Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 (111 254 я)4 С 06 Г 15/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ .СССР Й И ОТКРЫТИ ТОР К ЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к вычис лительной технике и может быть использовано для построения управляю щнх вычислительных систем. Цель из ретения - повышение быстродействия устройства при опросе датчиков информации за счет снижения времени, необходимого для ввода информации в ЦВМ от датчиков. Устройство для ввода информации содержит блок 1 Уаю устар,Р Врнгннн",ни фИЛЮщуцщцщч он ннссуправления, блок 2 адресации внешнего устройства, блок 3 обращения, буферное запоминающее устройство 4, группу информационных пан 5 ЦВМ, группу адресных шин 8 внешнего устройства, группу информационных шин 9 внешнего устройства., шину 10 чтения ЦВМ, шину 11 готовности, шину 12 записи блока адресации, группу шин 13 адреса блока адресации, шину 14 чтения блока адресации, шину 15 синхронизации адреса внешнего устройства, шину 16 тактов, гину 17 синхронизации информации внешнего устройства, группу шин 18 адреса буферного запоминающего устройства, группу шин Ж 19 данных буферного запоминающего устройство, шину 2 О ннннсн буферного О запоминающего устройства, шину 21 чтения буферного запоминающего устройства, шину 22 записи ЦВМ и шину 23 сброса. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.:зФфф Адрес Цв// й) Вьи, Т/ (ВВ) Вьи. Т/ (Щ щ ВВВ (ь"/) Вьи. р/ (ьв) Ии/р БЗВ ф Редактор Е.Папп Заказ 5443/43 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для построения управляющих вычислительных систем. 5Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На фиг.1 показана схема устройст ва для ввода информации; на фиг.,2 схема блока управления; на фиг.3 - 10 схема блока обращения; на фиг.4 - временная диаграмма программирования ,блока адресации внешнего устройства ,(ВУ); на Фиг.5 - временная диаграмма работы устройства. 15Устройство для ввода информации (фиг.1) содержит блок 1 управления ,блок 2 адресации ВУ, блок 3 обращения, буферное запоминающее устройст-,во 4, группу инФормационных шин 5 20 ЦВМ, группу адресных шин 6 ЦВМ, группу информационных шин 7 буферного запоминающего устройства, группу адресных шин 8 ВУ,группу информационных шин 9 ВУ, шину 10 чтения ЦВМ, шину 11 готовности, шину 12 записи блоков адресации, группу шин 13 адреса блока адресации, шину 14 чтения блока адресации,шину 15 синхронизации адреса ВУ, шину 16 тактов., 30 шину 17 синхронизации информации ВУ, группу шнн 18 адреса буферногозапоминающего устройства, группу шин 19 данного буферного запоминающего устройства, шину 20 записи буфер-ц ,ного запоминающего устройства, шину 21чтения буферного запоминающего устройства,шину 22 записи ЦВМ,шину 23 сброса.Первая группа входов блока 3 обращения является группой информационных входов устройства, а первая группа выходов соединена с первой группой входов буферного запоминающего устройства 4, группа выходовкоторого является группой информа цнонньис выходов устройства. Вторая группа входов блока 3 обращения подключена. к группе выходов блока 2 адресации ВУ и является группой адресных вьсходоэ устройства, первая группа входов блока 2 адресаций ВУ является группой информационных входов устройства. Вторая группа входов блока 2 адресации ВУ соединена с группой выходов блока 1 управления, первый и второй выходы которого подключены к двум входам блока 2 адресации ВУ, а третий и четвертый вы" ходы - с первым и вторым входами блока 3 обращения. Пятый вход блока 1 управления с третьим входом блока 3 обращения и с выходом синхронизации адреса устройства. Группа входов блоха 1 управления подключена к третьей группе входов блока 3 обращения и группе адресных входов устройства, Первый вход блока 1 управления является входом записи устройства, второй вход блока 1 управления соединен с четвертым входом блока 3 обращения и является входом синхронизации информации устройства. Пятый вход блока 3 обращения является входом чтения устройства, Первый и второй выходы блока 3 обращения подключены к первому и второму входам буферного запоминающего устройства 4, вторая группа входов которого соединена с группой выходов блока 3 обращения, третий выход которого является выходом готовности устройства. Третий вход блока 1 управления ишестой вход блока 3 обращения являются входами начальнойустановки устройства.