвиговых регистров, работоспособность которых не зависела бы ни от длины межсоединений, ни от технологических особенностей кристалла.When designing custom and semi-custom LSIs and VLSIs, the problem arises of eliminating concurrent signals arising in synchronization chains under the influence of constructive-technological and topological factors. This problem can be solved by creating functionally reliable devices that are part of an LSI and VLSI, in particular, shift registers, whose performance would not depend either on the length of the interconnects or on the technological features of the crystal.

Известен сдвиговый регистр, реализованный на основе триггера Вебба, свободный от С-сост заний.A shift register is known that is implemented on the basis of a Webb trigger and is free of C contests.

Недостатком этого регистра  вл етс  неоднородность  чеек пам ти и большое число межсоединений, что затрудн ет процесс проектировани , многоразр дных сдвиговых регистров. Кроме того, данный регистр не  вл етс  реверсивным. Использование принципа подавлени  С-сост за- нИй, примененного в этом регистре при построении реверсивного сдвигового регистра , ведет к еще большему увеличению числа межразр дных св зей.The disadvantage of this register is the heterogeneity of the memory cells and the large number of interconnects, which complicates the design process of multi-bit shift registers. In addition, this register is not reversible. The use of the C-status suppression principle applied in this register when building a reverse shift register leads to an even greater increase in the number of inter-bit links.

Недостатком этого регистра  вл етс  также зависимость его функциональной надежности от конкретной трассировки цепей синхронизации. Из-за разных задержек синхросигнала сдвига в лини х св зи, соеVIThe disadvantage of this register is also the dependence of its functional reliability on the specific trace of synchronization circuits. Due to the different delays of the shift sync signal in the communication lines,

ю сьyou are smiling

СА) fOSA) fO

дин ющих выход источника синхросигнала с синхровходами  чеек пам ти регистра, возникает его расфазировка, в результате которой фронты синхросигнала на входы  чеек пам ти приход т неодновременно, что может  витьс  причиной сбо  в работе регистра.synchronizing the output of the sync source with the sync inputs of the memory cells of the register, it is skewed, as a result of which the fronts of the sync signal at the inputs of the memory cells will not occur simultaneously, which may cause the register to malfunction.

Известен также реверсивный регистр сдвига с дублированием вентилей формировани  межразр дной информации. Его схема оптимальна по количеству примененного в ней оборудовани  и количеству межразр дных св зей.Also known is a reversing shift register with duplication of the gaps of the formation of interdigit information. His scheme is optimal in terms of the number of equipment used in it and the number of interdisciplinary connections.

Однако данный регистр надежно функционирует только при расфазировке положительных фронтов синхросигнала. В случае расфазировки отрицательных фронтов возможны сбои в работе регистра,However, this register functions reliably only when the positive edges of the sync signal are dephased. In the case of skewing of negative fronts, malfunctions in the register are possible,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  регистр сдвига, построенный на однотипных  чейках пам ти и имеющий относительно небольшое количество межразр дных св зей.The closest in technical essence to the present invention is a shift register constructed on single-type memory cells and having a relatively small number of inter-bit links.

Однако известный регистр осуществл ет сдвиг, информации только в одном направлении . Известный регистр надежен, но он не может быть использован в качестве реверсивного регистра, поскольку попытки преобразовани  его известными методами в реверсивный ухудшают его надежность.However, the known register shifts information in one direction only. The known register is reliable, but it cannot be used as a reverse register, since attempts to convert it by known methods to reverse degrade its reliability.

Цель изобретени  - повышение надежности регистра.The purpose of the invention is to increase the reliability of the register.

В регистр сдвига, содержащий  чейки пам ти, кажда  из которых состоит из шести элементов И-НЕ, причем первый вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ и первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, а второй вход соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ и подключен к тактовой шине регистра, второй вход первого элемента И-НЕ каждой  чейки пам ти, кроме первой, соединен с выходом п того элемента И-НЕ предыдущей  чейки, а второй вход первого элемента И-НЕ первой  чейки пам ти  вл етс  первым информационным входом регистра, выход п того элемента И-НЕ последней  чейки пам ти  вл етс  первым информационным выходом регистра, дополнительно введены седьмой, восьмой, дев тый и дес тый элементы И-НЕ, причем первый вход седьмого элемента И-НЕ соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, первым входом восьмого элемента И-НЕ иA shift register containing memory cells, each of which consists of six AND-NOT elements, with the first input of the first AND-NO element connected to the output of the second AND-NO element, the first input of which is connected to the output of the first AND-NE element and the first the input of the third element AND-NOT, the second input of which is connected to the second input of the second element AND-NOT and the output of the fourth element AND-NOT, the first input of which is connected to the output of the third element AND-NOT, and the second input is connected to the third input of the second element AND- NOT and connected to the register clock bus , the second input of the first NAND element of each memory cell, except the first one, is connected to the output of the fifth NAND element of the previous cell, and the second input of the first NAND element of the first memory cell is the first information input of the register, the output of the fifth the AND-NOT element of the last memory cell is the first information output of the register, the seventh, eighth, ninth and tenth elements of the AND-NOT are additionally entered, the first input of the seventh AND-NOT element is connected to the first input of the first AND-NOT element, the first the input of the eighth element and NOT

