Регистр сдвига

 

РЕГИСТР СДВИГА, содержащий первый и второй триггеры, вторые коллекторы п-р-п-транзисторов первого триггера соединены с первыми коллекторами п-р-п-транзисторон второго триггера, базы п-р-п-транзисторов каждого из триггеров через соответствующие инжекторы подключены к шине питания, а эмиттеры - к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения его функционапьных возможностей путем обеспечения функции деления частоты, в регистр сдвига введены первый и второй р-п-р-транзисторы связи, входной п-р-п-транзистор, установочный п-р-п-транзистор и дополнительные инжекторы, первые коллекторы установочного и входного п р-п-транзисторов подключены к базе одного из п-р-п-транзисторов первого триггера , второй коллектор входного п-р-п-транзистора подключен к базе другого п-р-п-транзистора первого триггера, второй коллектор Установочного п-р-п-транзистора соединен с базой входного п-р-п-транзистора и является входом регистра сдвига, базы входного и установочного п-р-п-транзисторов через соответствующие дополнительные инжекторы подключены к шине питания, база установочного п-р-п-транзистора подключена к шине (/ Установка в О, базы р-п-р-транзисторов связи подключены к общей шине, эмиттеры - к базам соответствующих п-р-п-транзисторов второго триггера, а коллекторы - к базам соответствующих ц-р-п-транзисторов первого триггера , вторые коллекторып-р-п-транзисторов второго триггера являются 00 выходами регистра сдвига.- , g

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) 0 11 С 19/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3490439 /2 4-2 4 (22) 10.09.82 (46) 23.01.85. Бюл. № 3 (72) И .И. Бычков (53) 681.327.66(088.8) (56) 1. "Средства связи", 1979, № 6, с. 27.

2. Патент Франции ¹ 2284223, кл ° G 11 С 19/28, опублик. 1978 (прототип). (54)(57) РЕГИСТР СДВИГА, содержащий первый и второй триггеры, вторые коллекторы и-p-n-транзисторов первого триггера соединены с первыми коллекторами и-р-п-транзисторов второго триггера, базы п-р-и-транзисторов каждого из триггеров через соответствующие инжекторы подключены к шине питания, а эы ттеры — к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей путем обеспечения функции деления частоты, в регистр сдвига введены первый и второй р-и-р-транзисторы связи, входной п-р-п-транзистор, установочный

ÄÄSUÄÄ 1136217 А и-р-п-транзистор и доголнительные инжекторы, первые коллекторы установочного и входного и-р-и-транзисторовв подключены к базе одного из и-р-и-транзисторов первого триггера, второй коллектор входного п-р-и-транзистора подключен к базе другого и-р-и-транзистора первого триггера,. второй коллектор установочного n-p-. n-транзистора соединен с базой входного и-р-и-транзистора и является входом регистра сдвига, базы входного и установочного и-р-и-транзисторов через соответствующие дополнительные инжекторы подключены к шине питания, база установочного ц-р-п òðàíçèñòîðà подключена к шине

"Установка в 0", базы P-и-р-транзисторов связи подключены к общей шине, эмиттеры — к базам соответствующих

n — р-и-транзисторов второго триггера, а коллекторы — к базам соответствующих и-р-и-транзисторов первого триггера, вторые коллекторы и-р-и-TpGH iaaaL эисторов второго триггера являются р выходами регистра сдвига. СЮ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис—

1136217 коллекторы n — „>-n — транзисторов пер— вого триггера соединены с первыми пользовано при построении микроэлектронных делителей частоты.

Известен делитель частоты, пост — 5 роенный íà D -триггере и выполненньп на элементах интегральной инжек— о ционной логики (1 $.

Недостатками .данного устройства являются сложная схема реализации и большая занимаемая площадь на кристалле при его выполнении.

Наи боле е близкой к из обретению по технической сущности является ячейка памяти разряда регистра сдвига на элементах интегральной инжекционной логики, содержащая два триггера — первый и второй, каждый из которых содержит два двухколлекторных п-р — n-транзистора. Первые коллекторы каждого из транзисторов соединены с базами противоположных тран эисторов в триггерную схему с непосредственными связями, а вторые коллекторы — .с противоположными базами 2S следующего триггера. Каждый иэ инжекторов, общий дпя двух совмещенных структур каждого триггера, соединен с соответствующим источником тактовых импульсов. Прием информации на первый триггер происходит по переднему фронту тактового импульса Т„, подаваемого на данный триггер. После окончания тактового импульса первый триггер продолжает находиться в од— ном из устойчивых состояний за счет остаточных зарядов, накопленных на узловых базовых емкостях основного триггера, Прием информации во. второй триг- 4О

rep из первого происходит также по переднему фронту тактового импульса

Состояние второго триггера определяется состоянием первого триг— гера за счет остаточных зарядов на узловых базовых емкостях первого триггера, поддерживающих его во включенном состоянии 2 ).