Блок 1 управления (фиг.2) содержит генератор 24, дешифратор 25, два счетчика 26 и 27, пять триггеров 28-32,шесть элементов ИЛИ 33-38,пять элементов И 39-43,два Формирователя 44 и 45 импульсов, элемент 46 задержки.Группа входов блока 1 управления соединена с группой входов дешифра- тора 25 и группой входов четвертого элемента И 42, группа выходов которого подключена к группе выходов пятого элемента И 43 и является группой выходов блока 1 управления. Первый вход блока 1 управления соединен с первым входом дешифратора 25 и второго элемента И 40, второй вход которого соединен с входом четвертого элемента И 42 и с выходом четвертого триггера 31. Выход второго элемента И 40 является первым выходом блока утгравления. Вто-, рой вход блока 1 управления подключен к первому входу первого элемен" та ИЛИ 33, второй вход которого сое- динен с пятым выходом деиифратора 25, а выход подключен к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ 34 и 35, выход второго элемента ИЛИ 34 соединен с первыми входами первого триггера 28 и нервого счетчика 26.Выход первого триггера 28 подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с вы з 143ходом генератора 24, первым входомтретьего триггера 30 и четвертымвыходом блока. Выход первого элемента И 39 подключен к второму входу первого счетчика 26, выход которого соединен с первым входомтретьего элемента ИЛИ 35 и с третьимвыходом блока 1 управления. Выходтретьего элемента ИЛИ 35 подключенк первому входу второго триггера 29,второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ 36 и свторым входом третьего триггера 30,третьим входом подключенного к выходу второго триггера 29,Выход третьего триггера 30 черезпервый Формирователь 44 импульсовподключен к второму входу первоготриггера 28, первым входом четвертого элемента ИЛИ 36, третьего ипятого элементов И 41 и 43 и к входу второго Формирователя 45 импульсов, выход которого соединен с вторым выходом блока 1 управления, ачерез элемент 46 задержки с его пятым выходом. Первый и третий выходыдешифратора 25 подключены к первымвхо)ам четвертого и пятого триггеров 31 и 32, Второй вход четвертоготриггера 31 соединен с выходом пятого элемента ИЛИ 37, первым входомподключенного к второму выходу дешифратора 25. Четвертый выход дешифратора 25 соединен с первым выходомшестого элемента ИЛИ 38, выход которого подключен к второму входу пятого триггера 32, Выход пятого триггера 32 соединен с вторыми входамитретьего и пятого элементов И 41 и43. Группа входов пятого элементаИ 43 подключена к группе выходоввторого счетчика 27, первый входкоторого соединен с выходом третьего элемента И 41. Третий вход блока1 управления подключен к вторымвходам второго; четвертого, пятогошестого элементов ИЛИ 34, 36-38 ик второму входу второго счетчика 27,.,Блок 3 обращения фиг.3) содержиттри регистра 47-49, четыре триггера50-53, шесть элементов И 54-59, элемент НЕ 60, два элемента ИЛИ 61 и62, два формирователя 63 и 64 импульсов.