первым входом дев того элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом дес того элемента И-НЕ и первым входом шестого элемента И-НЕ, выход и второй 5 вход которого соединены соответственно с первым входом и выходом п того элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом дев того элемента И-НЕ и первым входом дес того элемента И-НЕ, второйthe first input of the ninth NAND element, the second input of which is connected to the output of the tenth NAND element and the first input of the sixth NAND element, the output and second 5 input of which are connected respectively to the first input and output of the fifth NAND element, the second input of which is connected to the output of the ninth element NAND and the first input of the tenth element NAND, the second

0 вход которого соединен с выходом четвертого элемента И-Н Е и вторым входом восьмого элемента И-НЕ, выход седьмого элемента И-НЕ соединен с четвертым входом второго элемента И-НЕ и третьим входом третьего эле5 мента И-НЕ, а второй вход седьмого элемента И-НЕ подключен к шине сдвига влево регистра, третий вход первого элемента И-НЕ подключен к шине сдвига вправо регистра, выход п того элемента И-НЕ0 whose input is connected to the output of the fourth element AND-E E and the second input of the eighth element AND-NOT, the output of the seventh element AND-NOT connected to the fourth input of the second element AND-NOT and the third input of the third element AND-NOT, and the second input of the seventh AND-NOT element is connected to the left shift register bus, the third input of the first AND element is NOT connected to the right shift register bus, the output of the fifth AND element is NOT

0 каждой  чейки пам ти регистра, кроме первой , соединен с третьим входом седьмого элемента И-НЕ предыдущей  чейки пам ти, а выход п того элемента И-НЕ первой  чейки  вл етс  вторым информационным выхо5 дом регистра, третий вход седьмого элемента И-НЕ последней  чейки пам ти  вл етс  вторым информационным входом регистра, выход восьмого элемента И-НЕ каждой  чейки пам ти, кроме первой и по0 следней, соединен с третьими входами дев того и дес того элементов И-НЕ предыдущей  чейки пам ти и четвертыми входами дев того и дес того элементов И- НЕ последующей  чейки пам ти, выходы0 of each register memory cell, except the first one, is connected to the third input of the seventh AND-N element of the previous memory cell, and the output of the first AND-N element of the first cell is the second information output of the register; the third input of the seventh AND-NIGHT last element the memory cell is the second information input of the register, the output of the eighth AND-NOT element of each memory cell, except the first and last, is connected to the third inputs of the ninth and tenth AND elements of the previous memory cell and the fourth inputs of the ninth and the tenth element and - NOT a subsequent memory cell, exits

5 восьмых элементов И-НЕ первой и последней  чеек пам ти  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами подтверждени  тактового сигнала регистра и соединены с четвертыми входами дев того и дес тогоThe 5 eighth AND-NOT elements of the first and last memory cells are the first and second register clock confirmation outputs, respectively, and are connected to the fourth inputs of the ninth and tenth

0 элементов И-НЕ и с третьими входами дев того и дес того элементов И-НЕ второй и предпоследней  чеек пам ти регистра соответственно , третьи входы дев то го и дес того элементов И-НЕ последней  чейки0 elements AND-NOT and with the third inputs of the ninth and tenth elements AND-NOT of the second and the penultimate register memory cells, respectively, the third inputs of the ninth and tenth elements of AND-NOT the last cell

5 пам ти объединены и  вл ютс  первым входом подтверждени  тактового сигнала регистра , четвертые входы дев того и дес того элементов И-НЕ первой  чейки пам ти объединены и  вл ютс  вторым входом под0 тверждени  тактового сигнала регистра.The five memories are combined and are the first input of the register clock signal, the fourth inputs of the ninth and tenth elements of the NAND of the first memory cell are combined and are the second input of the confirmation of the register clock signal.

Благодар  введению в каждую  чейку пам ти регистра четырех дополнительных элементов И-НЕ со св з ми запись новой информации в каждую  чейку пам ти приBy introducing into each memory cell the register of four additional AND-NOT elements with communication, the recording of new information into each memory cell when

5 сдвиге обеспечиваетс  только после запоминани  соответствующей информации на вспомогательных триггерах соседних  чеек пам ти. Наличие дополнительных первого и второго входов подтверждени  тактового сигнала, а также первого и второго выходов5, the shift is provided only after memorizing the relevant information on the auxiliary triggers of the neighboring memory cells. Availability of additional first and second clock confirmation inputs, as well as first and second outputs

подтверждени  тактового сигнала дает возможность строить реверсивные регистры сдвига практически любой разр дности, которые надежно функционируют при расфа- зировке сигнала синхронизации.Confirmation of the clock signal makes it possible to build reversible shift registers of virtually any size, which function reliably during the de-scaling of the synchronization signal.