Г

Недостатком известной ячейки памяти является то, что она не может реализовать функцию делителя частоты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения функции деления частоты. SS

Поставленная цель достигается тем, что в регистр сдвига, содержащий первый и второй триггеры, вторые! коллекторами и — р — n-транзисторов вто— рого триггера, базы и-р-п-транзисторов каждого из триггеров через соответствующие инжекторы подключены к шине питания, а эмиттеры — к общей шине, введены первый и второй р — и — р—

-транзисторы связи, входной n — р — ив транзистор, установочный n — p — n — тран— зистор .и дополнительные инжекторы, первые коллекторы установочного и входного и-р-и-транзисторов подключены к базе одного из n — р — п — транзисторов первого тригг ра, второй коллектор входного п-р-и-транзистора подключен к базе другого и-р-п-транзистора первого триггера, второй коллектор установочного и-р — n — транзистора соединен с базой входного

n-p — n-транзистора и является входом регистра сдвига, базы входного и установочного п-р-и-транзисторов через соответствующие дополнительные инжекторы подключены к шине питания, база установочного п-р-и-транзистора подключена к шине "Установка в 0

У базы р-и-р — транзисторов связи под— ключены к общей шине, эмиттеры — к базам соответствующих п-р-п- транзисторов второго триггера, а колллекторы к базам соответствующих и-р-п- транзисторов первого триггера, вторые коллекторы и-р-и — транзисторов второ— го триггер а являются выходами р е— гистра сдвига.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого регист— ра сдвига.

Регистр содержит двухколлекторные п-р-и-транзисторы 1-4, инжекторы

5-8, первый 9 и второй 10 р-и-р— транзисторы связи, входной 14 и установочный !2 двухколлекторные n — p-n— тр анзисторы, входную шину 13, шину

14 установки делителя в нулевое coc— тояние, выходные шины 15 и 16, шину

17 питания и общую шику 18 нулевого потенциала. 1

В статическом состоянии регистр сдвига имеет следующие связи.

В триггерную схему соединены двух— коллекторные и-р-и-транзисторы 1, 2 и 3, 4 т.е. первые коллекторы соединены с противоположными базами. Ба-. зы и-р-n — транзисторов триггеров сое— динены с инжекторами 5 и 6. Вторые коллекторы двухколлекторных п-р-n—

11 362 транзисторов первого триггера соединены с первыми коллекторами двух— коллекторных n — р — и — транзисторов вто— рого триггера, а следовательно, и с базами. Первые коллекторы двухколлек— торных и-р-п-òðàíçèñòoðîâ первого триггера, а следовательно, и базы соединены с коллекторами входного

n-p — n — транзистора 11, база которого соединена с шиной 13 входного сиг —нала и с вторым коллектором устано— вочного п — р — n-транзистора 12. Пер— вые коллекторы входного 11 и установочного 12 и-р †n †транзист соединены между собой, а их базы че— реэ дополнительные инжекторы 7 и 8 соответственно — с шиной 17 пита— ния, причем база установочного и-р-и-транзистора 12 соединена с шиной "Установка в 0" . Э миттеры

20 р — n-p-транзисторов 9 и 10 связи подключены к соответствующим базам двухколлекторных и-р — и — транзисто— ров второго триггера 4 и 3, а коллекторы — к базам соответствующих двух коллекторных и-р — п — транзисторов первого триггера 1 и 2.

Вторые коллекторы двухколлектор— ных и-р — п-транзисторов 3 и 4 второго триггера являются выходами 15 и 16 . 30 регистра сдвига.

Регистр сдвига функционирует следующим образом.

Шина 17 подключена к положительно— му потенциалу источника питания, а шина 18 вЂ,к нулевому потенциалу источника питания. Перед началом работы на шину 14 подается импульс положительной полярности по длитель ности равный переходному процессу 40 установки в ноль делителя, а во время работы шина 14 всегда соединена с общей шиной 18 нулевого потенциBJI Q ).

На время импульса положительной полярно сти на шине 14 баэ а — змиттер— ный переход установочного и — р — и— транзистора 12 смещается в прямом направлении до режима насыщения транзистора. Коллекторные переходы открываются и замыкают на шину нулевого потенциала базы входного двухколлекторного и-р-и-транзистора 1! и двухколлекторного и-р — n-транзис— тора 2 первого триггера.Коллекторные 55 переходы п-p — n-транзисторов 2 и 11 смещаются в обратном направлении и обеспечивают насыщение двухколлек17 торного и — р — и- òðàíçèñòîðà 1 от тока инжектора 5 . .Первый открытый коллекторный переход двухколлекторного

h- — р — n-транзистор а 1 создает положительную обратную связь в первом триггере, замкнув базу двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 на общую шину нулевого потенциала, что обеспечивает устойчивое состояние первого триггера. Второй открытый коллектор замыкает базу двухколлекторного n — p-n-транзистора 4 второго триггера на общую шину нулевого потенциала, коллекторные переходы последнего смещаются в обратном направлении и обеспечивают насыщенное состояние двухколлекторного и-р-и-транзистора 3 от тока инжектора 6. Первый открытый коллекторный переход создает положительную обратную связь во втором триггере, замкнув базу двух коллекторного n-p-п-транзистора 4 на общую шину нулевого потенциала, что обеспечивает устойчивое состояние второго триггера.