Первая, вторая и третья группывходов блока 3 обращения подключенык группам входов соответственнотретьего, первого и второго регист 2544 55 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ров 49, 47 и 48, группы выходов ко-, торых соединены с группой входов соответственно пятого, первого и второго элементов И 58, 54 и 55Группы выходов первого и второго элементов И 54 и 55 являются второй группой выходов блока, первая группа выходов которого подключена к группе выходов пятого элемента И 55. Третий вход блока 3 обращения соединен с входом первого регистра 47, а первый вход -с и рвым входом третьего регистра 49, вторым входом подключенного к первому входу четвертого элемента И 57 и к четвертому входу блока 3 обращения, пятый вход которого соединен с входом второго регистра 48 и первпи входом третьего элемента И 56, вторым входом подключенного к первому выходу второго триггера 51, а выходом - к первому входу первого триггера 50. Шестой вход блока 3 обращения соединен с первыми входаии первого и второго элементов ИЛИ 61 и 62, выходы которых подключены к вторым входам соответственно первого и третьего триггеров 50 и 52.Выход четвертого элемента И 57 соединен с первым входом третьего триггера 52, своим выходом подключенного к первому входу четвертого триггера 53, первый вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И 57. Выход первого триггера 50 подключен к первому входу второго триггера 51, второй выход второго триггера 51 соединен с первыми входами второго и шестого элементов И 55 и 59 и через первый Формирователь ЬЗ импульсов с вторым входом первого элемента ИЛИ Ь 1 и с первым выходом блока 3 обращения.Второй выход четвертого триггера 53 подключен к первым входам первого и пятого элементов И 54 и 58 и через второй формирователь 64 импульсов - к второму входу второго элемента ИЛИ 62 и второму выходу блока 3. обращения. Второй вход блока 3 соединен с вторыми входами второго и шестого элементов И 55 и 59, второго триггера 51 и через элемент НЕ 60 с вторыми входами первого, пятого элементов И 54 и 58 и четвертого триггера 53. Выход шестого элемента И 5932544 6 5 14подключен к третьему выходу блока 3обращения.Устройство работает в трех режимах - режиме программирования адресов внешних устройств (ВУ), режиме передачи информации из датчиковв буферное запоминающее устройствоБЗУ) и режиме считывания информациив ЦВМ иэ БЗУ.Первый режим является подготовительным и включается, как правило,при включении питания, являясь частьюпрограммы начального пуска системы.В то же время перепрограммированиеблока 2 адресами может производиться и в процессе работы вычислительной системыаПрограммирование блока 2 заклю".чается в записи из ОЗУ 01 ЗУ) ЦВМ вблок 2 последовательности адресовдатчиков, информация которых необ"ходима для решения текущей задачивычислительной системы.Второй и третий режимы выполняются совместно при решении вычислительной системой рабочих задач. Разделение этих режимов, во времени,т.е. Фактически решение конфликтньхситуаций на входе"выходу БЗУ решается аппаратурой устройства для вводаинформации.Временная диаграмма работы устройства в режиме программированияадресов ВУ приведена на Фиг.4.При включении питания Формируется сигнал начальной установкиИ 11Нач.устан. , которым приводится висходное состояние аппаратура блока,1 управления и блока 3 обращения кБЗУ.Схема, формирования сигнала "Нач.устан." не показана.ЦВМ по группе шин 6 выдаетсякод адреса "Адрес ЦВМ", который,поступая на дешифратор 25 блока 1управления режимов расшифровычвается как сигнал "Вкл.реж.запись"на первом выходе дешифратора 25)(фиг.2). Задним"фронтом этого сигнала устанавливается в единичное состояние триггер 31, разрешая черезэлемент И 40 и группу элементов И 42поступление на блок 2 сигнала "Зп БА"и кода адреса "Адрес БА",Далее ЦВМ выдаются в блок 2 адреса датчиков информации в той последовательности, в которой они будутопрашиваться в рабочем режиме. При 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 этом по шинам 13 в блок 2 выдается адрес ячейки памяти, а по группе шин 5 "Инф.ЦВМ" адреса внешних уст ройс тв.Режим завершается выдачей из ЦВМ кода по шине 6 "Адрес ЦВМ", который расшифровывается на дешифраторе 25 как сигнал "Выкл.