На фиг. 1 представлена схема реверсивного регистра сдвига, состо ща  из одинаковых  чеек пам ти (лева   чейка пам ти - перва ); на фиг. 2-4 временные диаграммы работы 3-разр дного сдвигового регистра при различных вариантах расфазировки тактового сигнала сдвига.FIG. Figure 1 shows a reversing shift register circuit consisting of identical memory cells (the left memory cell is the first); in fig. 2–4 timing diagrams of the 3-bit shift register for various types of skew clock offsets.

Кажда   чейка пам ти содержит основной триггер, образованный вентил ми 9 и 10, дополнительный триггер (вентили 5 и 6), вентиль 8 подтверждени  тактового сигнала сдвига, первый вспомогательный триггер (вентили 4 и 3) и второй вспомогательный триггер, образуемый либо вентил ми 1 и 2 при сдвиге вправо (, ), либо вентил ми 7 и 2 при сдвиге влево (, 11 Г).Each memory cell contains a main trigger formed by gates 9 and 10, an additional trigger (gates 5 and 6), a shift-clock confirmation gate 8, a first auxiliary trigger (gates 4 and 3) and a second auxiliary trigger formed by either gates 1 and 2 when shifting to the right (,), or with gates 7 and 2 when shifting to the left (, 11 G).

Регистр сдвига имеет следующие выводы: 11 и 12 - взаимоисключающие входы управлени  реверсом регистра (при , осуществл етс  сдвиг вправо в сторону  чеек пам ти с большими номерами; при , осуществл етс  сдвиг влево в сторону  чеек пам ти с меньшими номерами); 13(с) - вход тактового сигнала; 14(Д1) - информационный вход регистра при сдвиге вправо; 15 - информационный вход регистра при сдвиге влево; 1 б - информационный выход регистра при сдвиге вправо; 17 - информационный выход регистра при сдвиге влево; 18 и 19 - входы подтверждени  тактового сигнала сдвига (эти входы используютс  при организации цепей сдвига регистров произвольной разр дности; дл  регистра конкретной разр дности на эти входы необходимо подать уровень логической 1); 20 и 21 - выходы подтверждени  тактового сигнала сдвига (эти выходы используютс  при организации цепей сдвига регистров произвольной разр дности; дл  регистра конкретной разр дности эти выходы не используютс ).The shift register has the following conclusions: 11 and 12 - mutually exclusive inputs of the control of the register reverse (when, a shift is made to the right in the direction of memory cells with large numbers; when, a shift to the left is carried out in the direction of memory cells with smaller numbers); 13 (s) - clock input; 14 (D1) - information input of the register when shifted to the right; 15 - information input of the register when shifting to the left; 1 b - information output of the register when shifted to the right; 17 - information output of the register when shifting to the left; 18 and 19 - clock shift confirmation inputs (these inputs are used when organizing shift circuits of random-size registers; for a specific-specific register, these inputs must be supplied with a logic level 1); 20 and 21 are clock-shift confirmation outputs (these outputs are used in organizing shift chains of random-size registers; for a specific-bit register, these outputs are not used).

Регистр сдвига работает следующим образом.The shift register works as follows.

При на входе 13 осуществл етс  хранение информации в дополнительных триггерах 5 и 6  чеек пам ти регистра.At input 13, information is stored in additional triggers 5 and 6 of the register memory cells.

После положительного фронта тактового сигнала сдвига () осуществл етс  установка вспомогательных триггеров каждой  чейки пам ти, а на выходе вентил  8 подтверждени  тактового сигнала сдвига формируетс  сигнал такой же пол рности. Этот сигнал стробирует основные триггерыAfter the positive edge of the shift clock signal (), the auxiliary triggers of each memory cell are set, and the signal of the same polarity is generated at the output of the shift clock confirmation valve 8. This signal gates the main triggers.

9 и 10 соседних  чеек пам ти. Следовательно , основной триггер любой  чейки пам ти может быть установлен только после установки вспомогательных триггеров соседних9 and 10 adjacent memory cells. Consequently, the main trigger of any memory cell can be set only after the installation of auxiliary triggers of neighboring

 чеек. При , когда вспомогательные триггеры установлены, состо ние выходов вентилей 2 и 4, определ ющих установку основного триггера, изменено быть не может даже при изменении уровн  на задействованном информационном входе  чейки.the cells. When, when the auxiliary triggers are set, the status of the outputs of the valves 2 and 4, which determine the installation of the main trigger, cannot be changed even with a change in the level at the enabled information input of the cell.

Таким образом, основной триггер любой  чейки пам ти установлен в соответствии с данными, поступавшими на информационный вход этой  чейки до положительного фронта тактового сигнала С. До- полнительные триггеры установлены согласно состо ни м выходов соответствующих основных триггеров. После отрицательного фронта тактового сигнала ()Thus, the main trigger of any memory cell is set in accordance with the data received at the information input of this cell before the positive edge of the clock signal C. The additional triggers are set according to the output states of the corresponding main triggers. After a negative clock edge ()

информаци  в основных триггерах тер етс , а дополнительные триггеры хран т записанную информацию до поступлени  следующего тактового импульса.the information in the main triggers is lost, and the additional triggers store the recorded information until the next clock pulse.

