SU858107A1 - Регистр сдвига - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике н оискретной автоматике и может быть использовано при построении цифровой аппаратуры повышенной надежнос ти. Известен резервируемый совигаюишй регистр, содержащий реэерв;ируемые ре, гистры, элементы И, элементы ИЛИ, выхоаы которых подключены к первым входам вторых элементов ИЛИ, цополнитель ные элементы И и аналИ:заторы, входы ко торых подключены к выходам контрольных триггеров реэервируемьк регистров, а пр мой выход - к входам первых допотите ных элементов И, вторые входы соединены с выходами оснсаных и резерв ных разр де резервируемых регистре, а выход - со вторыми входами вторых элементе ИЛИ, при этом инверсный выход анализатора подключен к вторым входам первых элементов Ник входам вторых дополнительных элементов И, выходы которых подключены к входам первых элементов . Недостатком устройства 5ШЛ51етс  го,, что дл  его построени  требуютс  инте1 ральные схемы, имеющие большое количество внешних выводов. Натфимер, дл  реализации  етырехг разр дного сдвигающего регистра требуютс  интегральные схемы , имеющие не менее 19 внешних выводов . Наиболее бжзким техническим решением к предлагаемому изофетению  вл етс  регистр сдвига, содержащий N разр де, выполненных на статических триггерах, выходные элементы И по числу разр дсе, цепи входной и У1фавл$пощей сдвигом информации , счетчик с И1ипульсами, Генератор заторможенных импульсов, два элемента И, элемент НЕ,  чейки пам ти, геервые выходы которых подсоединены к вьрсодам регистра сдвига, первую группу элементов И, по числу  чеек пам ти, одни из входов которых соединены со вторыми выходами соответствующих  чеек пам ти, генератор тестовых сигнале.

первый и второй элементы И, первый элемент НЕ и тактовую шину ЗНедостаток устройство - его сложность Цель изобретени  - упрощение регистра за счет уменьшени  числа внешних вьшоцов .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что регистр сдвига содержит дешифратор, первый и второй элементы НЕ, вторую группу элементов И, элементы И-НЕ,

третью и четвертую группы элементов И, причем входы дешифратора соединены с первым и вторым выходами генератора тестовых сигналов, третий выход которого подключен к первым входам первого и

второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами аеши4ратора, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ вторые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами цещифратора, третий вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, первый и четвертый выходы де- шифратора и выходы элементов ИЛИ сое- цинены с первыми входами элементов И второй и третьей группы и с первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы элементов И второй группы соединены с выходом первого элемента НЕ, вход которого подключен к четвертому выходу Генератора тестовых сигнале и вторым входам элементов И-НЕ, выходы элементов И второй группы соединены с первы- ми вхооами элементов И четвертой группь , вторью входы которых подключены к выхооу второго элемента НЕ, вход которого соеаинен со вторыми входами элементов И третьей группы и с п тым выходом генератора тестовых сигналов, первые входы  чеек пам ти соединены с тактовой шиной, выходы элементов И третьей и четвертой групп подключены соответственно к вторым и третьим входам соответст- вующих  чеек пам ти, выход каждого элемента И, кроме последнего,, первой груп:пы соединен с четверть1м входом последующей  чейки пам ти, выход последнего элемента И первой группы соединен с четвертым входом первой  чейки пам ти.

На чертеже представлена ) структурна  схема регистра сдвига.

Регистр .сдвига содержит сдвигающие регистры 1 (в виде отдельной интегральной схемы), внешние выводы 2-6 интегралной схемы, дешифратор 7, первыйи второ элементы И 8 и 9, первый и второй элэменты ИЛИ 10 и 11, первый элемент НЕ 12, вторую группу элементов И 13-16, элементы И-НЕ 17-20, второй элемент НЕ 2 1 четвертую группу элементов И 22-25, третью группу элементов И 26-2 элементы И 28 и 29, первую группу элементов И ЗО-ЗЗ,  чейки 34-37 пам ти, внешние вьюоды 38-41 интегральной схемы , тактовую шину 42, генератор 43 тестовых сигналов и шину 44 входной информации .

