专利名称：一种双向移位寄存器的制作方法
技术领域：
一种双向移位寄存器技术领域[0001]本发明涉及一种普通的数字电路，更确切地说，是一种并联反相器调节跨导的双向移位寄存器。
背景技术：
[0002]移位寄存器采用一系列的触发器或反相器进行移动一组数字，右移或者左移。传统的单向移位寄存器以串联的形式设计，反向连接的反相器与数据流方向确定的反相器之间具有较大的跨导gm。开关的换挡操作可能影响信号的倍增，削落，时间延迟或者存储功能。可以从暂存器中下载存储的数据，在许多应用中的数据要求最低有效位(LSB)或者最高有效位(MSB)。[0003]对比文献[0004]发明专利1:双向移位寄存器，申请号:201010246716.1 ；[0005]发明专利2:双向移位寄存器，申请号:200810136025.9。发明内容[0006]本发明的目的是改进移位寄存器，以增加其用途。本发明的另一个目的是利用移位寄存器定向的选择数据。本发明提供了一种并联反相器调节跨导的双向移位寄存器。反向连接反相器与跨导反相器连接，改变跨导以控制数据流的方向。[0007]本发明所述双向移位寄存器由多个串行连接的单元组成。第一个开关的端子与串行连接单元串联；每个单元的第一部分和第二部分通过第二个开关的端子并；每个电路中的第一个和第二个反相器以相反的方向，不同的跨导并联连接在一起；数据流的方向沿着反相器的端子流过第一部分和第二部分电路。第一个反相器和第二个反相器的端子以相反的方向并联在一起，第一个反相器的跨导大于第二个反相器的跨导；第三个反相器和第四个反相器以相反的方向并联在一起，第三个反相器的跨导小于第四个反相器的跨导；第一个反相器和第二个反相器并联的端子与第三个反相器和第四个反相器并联的端子串联在一起；数据流的方向沿着反相器的端子流过第一部分和第二部分电路。[0008]本发明所述双向移位寄存器，一个右移位开关在第一个开关和第二个开关之间与第一个反相器和第二个反相器相连接，一个左移位开关在第一个开关和第二个开关之间与第三个反相器和第四个反相器相连接。在第一个开关端子和第二个开关端子之间第一个反相器和第二个反相器以相反的方向相连接；定向开关的端子用来控制第一个反相器和第二个反相器的通断。第一个反相器包括第一个反相器和它的端子，第二个反相器包括第二个反相器和它的端子；第一个反相器和第二个反相器以相反的方向并联在一起。第一个反相器和第二个反相器具有不同的跨导。第一个反相器有两对并联的场效应晶体管，每对场效应晶体管通道的长度比例都不相同；两对并联的场效应晶体管互相连接，第一个反相器与电压相连接，并联场效应晶体管的跨导与第一个反相器的跨导不同。
[0009]图1所示的电路图是一个典型的移位寄存器。[0010]图2所示的移位寄存器电路是本发明的第一个体现。[0011]图3所示的移位寄存器电路是本发明的第二个体现。[0012]图4所示的移位寄存器电路是本发明的第三个体现。
具体实施方式
[0013]如图1所示的电路是一个数字移位寄存器的原理图，一个多功能的反相器1，2，3，和4通过开关5并联在一起，以交替关闭响应互补时钟信号，C和C’。每个单元反相器由反相器A和反相器B组成，反相器A的跨导远大于反相器B的跨导。因此，反相器Ax的电压大于反相器Bx的电压，所以数据将通过反相器Ax向右传输。比如，在时钟周期C中，反相器Al的电压大于反相器BI的电压(假设它们的输出有很大的不同)，反相器A3的电压将大于反相器B4的电压，数据将从奇数编号的反相器传送到偶数编号的反相器，向右传送。在时钟周期C’中，反相器A2和A4的电压将分别大于反相器B3和B5，数据将再一次的向右转移。连续时钟信号的数据将不断的向右移位，因为反相器Ax的跨导远大于反相器Bx的跨导。交换器本质上是双向的，时钟信号也没有方向，因此相对反相器的跨导好处是确定数据流的方向。[0014]根据本发明是一对并联反相器调节跨导的双向移位寄存器。图2所示的原理图是本发明的第一个体现。两对并联连接的反相器的通断由电路中的右移开关(SR)或者左移开关(SL)决定。第一对反相器组由一个反相器AlL与一个反相器BlL反向并联连接在一起。