Установка основного триггера каждойInstall the main trigger each

 чейки пам ти возможна только после установки вспомогательных триггеров соседних  чеек пам ти, что гарантирует правильную работу регистра как при сдвиге вправо, так и при сдвиге влево, независимо от расфазировки (разбежки) положительных фронтов тактового сигнала, поступающих по цеп м сдвига на входы  чеек пам ти.memory cells are possible only after installing auxiliary triggers of neighboring memory cells, which guarantees the correct operation of the register both when shifted to the right and when shifted to the left, regardless of the skew (spin) of the positive edges of the clock signal coming through the chains of the shift to the inputs of the memory cells ti.

Временные диаграммы (фиг. 2-4) приведены дл  3-разр дного регистра, содержащего три  чейки пам ти.Timing diagrams (Figs. 2-4) are for a 3-bit register containing three memory locations.

Дл  всех временных диаграмм сигналFor all timing waveforms

условно обозначен к-m, где к - номер вентил   чейки пам ти, am- номер  чейки пам ти в скобках указано наименованиеconventionally denoted by -m, where k is the number of the memory cell valve, am is the number of the memory cell in parentheses are the name

некоторых выводов регистра), например, обозначение 9-3 (16) представл ет собой выход дев того вентил  третьей  чейки пам ти и  вл етс  выходом 16-го регистра.some register outputs), for example, the designation 9-3 (16) represents the output of the ninth gate of the third memory location and is the output of the 16th register.

Условно задержки всех вентилей прин ты одинаковыми, причем задержка переключени  вентил  из состо ни  логического О в состо ние логической 1 прин та равной задержке переключени  вентил  из 1 в С - сигнал, подаваемый на вход тактового сигнала сдвига регистра; С-1, С-2, С-3 -сигналы, сформированные из сигнала С на цеп х 13 сдвига и фактически поступающие на входы тактового сигнала первой, второй и третьей  чеек пам ти соответственно.Conventionally, the delays of all the gates are assumed to be the same, and the delay of switching the valve from the state of logical O to the state of logical 1 is taken equal to the delay of switching the valve from 1 to C - the signal applied to the input of the register shift clock; C-1, C-2, C-3 signals generated from the signal C at the shift 13 chains and actually arriving at the clock inputs of the first, second and third memory cells, respectively.

Дл  всех временных диаграмм полагают , что на входах 18 и 19 наход тс  уровни логических 1.For all timing diagrams, it is assumed that the inputs 18 and 19 are logic levels 1.

Сдвиг вправо (фиг. 2) осуществл етс  при , . При этом на выходе вентил  7 всех  чеек пам ти имеетс  уровеньThe shift to the right (fig. 2) is carried out at,. In this case, at the exit of the valve 7 of all memory cells there is a level

логической 1, т. е. вентили , и отключены и не вли ют на работу регистра.logical 1, i.e., valves, and are disabled and do not affect the operation of the register.

Пусть состо ние регистра до сдвига вправо 100, т, е. выходы  чеек пам ти установлены следующим образом: .Let the state of the register before the shift to the right be 100, t, e. The outputs of the memory cells are set as follows:.

Полагают, что на вход 14 подан уровень логического О.It is believed that the input level 14 served logical level O.

Рассмотрим при сдвиге вправо наибо- лее неблагопри тный случай расфазировки положительных фронтов тактового сигнала, когда он приходит вначале на первую  чейку пам ти, затем на вторую и, наконец, на третью.When shifting to the right, we will consider the most unfavorable case of dephasing positive edges of the clock signal, when it comes first to the first memory location, then to the second, and finally, to the third.

При оба вспомогательных триггера каждой  чейки предустановлены, т. е. выходы вентилей 1 и 3 наход тс  в противоположных состо ни х и завис т от данных, поступающих на информационный вход. При этом на выходах вентилей 2 и 4 каждой  чейки пам ти находитс  уровень логической 1, который обеспечивает на выходе вентил  8 уровень логического О. Этот уровень обеспечивает уровень логической 1 на выходах вентилей 9 и 10 соседних  чеек пам ти. Таким образом, информаци  в основных триггерах всех  чеек пам ти утер на , однако дополнительный триггер (вентили 5 и 6) каждой  чейки находитс  в состо нии хранени .With both auxiliary triggers, each cell is preset, i.e., the outputs of valves 1 and 3 are in opposite states and depend on the data received at the information input. At the same time, at the outputs of valves 2 and 4 of each memory cell there is a logic level 1, which provides a logic level O at the output of valve 8. This level provides a logic level 1 at the outputs of valves 9 and 10 of the neighboring memory cells. Thus, the information in the main triggers of all memory cells is lost, however the additional trigger (gates 5 and 6) of each cell is in the storage state.

Подаваемый на вход регистра тактовый сигнал положительной пол рности () преобразуетс  цеп ми сдвига в сигналы , и ОЗ той же пол рности.The clock signal of positive polarity () applied to the register () is transformed by the shift chains into signals, and OZ of the same polarity.

