DE1272992B

DE1272992B - Reversible shift register

Info

Publication number: DE1272992B
Application number: DE1965T0027904
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ulrich Haller; Dr-Ing Horst Ohnsorge
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-01-30
Filing date: 1965-01-30
Publication date: 1968-07-18

Description

Reversibles Schieberegister Auf vielen Gebieten der Datenverarbeitung und der Datenübertragung besteht die Notwendigkeit, Schieberegister vorzusehen, die sowohl in Vorwärtsals auch in Rückwärtsrichtung arbeiten können. Dabei erhält man bei einem rückwärts laufenden Schieberegister die Stellung der einzelnen Registerstufen in zur Vorwärtsrichtung umgekehrter Reihenfolge. Solche reversiblen Schieberegister können bei Systemen Verwendung finden, in denen verschiedene Ereignisse in der umgekehrten Reihenfolge ihres Auftretens wiedergegeben werden sollen. Fallen beispielsweise aus einer Signalfolge verschiedene Signale aus, so kann ein reversibles Schieberegister diese ausgefallenen Signale regenerieren, nachdem wieder ein ursprüngliches Signal aufgetreten ist.Reversible Shift Register Used in many areas of data processing and the data transfer there is a need to provide shift registers, which can work in both forward and reverse directions. Receives the position of the individual register levels for a shift register running backwards in reverse order to the forward direction. Such reversible shift registers can find use in systems in which different events are reversed The order of their occurrence should be reproduced. Fall for example A reversible shift register regenerate these failed signals after returning an original signal occured.

Es ist bekannt, ein reversibles Schieberegister dadurch zu realisieren, daß entsprechend F i g. 1 ein aus n Registerstufen R1 bis R" bestehendes Schieberegister über zwei Taktleitungen t1 und t2 angesteuert wird. Dabei schiebt der Schiebetakt t1 die Informationen der einzelnen Stufen über die Leitungen s1 um je eine Stufe nach rechts weiter, während der Schiebetakt t2 die Informationen der einzelnen Stufen über die Leitungen s2 um je eine Stufe nach links schiebt. An den beiden Eingängen E1 und E2 des Schieberegisters liegen dabei verschiedene Eingangssignale. Werden beispielsweise in das Schieberegister fortlaufend Einsen am Eingang Ei eingeschrieben, so werden am Eingang E2 fortlaufend Nullen eingeschrieben. Bei Operationsbeginn sollen alle Stufen des Schieberegisters in der Stellung »0« stehen. Nach i Vorwärtsschiebetakten stehen die Registerstufen R1 bis Ri in der Stellung »1«. Erfolgt darauf ein Rückwärtsschieben, so erscheinen am Ausgang A2 des Schieberegisters i Signale der Wertigkeit »1«, d. h., die Registerstufen R1 und Ri nehmen in umgekehrter Reihenfolge die Stellungen ein, die sie beim Vorwärtsschieben eingenommen hatten. Ein solches reversibles Schieberegister nach F i g. 1 hat jedoch den Nachteil, daß zur Verarbeitung von n Signalen n Registerstufen benötigt werden.It is known to implement a reversible shift register in that, in accordance with F i g. 1 a shift register consisting of n register stages R1 to R "is controlled via two clock lines t1 and t2. The shift clock t1 shifts the information of the individual stages over the lines s1 by one stage to the right, while the shift clock t2 the information of the individual Shifts steps to the left by one step each via lines s2. Different input signals are present at the two inputs E1 and E2 of the shift register all stages of the shift register should be in the "0" position. After i forward shift clocks, the register stages R1 to Ri are in the "1" position , the register stages R1 and Ri take the positions ei in reverse order n that they had taken while sliding forward. Such a reversible shift register according to FIG. 1 has the disadvantage, however, that n register stages are required to process n signals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein reversibles Schieberegister zu schaffen, das zur Verarbeitung von n Signalen wesentlich weniger als n Registerstufen benötigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination eines an sich bekannten rückgekoppelten Schieberegisters, bei dem die Information einer bestimmten Stufe über zwischen bestimmten vorhergehenden Stufen liegende Antivalenzglieder mit den entsprechenden Informationen dieser Stufen verknüpft wird, mit einem weiteren, die gleichen Stufen verwendenden rückgekoppelten Schieberegister, bei dem die Information einer durch die rückgekoppelte Stufe des ersten Schieberegisters bestimmten anderen Stufe über zwischen den gleichen Stufen wie die Antivalenzglieder liegende Äquivalenzglieder mit den entsprechenden Informationen dieser Stufe verknüpft wird, wobei die Ansteuerung für Vorwärts- oder Rückwärtsschieben über zwei getrennte Taktleitungen erfolgt.The invention is based on the object of a reversible shift register to create that for processing n signals significantly fewer than n register levels needed. This object is achieved according to the invention by the combination of a known feedback shift register, in which the information of a certain level via non-equivalence elements lying between certain preceding levels is linked with the corresponding information of these levels, with another, the feedback shift register using the same stages in which the information another determined by the feedback stage of the first shift register Level over equivalence elements lying between the same levels as the non-equivalent elements is linked with the corresponding information of this stage, with the control for forward or backward movement takes place via two separate clock lines.

