論理回路 

目次


第1節 レジスター

第2節 カウンター

第3節 シフトレジスターとマスタースレーブ型Dフリップフロップ

第4節 乗除算回路


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第6章 レジスター類

   第6章 レジスター類

 第3節 シフトレジスターとマスタースレーブ型Dフリップフロップ

 レジスターのうちパルスが入る度にレジスターの内容が1桁ずつ左へ移動してゆくようなタイプのものがあります。例えば8ビットのものを考えると

  10111010

にパルス(シフトパルス)を与えると

  01110100

に内容が変わります。但し右端にもう一本の入力線が入っていて、そこに0を供給するとします。もし1を供給したのなら

  01110101

に変わります。

 これは状態機械論第4章第4節で示したD−フリップフロップを並べれば得られます。通常D−フリップフロップは「マスタースレーブ型 master slave type」あるいは同じものですが「デュアルランク型 dual rank type」が使われます。

 これはどういうものか、というと2つのSRフリップフロップを直列に2つ内部に備え、入力線Dに直結した方をマスターとよび、出力線Qに直結した方をスレーブと呼んでいます。

 なぜマスターとスレーブを2つ用意するかというと、入力線Dのデータが出力Qに現れるのが即時であるとすると、シフトレジスターのようにそれをたくさん並べた場合、入力の伝播が即時に次々と起こり、1桁だけのシフトでなく一度にたくさんのシフトが行われてしまうからです。マスターにまず入力の値をコピーしておいて、マスターへの入り口を閉じ、しかる後にスレーブにコピーすればそういう不都合は避けられます。丁度パナマ運河の水門の開閉をやるような方式です。

 2つの水門(ゲート)の開閉を1回のパルスの立ち上げと立ち下げで行います。これは論理回路としてはむずかしいのですが、電子回路的工夫をしてそれを実現しています。

 その工夫というのは2つのゲートの0と1に判定される電位(これを「閾値 しきいち、または いきち、threshold」といいます)を少し変えてやるのです。次の図はそれを説明したものです。