Пусть сигнал поступает вначале на вход первой  чейки пам ти. Вспомогательные триггеры этой  чейки при установлены так, что выход вентил  2-1 принимает значение логического О (), а выход вентил  4-1 принимает значение логической 1 (4-1 1). На выходе вентил  подтверждени  тактового сигнала сдвига сформируетс  логическа  1 (8-1 1). Однако состо ние основного триггера пер- вой  чейки не измен етс  из-за того, что еще не сформирована логическа  1 на выходе вентил  , так как вспомогательные триггеры второй  чейки еще не установлены из-за .Let the signal arrive first at the input of the first memory location. Auxiliary triggers of this cell when set so that the output of the valve 2-1 takes the value of logical O (), and the output of the valve 4-1 takes the value of logical 1 (4-1 1). Logic 1 (8-1 1) is generated at the output of the shift clock acknowledge gate. However, the state of the main trigger of the first cell does not change due to the fact that no logical 1 has yet been formed at the output of the valve, since the auxiliary triggers of the second cell have not yet been established due.

При выходы этих триггеров устанавливаютс  в соответствии с Д1-2 Г:2-2 Т ,. Затем формируетс  логическа  1 на выходе вентил  8-2, котора  совместно с 19 1 разрешает уста- новку основного триггера первой  чейки па- м ти: , 10-1 0. Выходами основного триггера устанавливаетс  дополнительный триггер первой  чейки: . Логическа  1 на выходе вентил  иWhen the outputs of these triggers are set in accordance with D1-2 G: 2-2 T,. Then logical 1 is formed at the output of the valve 8-2, which, together with 19 1, enables the installation of the main trigger of the first cell of the set:, 10-1 0. The outputs of the main trigger establish an additional trigger of the first cell:. Logic 1 at the outlet of the valve and

условие дают разрешение на установку основного триггера третьей  чейки. Однако установка вспомогательных триггеров этой  чейки еще не произошла (, 4-3 1), поэтому основной триггер третьей  чейки будет установлен в произвольное состо ние (на временной диаграмме: , ). Этими выходами установитс  вспомогательный триггер третьей  чейки ( 1).condition gives permission to install the main trigger of the third cell. However, the installation of auxiliary triggers for this cell has not yet occurred (, 4-3 1), therefore the main trigger of the third cell will be set to an arbitrary state (in the time diagram:,). These outputs will set the auxiliary trigger of the third cell (1).

С по влением сигнала устанавливаютс  вспомогательные триггеры третьей  чейки в соответствии с поступающими на информационный вход данными с выхода второй  чейки (выход второй  чейки еще не изменилс , хот  на ее входе тактового сигнала логическа  ),т. е. при условии с учетом получают , и, как следствие . При наличии логической 1 на выходах вентилей и осуществл етс  установка основного триггера второй  чейки (, 10-2 Г). Затем устанавливаетс  дополнительный триггер этой  чейки ( 1). Установка основного триггера третьей  чейки (9-3 1, ) осуществл етс  благодар  установке ее вспомогательных триггеров и совпадает по времени с формированием . Дополнительный триггер третьей  чейки устанавливаетс  в (). Таким образом, после прохождени  положительного фронта тактового сигнала С выходы  чеек пам ти устанавливаютс  следующим образом: 5-1 0,With the occurrence of a signal, auxiliary triggers of the third cell are set in accordance with the data arriving at the information input from the output of the second cell (the output of the second cell has not changed yet, although the logical clock signal is at its input), t. e. subject to receive, and, as a result. If there is a logic 1 at the valve outputs, the main trigger of the second cell is installed (, 10-2 G). Then an additional trigger for this cell is set (1). The installation of the main trigger of the third cell (9-3 1,) is carried out due to the installation of its auxiliary triggers and coincides in time with the formation. The additional trigger of the third cell is set to (). Thus, after passing the positive edge of the clock signal C, the outputs of the memory cells are set as follows: 5-1 0,

,i л ,i , i l, i

5 1 , о о- U .5 1, o o- U.

Состо ние регистра после прохождени  положительного фронта тактового сигнала 010, что свидетельствует о правильности сдвинутого на один разр д вправо кода 100 с учетом .The state of the register after passing the positive edge of the clock signal 010, which indicates the correctness of the code shifted by one bit to the right to 100, taking into account.

Окончание тактового сигнала С () преобразуетс  цеп ми сдвига в сигналы , , , той же пол рности.The end of the clock signal C () is transformed by the shift chains into signals,,, of the same polarity.

Пусть поступает вначале на вход первой  чейки. Вспомогательные триггеры этой  чейки предустанавливаютс  (, , , ), выход вентил  принимает значение логического О, благодар  чему основной триггер второй  чейки тер ет информацию (9-2 1, ). Дополнительный триггер второй  чейки оказываетс  в состо нии хранени .Let it arrive first at the input of the first cell. The auxiliary triggers of this cell are preset (,,,), the output of the valve takes the logical O value, so that the main trigger of the second cell loses information (9-2 1,). The additional trigger of the second cell is in the storage state.