反相器AlL的跨导相对于反相器BlS的跨导很大。同样的，第二对反相器组由反相器AlS与反相器BlL反向并联连接在一起。反相器AlS的跨导相对于反相器BlL的跨导很大。因此，当开关SR关闭，开关SL打开，因为反相器AlL的跨导相对于反相器BlS的跨导很大，数据流向右传送。相反，当左移开关SL关闭，右移开关SR打开时，因为反相器BlL的跨导相对于AlS的跨导很大，数据流向左传送。[0015]图3所示的电路图是本发明的第二个体现。这与图2类似利用方向开关控制反相器，右移开关控制反相器A1L，左移开关控制反相器B1L。当开关SR关闭，SL打开时，数据流将向右传送，反之，当开关SL关闭，开关SR打开时，由于有源反相器的相对跨导，数据流将向左传送。[0016]图4所示的电路图是本发明的第三个体现。只需要使用两个反相器(例如Al和BI)，每个反相器的跨导由提供的晶体管组控制，以控制反相器工作。晶体管组具有不同的宽长比(W/L)，因此，具有不同的值。例如，在图4中，反相器Al具有很大的跨导，通过晶体管10和12中很大的宽长比(W/L)以控制反相器Al的工作。相反，反相器的跨导很小时，通过晶体管14和16中很小的宽长比(W/L)以控制反相器Al的工作。晶体管12的N通道由一个高跨导信号Higm控制，晶体管10的P通道同样的被高跨导信号Higm控制。[0017]以上描述了移位寄存器的多种用途，其中，数据流的方向由传统移位寄存器中右指向反相器和左指向反相器并联连接的相对跨导控制。虽然，本发明参考了具体的发明，所描述的说明将不能被认为是对本发明的限制。在技术上的各种修改和应用都没有背离本发明的精神和本发明所定义的权利要求。
权利要求1.一种双向移位寄存器，其特征是:由多个串行连接的单元组成，第一个开关的端子与串行连接单元串联；每个单元的第一部分和第二部分通过第二个开关的端子并；每个电路中的第一个和第二个反相器以相反的方向，不同的跨导并联连接在一起；数据流的方向沿着反相器的端子流过第一部分和第二部分电路。
2.根据权利要求1所述的一种双向移位寄存器，其特征是:第一个反相器和第二个反相器的端子以相反的方向并联在一起，第一个反相器的跨导大于第二个反相器的跨导；第三个反相器和第四个反相器以相反的方向并联在一起，第三个反相器的跨导小于第四个反相器的跨导；第一个反相器和第二个反相器并联的端子与第三个反相器和第四个反相器并联的端子串联在一起；数据流的方向沿着反相器的端子流过第一部分和第二部分电路。
3.根据权利要求2所述的一种双向移位寄存器，其特征是:一个右移位开关在第一个开关和第二个开关之间与第一个反相器和第二个反相器相连接，一个左移位开关在第一个开关和第二个开关之间与第三个反相器和第四个反相器相连接。
4.根据权利要求2所述的一种双向移位寄存器，其特征是:在第一个开关端子和第二个开关端子之间第一个反相器和第二个反相器以相反的方向相连接；定向开关的端子用来控制第一个反相器和第二个反相器的通断。
5.根据权利要求1所述的一种双向移位寄存器，其特征是:第一个反相器包括第一个反相器和它的端子，第二个反相器包括第二个反相器和它的端子；第一个反相器和第二个反相器以相反的方向并联在一起；第一个反相器和第二个反相器具有不同的跨导。
6.根据权利要求5所述的一种双向移位寄存器，其特征是:第一个反相器有两对并联的场效应晶体管，每对场效应晶体管通道的长度比例都不相同；两对并联的场效应晶体管互相连接，第一个反相器与电压相连接，并联场效应晶体管的跨导与第一个反相器的跨导不同。
专利摘要使用并联跨导可调节反相器的双向移位寄存器，双向移位寄存器由多个串行连接的单元组成。每个单元的电路分为第一部分和第二部分。每个电路部分至少由两个反相器以相反的方向并联而成。每个单元中每个电路的反向连接的相对跨导可以改变，从而确定通过电路与双向移位寄存器的数据流向。
文档编号G11C19/28GK202976858SQ20122044818
公开日2013年6月5日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者包兴坤 申请人:苏州硅智源微电子有限公司