Ist dabei eine Rückkopplung vom Ausgang der letzten Stufe auf ein am Eingang der ersten Stufe liegendes Antivalenzglied vorgesehen, so erfolgt gleichzeitig eine Rückkopplung vom Ausgang der ersten Stufe auf ein am Eingang der letzten Stufe liegendes Äquivalenzglied. Auch bei diesem erfindungsgemäßen reversiblen Schieberegister wird dem Eingang der letzten Stufe eine Dauerfolge von Nullen zugeführt, falls dem Eingang der ersten Stufe eine Dauerfolge von Einsen zugeführt wird, und umgekehrt.There is a feedback from the output of the last stage on Antivalence element located at the entrance of the first stage is provided, it takes place at the same time a feedback from the output of the first stage to one at the input of the last stage lying equivalent member. Also in this reversible shift register according to the invention a continuous sequence of zeros is fed to the input of the last stage, if the Input of the first stage a continuous sequence of ones is fed, and vice versa.

In den F i g. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen reversiblen Schieberegisters dargestellt, an Hand deren Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung noch etwas näher erläutert werden sollen.In the F i g. 2 and 3 are exemplary embodiments of one according to the invention reversible shift register, based on their structure and mode of operation the circuit arrangement according to the invention are to be explained in somewhat more detail.

Die F i g. 2 zeigt den allgemeinen Fall eines erfindungsgemäßen n-stufigen reversiblen Schieberegisters mit Rückkopplung. In diesem Fall liegt vor jedem der einzelnen Registerstufen R1 bis Rn in der einen Richtung ein Antivalenzglied, in der anderen Richtung ein Äquivalenzglied. Die Eingänge der Verknüpfungsglieder sind zum einen mit dem Ausgang der vorhergehenden Registerstufe, zum anderen mit einer gemeinsamen Rückkopplungsleitung verbunden, über die die Information der jeweils - in Schieberichtung gesehen - letzten Registerstufe rückgekoppelt wird. Wird das Schieberegister über die Leitung t1 getaktet, so nimmt es an seinem Eingang Ei je Takt eine »1« auf und gibt die Information der i-ten Registerstufe über die Informationsleitung s1 unter Antivalenzbildung mit der über die Rückkopplungsleitung r1 rückgekoppelten Information der n-ten Registerstufe an die (i +1)-te Stufe weiter. Dieser Vorgang wird invertiert, wenn das Schieberegister über die Leitung t2 getaktet wird. In diesem Fall wird am Eingang E2 je Takt eine »0« aufgenommen .und die Information der (i +1)-ten Registerstufe unter Äquivalenzbildung mit der über die Leitung r2 rückgekoppelten Information der ersten Registerstufe an die i-te Stufe weitergegeben. Ein derartiges reversibles Schieberegister braucht zur Verarbeitung von n Signalen, wobei n = 1, 2, 3 . . ., im Optimalfall nur 1d n Registerstufen, wobei Id den Logarithmus dualis, d. h. den Logarithmus zur Basis 2 bezeichnet. Rückgekoppelte Schieberegister weisen bekanntlich einen periodischen Zyklus auf. Dabei ist die Periode abhängig voll der Art der Rückkopplung, und innerhalb jeder Periode gibt es nur eine Stellung, bei der alle Registerstufen die Stellung »0« einnehmen. Bei geeigneter Rückkopplung erhält man bekanntlich eine Maximalperiode mit 2n-1 Registerstellungen, wobei n die Zahl der Registerstufen ist.The F i g. 2 shows the general case of an n-stage according to the invention reversible shift register with feedback. In this case, each of the individual register levels R1 to Rn in one direction an antivalence element, in the other direction is an equivalent term. The inputs of the logic elements are on the one hand with the output of the previous register level, on the other hand with one common feedback line connected via which the information of each - seen in the sliding direction - the last register stage is fed back. It will Shift register clocked on line t1, so it takes Ei each at its input Clock a "1" and gives the information of the i-th Register level via the information line s1 with non-equivalence formation with that via the feedback line r1 fed back information of the nth register stage on to the (i +1) th stage. This process is inverted when the shift register is clocked via line t2 will. In this case, a "0" is recorded at input E2 for each cycle and the information the (i +1) -th register stage with equivalence formation with that via line r2 information fed back from the first register stage is passed on to the i-th stage. Such a reversible shift register needs to process n signals, where n = 1, 2, 3. . ., in the optimal case only 1d n register levels, where Id is the logarithm dualis, d. H. denotes the logarithm to base 2. Feedback shift registers are known to have a periodic cycle. The period is dependent full of the kind of feedback, and within each period there is only one position, in which all register levels are in the "0" position. With suitable feedback As is well known, one obtains a maximum period with 2n-1 register positions, where n is the number of register levels.