Сигнал , поступающий на вход второй  чейки, предустанавливает ее вспомогательные триггеры (1-2 1, 2-2 1, ,). Выход вентил  8-2 принимает значение логического О, что приводит к потере информации основными триггерами первой (, ) и третьей (, )  чеек. Дополнительные триггеры этих  чеек оказываютс  в состо нии хранени .The signal arriving at the input of the second cell presets its auxiliary triggers (1-2 1, 2-2 1,,). The output of the valve 8-2 takes the value of logical O, which leads to the loss of information by the main triggers of the first (,) and third (,) cells. The additional triggers of these cells are in storage.

Наконец, сигнал , поступающий на вход третьей  чейки, предустанавливает ее вспомогательные триггеры (, , 4-3-Т, ). Выход вентил  8-3 принимает значение логического О.Finally, the signal arriving at the input of the third cell presets its auxiliary triggers (,, 4-3-Т,). The output of the valve 8-3 takes the value of logical O.

Таким образом, после окончани  тактового сигнала сдвига С положительной пол рности регистр хранит код 010.Thus, after the end of the shift clock signal With a positive polarity, the register stores the code 010.

Сдвиг влево (фиг. 3) осуществл етс  при , . При этом на выходе вентил  11 каждой  чейки пам ти присутствует уровень логической 1 и вентили , 1-2, не вли ют на работу регистра.The shift to the left (Fig. 3) is performed at,. In this case, at the output of the valve 11 of each memory cell there is a logic level 1 and the valves, 1-2, do not affect the operation of the register.

Состо ние регистра до сдвига влево прин то 110, т. е. выходы  чеек пам ти установлены следующим образом: , 5-2 1. . Полагают .The state of the register before the shift to the left is 110, i.e. the outputs of the memory cells are set as follows:, 5-2 1.. It is believed.

На временной диаграмме (фиг. 3) пред- ставлен наиболее неблагопри тный случай расфазировки положительных фронтов тактового сигнала дл  регистра с динамическим входом при сдвиге влево. Тактовый сигнал С приходит вначале на третью  чей- ку, затем на вторую и, наконец, на первую.The time diagram (Fig. 3) presents the most unfavorable case of de-phasing of the positive clock fronts for a register with a dynamic input when shifted to the left. The clock signal C comes first to the third cell, then to the second, and finally to the first.

Сигналы положительной пол рности С--3, , , устанавлива  последовательно вспомогательные триггеры  чеек пам ти, формируют на выходах вентилей 8 подтвер- ждени  тактового сигнала также положительные сигналы. По мере по влени  , 8-2-Т последовательно устанавливаютс  основные и дополнительные триггеры вначале третьей  чейки, затем первой  чейки и, наконец, второй  чейки. Основной триггер первой  чейки устанавливаетс  в произвольное состо ние (на временной диаграмме: , ) и находитс  в этом состо нии до установки вспомогательных триггеров этой  чейки.The positive polarity signals C - 3,,, set in series the auxiliary triggers of the memory cells, form at the outputs of the gates 8 a confirmation of the clock signal also positive signals. As the 8-2-T appears, the main and additional triggers are sequentially installed at the beginning of the third cell, then the first cell, and finally the second cell. The main trigger of the first cell is set to an arbitrary state (on the timing diagram:,) and is in this state before the installation of auxiliary triggers of this cell.

Состо ние регистра после сдвига влево на один разр д 101.The state of the register after a shift to the left by one bit is 101.

Сдвиг содержимого регистра на один разр д вправо и следующий за ним сдвиг на один разр д влево представлен на временной диаграмме (фиг. 4).The shift of the register contents by one bit to the right and the next one shift to the left to the left are shown in the time diagram (Fig. 4).

Содержимое регистра до сдвига (фиг. 4) 011.The contents of the register to shift (Fig. 4) 011.

Содержимое регистра после сдвига на один разр д вправо при условии .Register contents after shifting one bit to the right provided.

Содержимое регистра после сдвига на один разр д влево при условии 010.The contents of the register after shifting one bit to the left, subject to 010.

Дл  приведенного (фиг. 4) случа  расфа- зировки положительных фронтов тактового сигнала при сдвиге вправо вначале устанавливаютс  перва  и треть   чейки, а затем втора . При сдвиге влево при тех же характеристиках цепей сдвига вначале устанавливаетс  перва   чейка, а затем втора  и треть .For the above (Fig. 4) case of demarcation of the positive edges of the clock signal when shifting to the right, the first and third cells are set first, and then the second. With a shift to the left, with the same characteristics of the shift chains, the first cell is first set, and then the second and third.