- Каждый из сдвигающих регистров соответствует одному разр ду регистра сдвигз Дл  сдвигающего регистра, соответствующего старшему четвертому разр ду,  чейка 34 5шл етс  основной (рабочей), а  чейки 35-37 - контрольными. Дл  сдвигающего регистра, соответствующего третьему разр ду,  чейка 34  вл етс  основной,  чейка 35  вл етс  резервной, а  чейки 36,37 - контрольными. Дл  сдвигающего , соответствующего второму разр ду,  чейка 34  вл етс  основной,  чейки 35,36  вл ютс  резервными , а  чейка 37 - контрольной. Дл  сдвигающего регистра, соответствующего первому разр ду,  чейка 34  вл етс  основной, а  чейки 35-37 - резервными. Вьгооды2-6 подключены к первому, второму , третьему, четвертому и п тому выходу 43 генератора тестовых сигналов, первью входы элементов И 8 и 9 подключены к входному выводу 4, вторые выходы элементов И 8 и 9 подключены к первому и второму выходу дешифратора 7, при этом выход элемента И 8 подключен к первым входам элементов ИЛИ 10 и 1 вторью входы которых подключены соответственно ко второму и третьему выходу дешифратора 7, а выход элемента И 9 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 11, Входной вывод 5 подключен ко входу элемента НЕ 12 и ко вторым входам элементов И-НЕ 17-2О, а выход элемента НЕ 12 соединен со вторыми входами элементов И 13-16. Входной вьюод 6 подключен ко входу элемента НЕ 21 и ко вторым входам элементов И 26-29, при этом выход элемента НЕ 21 соедишн со вторыми входами элементов И 2225 . Тактова  шина 42 подключена к первым входам  чеек 34-37 пам ти. Четвертый выход дешифратора 7 подключен к первым входам элементов И 13 и 26 и к первому входу элемента И-НЕ 17, первый выход дешифратора 7 подключен также к первым входам элементов И 14 и 27, а также к первому входу элемента И-НР

18,выход элемента ИЛИ 1О подключен к первым входам элементов И 15 и 28, а также к первому входу элемента И-НЕ

19,выход элемента ИЛИ 11 подключен

к первым входам элементов И 16 и 29, а также к первому входу элемента И-НЕ

20,причем выходы элементов И 13-16 подключены соответственно к первым входам элементов И 22-25, а выходы элементов И-НЕ 17-2О поцключены соогвет венно к одним из входов элементов И 3033 , другие входы которых подключены соответственно к выходам  чеек 34-37 пам ти. Выходы элементов И 22-25 подключены к третьим входам, а выходы эле ментов И 26-29 подключены ко вторым входам  чеек 34-37 пам ти, при этом

Выходы элементов И ЗО-33 подключены соответственно к четвертым входам  чеек 34-37 пам ти.

Регистр сдвига работает следующим офазом.

Входна  информаци  поступает независимо в каждый из сдвигающих регистров. С этой целью на внешние выводы 2-6 сдвигающих регистров с выходов генератора 43 тестовых сигналов подаютс  слэдуюшне сигналы : дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  старший 4-й разр д, на выводы 2,4,5,6 подаетс  О, На вывод 3 подаетс  I, дл  CGJBHгаюшего регистра, с которого снимаетс  3-й разр д,на выводы 3-6 подаетс  О , на вывод 2 подаетс  1,дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  2-и разр д, на выводы 4-6 подаетс  О, на выводы 2,3 подаетс  . Указанные сигналы подаютс  на внешние выводы сдвигающих регистров тогда, когда через шину 44 входной информации поступают импульсы, пошюжащие записи в регистр сдвига.