Устойчивым состоянием второй тригI.ep обеспечивает на выходных шинах

15 логический "0", а на шине !6 логическую "1". После этого положительный импульс с шины 14 снимается и замыкается на общую шину нулевого потенциала 18. При этом информация на выходных шинах делителя не изменяется, т.е, делитель частоты выставлен в нулевое состояние, При подаче положительного импульса на входную шину 13 происходит насыщение входного двухколлекторного и-р-и-транзистора 11 от инжектора 7.

Его открытые коллекторы, замыкают на ,общую шину нулевого потенциала базыдвухколлекторных и-р-и-транзисто- г ров 1 и 2 первого триггера. Коллекторы последних переходят

1 в закрытое состояние и не изменяют состояние выходной информации на втором триггере. Однако оза счет того, что двухколлекторный и-р-и-транзистор

3 насыщен, с его базы через и-р-и,транзистор 10 связи задается дополнительный ток в базу двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 первого триггера.

Этот ток обеспечивает заряд узловой базовой емкости двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 на большую величину, чем заряд узловой базовой ем. кости двухколлекторного и-р-и-транзистора 1, так как в базу последнего

1136217 через р-и-р-транзистор 9 связи не задается дополнительный ток от базы двухколлекторного п-р-п-транзистора

4 второго триггера. Это приводит к тому, что при появлении на входной шине 13 импульса нулевого потенциала, а следовательно, и на базе входного п-р-и-транзистора 11 коллекторные переходы последнего закрываются, что дает возможность накопления зарядов 10 в базах двухколлекторных п-р-и-транзисторов 1 и 2 первого триггера от .-инжектора 5. Заряды на узловых базовых емкостях накапливаются до порога срабатывания. В данном случае 15 заряд в базе двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 достигнет порога срабатывания быстреЕ, чем в двухколлекторном и-р-и-транзисторе 1, как отмечалось выше, путем дополнитель- 20 ного накопления заряда в базе при протекании тока от базы двухколлекторного и р-и-транзистора 3 второго триггера, через р-и-р-транзистор 10 связи. Тогда через прямоемещенные коллекторные переходы открытого двухколлекторного и-р-и-транзистора 2 на шину нулевого потенциала замкнется база двухколлекторного п-р-п-транзистора 1, обеспечив глубокую поло- що жительную обратную связь в первом триггере, и база двухколлекторного и-р-и-транзистора 3 второго триггера.

Коллекторные переходы последнего сместятся в обратном направлении и обеспечат насыщение двухколлекторного и-р-и-транзистора 4 от инжектора 6. Прямосмещенные коллекторные переходы двухколлекторного и-р-итранзистора 4 обеспечат глубокую по- 4О ложительную обратную связь во втором триггере путем замыкания базы двухколлекторного и-р-и-транзистора 3 на общую шину нулевого потенциала.

На выходных шинах состояние информации изменится на противоположное, на выходной шине 15 будет состояние логической "1", а на выходной шине

16 — состояние логического "0".

С приходом на входную шину 13 следующего импульса положйтельной полярности, обеспечивающего насыщение входного и-р-п-транзистора 11 от инжектора 7 и замыкающего через свои открытые коллекторы на общую шину нулевого потенциала базы двухколлекторных и-р-и-транзисторов 1 и 2, коллекторные переходы последних смещаются в обратном направлении и не изменяют состояния выходной информации на выходных шинах второго триггера. В этом случае из базы насыщенного двухколлекторного и-р-и-транзистора 4 через р-и-р-транзистор 9 связи задается дополнительный ток в базу двухколлекторногo п-р-п-транзистора 1 первого триггера, что приведет при появлении на входной шине

13 импульса нулевого потенциала, к насыщению двухколлекторного и-р-птранзистора 1 первого триггера, определяющего состояние первого триггера и, как следствие, повторение данного состояния на втором триггере с изменением выходной информации на выходных шннах на противоположное.

В данном случае на выходной шине !5 будет состояние логического "0", а на выходной шине 16 — состояние логической "1".

Таким образом, поступаемая импульсная последовательность на входную шину 13 подвергается делению на "2"Положительный эффект от использования изобретения заключается в расширении функциональных воэможностей схемы регистра сдвига, заключающемся в обеспечении функции деления частоты.

1136217

1. Составитель Л.Амусьева

ТехРед N.Кузьма КоРРектоР И,ЭРДейиРедактор A,Êoçoðèç

Заказ 10293/40, Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4