Как видно из временных диаграмм (фиг. 2-4) в зависимости от условий расфазировки положительных фронтов тактового сигнала С в отдельных  чейках пам ти возможна непродолжительна  установка основных и дополнительных триггеров в произвольное состо ние. Врем  нахождени  основного триггера данной  чейки в неопределенном состо нии отсчитываетс  от момента разрешени  установки этого триггера (наличие, логической 1 на выходах вентилей 8 соседних  чеек) до момента установки вспомогательных триггеров данной  чейки. На временных диаграммах в случа х неопределенной установки основного триггера последний преднамеренно устанавливалс  в состо ние противоположное тому, которое он должен принимать после выполнени  всех условий его установки.As can be seen from the timing diagrams (Fig. 2-4), depending on the skew conditions of the positive edges of the clock signal C in the individual memory cells, it is possible to set the main and additional triggers to an arbitrary state for a short time. The time of the main trigger of this cell in an indefinite state is counted from the time of the installation of this trigger (the presence of a logical 1 at the outputs of the valves 8 adjacent cells) to the time of the installation of auxiliary triggers of this cell. On time diagrams in cases of unspecified installation of the main trigger, the latter was deliberately set to the state opposite to that which it must accept after fulfilling all the conditions of its installation.

Основным достоинством предлагаемого сдвигового регистра  вл етс  его функциональна  надежность, что позвол ет снизить требовани  к цеп м тактового сигнала сдвига при проектировании заказных и полузаказных БИС и СБИС.The main advantage of the proposed shift register is its functional reliability, which makes it possible to reduce the requirements for the shift clock circuit when designing custom and semi-custom LSI and VLSI.

Предлагаема  схема допускает различное количество каскадов усилителей тактового сигнала дл  разных  чеек пам ти. Кроме того, допустимы различные длины св зей от усилителей тактового сигнала до тактовых входов  чеек пам ти. Предлагаема  схема надежно функционирует даже при разбросе порогов срабатывани  вентилей , входы которых  вл ютс  тактовыми входами  чеек пам ти.The proposed scheme allows a different number of stages of clock signal amplifiers for different memory cells. In addition, various communication lengths from clock amplifiers to clock inputs of memory cells are permissible. The proposed circuit functions reliably even when the thresholds of valve actuation vary, whose inputs are the clock inputs of the memory cells.

Предлагаемый регистр может быть реализован на вентильных матрицах, основу которых составл ет многовходовой (до восьми входов) вентиль И-НЕ.The proposed register can be implemented on valve arrays, which are based on a multi-input (up to eight inputs) AND gate.

Отечественными аналогами этих матриц  вл ютс  базовые матричные кристаллы 1548ХМ1, 1548ХМЗ.Domestic counterparts of these matrices are basic matrix crystals 1548ХМ1, 1548ХМЗ.

Claims (1)