Дл  разрыва цепи сдвига от старшего к младшему разр ду сдвигающих регистро на выводы 2-6 с выходов генератс эа 43 подаютс  следующие сигналы: дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  старший 4 и разр д, на выводы 2,4,6 подаетс  О, на выводы 3,5 подаетс  1 дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  3-й разр д, на выводы 3,4,6 подаетс  О , на выводы 2,5 подаетс  1, дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  разр д, на выводы 4,6 подаетс  О, на выводы 2,3,5 подаетс  I.

В режиме контрол  на выводы 2-6 сдвигающих регистров с выходов генератора 43 подаютс  с/коующие сигналы : дл  сдвигающего регистра, с которого снимае с  старший 4-й разр д, на выводы 2,6 подаетс  О, на выводы 3-5 подаетс  дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  3-Л разр д, на выводы 3,6 подаетс  О, на выводы 2,4,5 подаетс  I дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  2-й разр д, на вывод 6 подаетс  О, на выводы 2-5 подаетс  .

В режиме ксщтрол , с целью установки контро/ьных  чеек сдвигающих регистров О , на выводы 2-6 сдвигающих регистров с выходов генератора 43 подаютс  следующие сигналы: дл  сдвигающего регистра , с которого снимаетс  4-и старший разр д, на выводы 2,5 подаетс  О на выводы 3,4,6 подаетс  I, дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  3-й разр д, на выводы 3,5 подаетс  О, на выводы 2,4,6 подаетс  , дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  2-й разр д, на вывод 5 подаетс  О, на выводы 2,3,4,6 подаетс  .

В режиме кстстрол , с це/ью установки контрольных  чеек сдвигающих регистров в на выводы 2-6 сдвигак цих регистров с выходов генератора 43 подаютс  следующие сигналы: дл  сшигающего регистра, с которого снимаетс  4-й старший разр д, на выводы 2,5,6 подаетс  О, на вывощы 3,4 подаетс  I, дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  3-и разр д, на выводы 3,5,6 подаетс  О, на выводы ,4 подаетс  1, дл  сдвигающего регистра, с которого снимаетс  2-и разр д, на выводы 5,6 подаетс  О, на выводы 2-4 подаетс  1.

В режиме ксжтрол  с помощью такой последовате/ьности импульсов реализуютс  переходы контрольных  чеек из состо ни  ноль в состо ние единица и из состо ни  единица в состо ние ноль. Предлагаемый резервированный регистр сохран ет работоспособность при отказах ложный ноль и ложна  единица .

Технико-эк«1 омический эффект изобретени  состоит в том, что с помошью введени  в сдвигающие регистры дешифратора и дополнительных элементов И,ИЛИ, И-НЕ, НЕ число внешних выводов этих регистре в интегральном исполнении сократитс . В рлучае N - разр дного регистра без дешифратора и дополнительных э/ементов И, ИЛИ, И-НЕ, НЕ необходимое число внешних выводов каждого сдвигающего регистра равно 4N + 4 а в слу-

чае, когда в сдвигающие регистры в интегральном исполнении ввод тс  деши(|ратор и дополнительные элементы И, И-НЕ, ИЛИ, НЕ, число внешних выводов каждого сдвигающего регистра равно Н+&ол.М+7.

Например, дл  реализации 16-раар дного сдвигающего регистра с дешифратором и дополнительными элементами потребуютс  микросхеМЫ, имеющие в 2,5 раза меньше внещних выродов, чем-у микросхем, требуемых дл  построени  сдвигающего регистра без дешифратора и дополнительИых элементов, а при реализации 32 -разр дного регистра потребуютс  микросхемы имеющие в 3 раза меньше внешних вывоДОВ .

Меньшее количество внешних выводов сдвигающих регистров упрощает схему регистра сдвига и тем самым увеличивает его надежность.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке N 2647402, кл. Q 11 С 19/ОО, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке N 2.7ОО914/24, кл. Q 11С 19/ОО 1978 (прототип).., Эр

Sio

Ж

o