Die F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen reversiblen rückgekoppelten Schieberegisters mit drei Registerstufen. Bei diesem Schieberegister erfolgt in Vorwärtsrichtung eine Rückkopplung der Information der dritten Registerstufe über Antivalenzglieder auf die Eingänge der ersten und zweiten Registerstufe. In Rückwärtsrichtung erfolgt eine Rückkopplung der Information der ersten Registerstufe über Äquivalenzglieder auf die Eingänge der ersten und dritten Registerstufe. Ein solches Register hat in Vorwärts- und Rückwärtsrichteng die Maximalperiode von. 2s-1= 7. Über eine bistabile Kippstufe K werden die Schalter S1 und S2 angesteuert, über die die Schiebetakte t1 und t2 an die Registerstufen gelangen. Soll ein Vorwärtsschieben erfolgen, so wird der Schalter S1 geschlossen und der Schalter S2 geöffnet. Soll ein Rückwärtsschieben erfolgen, so wird der Schalter S2 geschlossen und der Schalter St geöffnet. Bei einer Eingabe einer Dauerfolge von Einsen am Eingang Ei nehmen die Registerstufen beim Vorwärtsschieben der Information folgende Stellung ein: El R1 R2 RS 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 Dieser bei einem über Antivalenzglieder rückgekoppelten Schieberegister an sich bekannte Vorgang wird erfindungsgemäß invertiert, indem dem Eingang E2 eine Dauerfolge von Nullen zugeführt wird, wobei .durch die entsprechende Rückkopplung über Äquivalenzglieder beim Rückwärtsschieben die Registerstufen folgende Stellungen einnehmen. Es p" R2 Ra 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 ß 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 .0 1 Wie ein Vergleich der beiden Perioden zeigt, unterscheidet sich die letztere Periode von der erste= ren nur durch die Umkehrung der einzelnen Stellengen der Registerstufen innerhalb der Periode.The F i g. 3 shows an embodiment of a reversible feedback shift register according to the invention with three register stages. In the case of this shift register, the information from the third register stage is fed back in the forward direction via non-equivalence elements to the inputs of the first and second register stage. In the reverse direction, the information from the first register stage is fed back via equivalence elements to the inputs of the first and third register stage. Such a register has the maximum period of in forwards and backwards directions. 2s-1 = 7. The switches S1 and S2 are controlled via a bistable multivibrator K, via which the shift clocks t1 and t2 reach the register stages. If it is to be pushed forward, switch S1 is closed and switch S2 is opened. If it is to be pushed backwards, switch S2 is closed and switch St is opened. When entering a continuous sequence of ones at input Ei, the register levels assume the following position when the information is pushed forward: El R1 R2 RS 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 This process, which is known per se in a shift register fed back via non-equivalence elements, is inverted according to the invention in that a continuous sequence of zeros is fed to input E2, whereby the register stages assume the following positions due to the corresponding feedback via equivalence elements when shifting backwards. It p "R2 Ra 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 ß 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 .0 1 As a comparison of the two periods shows, the latter period differs from the former only in the reversal of the individual digits of the register levels within the period.

Claims

Claims: 1. Reversible shift register, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h the combination of a feedback shift register known per se; in which the information of a certain stage about between certain previous ones Level antivalence elements with the corresponding information of these levels is linked, with a further, the same stages using feedback Shift register in which the information is transmitted through the feedback stage of the first shift register certain other stage over between the same stages like the non-equivalence terms, equivalence terms with the corresponding information this stage is linked, with the control for forward or backward pushing takes place via two separate clock lines.

2. Reversible shift register according to claim 1; characterized in that a feedback from the output of the last stage on an antivalence element located at the input of the first stage and a feedback from the output of the first stage to an equivalent element located at the input of the last stage is provided.

3. Reversible shift register according to claim 1 or 2, characterized in that that the input of the last stage is supplied with a continuous sequence of zeros, if a continuous sequence of ones is fed to the input of the first stage, and vice versa.