Формула изобретени  Реверсивный регистр сдвига, содержащий  чейки пам ти, кажда  из которых содержит шесть элементов И-НЕ, первый вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ и первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, а второй вход соединен стреть- им входом второго элемента И-НЕ и подключен к тактовой шине регистра, второй вход первого элемента И-НЕ каждой  чейки пам ти, кроме первой, соединен с выходом п того элемента И-НЕ предыдущей  чейки, а второй вход первого элемента И-НЕ первой  чейки пам ти  вл етс  пер- вым информационным входом регистра, выход п того элемента И-НЕ последней  чейки пам ти  вл етс  первым информационным выходом регистра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности регистра, кажда   чейка пам ти содержит элементы И-НЕ с седьмого по дес тый, первый вход седьмого элемента И-НЕ соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, первым входом восьмого элемента И-НЕ и первым входом дев того элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом дес того элемента И-НЕ и первым входом шестого элемента И-НЕ, выход и второй вход которого соединены соот- ветственно с первым входом и выходом п того элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом дев того элемента И-НЕ и первым входом дес того элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вы- ходом четвертого элемента И-НЕ и вторым входом восьмого элемента И-НЕ, выход седьмого элемента И-НЕ соединен с четвертым входом второго элемента И-НЕ и третьим входом третьего элемента И-НЕ, а второй вход седьмого элемента И-НЕ подключен к шине сдвига влево регистра, третий вход первого элемента И-НЕ подключенInvention Form A reversible shift register containing memory cells, each of which contains six NAND elements, the first input of the first NAND element is connected to the output of the second NAND element, the first input of which is connected to the output of the first NAND element and the first the input of the third NAND element, the second input of which is connected to the second input of the second NAND element and the output of the fourth NAND element, the first input of which is connected to the output of the third NAND element, and the second input is connected to the third input of the second AND element -NOT and connected to the register clock bus, the second input of the first AND-NOT element of each memory cell, except the first one, is connected to the output of the fifth AND-NOT element of the previous cell, and the second input of the first AND-NOT element of the first memory cell is the first informational the register input, the output of the last AND memory element of the NAND is the first information output of the register, characterized in that, in order to increase the reliability of the register, each memory cell contains AND AND elements from the seventh to the tenth, the first input of the seventh element is NOT connected to the first the input of the first element AND-NOT, the first input of the eighth element AND-NOT and the first input of the nineth element AND-NOT, the second input of which is connected to the output of the tenth element AND-NOT and the first input of the sixth element AND-NOT, the output and second input of which are connected respectively to the first input and output of the fifth NAND element, the second input of which is connected to the output of the ninth AND – NE element and the first input of the tenth AND – NE element, the second input of which is connected to the output of the fourth AND element NOT and the second input of the eighth element NAND, the output of the seventh element The NAND is connected to the fourth input of the second element NAND and the third input of the third element NAND, and the second input of the 7th element NAND is connected to the left shift register bus, the third input of the first element NID is connected к шине сдвига вправо регистра, выход п того элемента И-НЕ каждой  чейки пам ти регистра, кроме первой, соединен с третьим входом седьмого элемента И-НЕ предыдущей  чейки пам ти, а выход п того элемента И-НЕ первой  чейки  вл етс  вторым информационным выходом регистра, третий вход седьмого элемента И-НЕ последней  чейки пам ти  вл етс  вторым информационным входом регистра, выход восьмого элемента И-НЕ каждой  чейки пам ти , кроме первой и последней, соединен с третьими входами дев того и дес того элементов И-НЕ предыдущей  чейки пам ти и четвертыми входами дев того и дес того элементов И-НЕ последующей  чейки пам ти, выходы восьмых элементов И-НЕ первой и последней  чеек пам ти  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами подтверждени  тактового сигнала регистра и соединены с четвёртыми входами дев того и дес того элементов И-НЕ и с третьими входами дев того и дес того элементов И- НЕ второй и предпоследней  чеек пам ти регистра соответственно, четвертые входы дев того и дес того элементов И-НЕ последней  чейки пам ти объединены и  вл ютс  первым входом подтверждени  тактового сигнала регистра, четвертые входы дев того и дес того элементов И-НЕ первой  чейки пам ти объединены и  вл ютс  вторым входом подтверждени  тактового сигнала регистра.to the shift bus to the right of the register, the output of the fifth AND-NOT element of each register memory cell, except the first one, is connected to the third input of the seventh AND-NOT element of the previous memory cell, and the output of the first AND-NE element of the first cell is the second information the register output, the third input of the seventh element AND-NOT of the last memory cell is the second information input of the register, the output of the eighth element AND-NOT of each memory cell, except the first and last, is connected to the third inputs of the ninth and tenth AND elements previous cell memory and the fourth inputs of the ninth and tenth elements of the IS-NOT subsequent memory cell, the outputs of the eighth elements of the IS-NOT of the first and last memory cells are respectively the first and second outputs of the confirmation of the clock signal of the register and connected to the fourth inputs of the ninth and ten of the same AND-NOT elements and with the third inputs of the ninth and tenth elements of the AND-NOT second and penultimate register memory cells, respectively, the fourth inputs of the ninth and tenth elements of the AND-NOT of the last memory cell are combined and are the first input of register clock signals, the fourth inputs of the ninth and tenth NAND units of the first memory cell are combined and are the second input of the register clock signal. аbut evj - сevj - with Фиг. IFIG. I Фаг.}Phage.} Ј Ј sb Ј Ј Ј « Т Т Т сч Ј Ј sb Ј Ј Ј "T T T CQ . 1г « ЛоИоЛ«пГ-1Л . 1g "LoIoL" PG-1L „g„G
SU904793823A 1990-02-19 1990-02-19 Bidirectional shift register SU1721632A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904793823A SU1721632A1 (en) 1990-02-19 1990-02-19 Bidirectional shift register

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904793823A SU1721632A1 (en) 1990-02-19 1990-02-19 Bidirectional shift register

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1721632A1 true SU1721632A1 (en) 1992-03-23

Family

ID=21497458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904793823A SU1721632A1 (en) 1990-02-19 1990-02-19 Bidirectional shift register

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1721632A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТИИЭР, т. 75, № 9, с. 64-66. Авторское свидетельство СССР по за вке № 4658091/24, кл. G 11 С 19/00, 1989. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6741520B1 (en) Integrated data input sorting and timing circuit for double data rate (DDR) dynamic random access memory (DRAM) devices
US3624372A (en) Checking and fault-indicating arrangements
JPH0229124A (en) Standard cell
US5206817A (en) Pipelined circuitry for allowing the comparison of the relative difference between two asynchronous pointers and a programmable value
US4570215A (en) Input/output device for programmable controller
US6359483B1 (en) Integrated circuit clock distribution system
SU1721632A1 (en) Bidirectional shift register
US3757231A (en) Asynchronous circuit and system
EP0651319B1 (en) System for transferring data
US4090256A (en) First-in-first-out register implemented with single rank storage elements
US4789959A (en) Delay circuit for a real time clock
US3678476A (en) Read-only random access serial memory systems
SU1709500A1 (en) D flip-flop
CA1068827A (en) Data processing system
KR0176845B1 (en) Extension method and circuit for i/o port of microcomputer
JPS6258725A (en) Counter circuit
SU1292216A1 (en) Adaptive restoring member
SU822187A1 (en) Three-channel redundancy device for synchronizing signals
JPH01202021A (en) Writing timing signal generating circuit
JP2680299B2 (en) Reset circuit for synchronous counter
SU1177949A1 (en) Binary switching system
KR100433933B1 (en) Clock noise reduction circuit
SU400036A1 (en)
KR19990085540A (en) I / O Interface Unit
SU1102039A1 (en) Device for checking distributor