реж.запись" на втором выходе дешифратора 25). Передним Фронтом этого сигнала сбрасывается триггер 31. При этом группа шин 6 "Адрес ЦВМ" и сигнал "Зп ЦВМ" на шине 22 отключаются на группе элементов И 42 и элементе И 40 от блока 2.Запуск режима передачи информации из датчика в БЗУ производится выдачей ЦВМ по группе шин 6 двух кодов "Адрес ЦВМ", сопровождаемых сигналами "Зп ЦВМ" на шине 22 (фиг. 1 и 2) . Первый из них расшифровьвается дешифратором 25 как сигнал "Включение режима" третий выход дешифратора), которым устанавливается в единичное состояние триггер 32, выходом которого через элемент И 43 выход счетчика 2 подключается к шинам 13 "Адрес БА" а через элемент И 41 выход Формирователя 44 к счетному входу счетчика 27 адреса.Второй код "Адрес ЦВМ" расшифро" вывается (пятый выход дешифратора 25) как сигнал опроса первого датчика информации. Этим сигналом через элементы ИЛИ 33 и 35 устанавливается в единичное состояние триггер 29, и затем положительным фронтом тактового сигнала, формируемого генератором 24, устанавливается в единичное состояние триггер 30.Формирователем 44 Формируется импульс длительностью С, при этом он задерживается относительно положительного Фронта сигнала на выходе триггера 30 на величину .Сигналом с выхода формирователя 44 обеспечивается подключение через элемент И 43 счетчика 27 к входу блока 2 формирование на формирователе 45 сигнала"Чт БА" длительностью 1 и задержанного относительно переднего фронта сигнала с выхода формирователя 44 на величину йз, а также изменение содержимого счетчика 27 на "+1" отрицательным фронтом сигнала.С блока 2 считывается код адреса датчика, который по группе шин 8поступает на все датчики информации системы. Сигналом синхронизации Синхр,адр:ВУ этого кода является сигнал с выхода формирователя 45, задержанный на элементе чб задержки,При выдаче адреса во внешние устройства от одновременно фиксируется в блоке 3 обращения к БЗУ на регистре 47.Код информации "Инф.ВУ" из выбранного датчика по группе шин 9, сопровождаемый сигналом синхронизации "Синхр.инф.ВУ" на шине 17, поступает в блок 3 обращения к БЗУ, В этом блоке код информации сигналом Синхр,инф.ВУ" записывается в регистр 49 и одновременно этим сигналом устанавливается в единичное состояние триггер 52.Отрицательным фронтом тактовых импульсов состояние триггера 52 переписывается в триггер 53. Выходным сигналом триггера 53 через элементы И 54 и 58 к входу БЗУ 4 подключается регистр 48 адреса и регистр 49 информации, а формирователем б формируется сигнал записи "Зп.БЗУ", Тем саум обеспечивается запись информации датчика в БЗУ. Кроме выхода триггера 53 элементы И 54 и 58 стробируются дополнительно тактами, инвертированными на элементе НЕ 60.Одновременно с приемом информации от датчика в БЗУ 4 сигнал "Синхр, инф.ВУ" по шине 17 поступает на вход блока 1 управления режимом, как запрос на передачу информации от следующего датчика информации, Обработка этого сигнала в устройстве производится аналогично обработке программного запроса, формируемого на пятом выходе дешифратора 25.Таким образом, последовательно опрашиваются все датчики вычислительной системы, адреса которых записаны в блоке 2. После этого процесс опроса датчиков циклически повторяется.В процессе передачи информации от датчиков системы в БЗУ 4 отрицательным фронтом каждого сигнала с выхода формирователя 44 устанавливается в единичное состояние триггер 28, входным сигналом которого через элемент И 39 разрешается поступление тактов с выхода генератора 24 на счетный вход счетчика 26. Если в течение фиксированного времени от 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ВУ не поступает сигнал "Синхр.инф.ВУ" (например, при неисправности датчика), счетчиком 26 формируется сигнал переполнения, которым осуществляется сброс регистра 49 и иммитируется на входе элемента ИЛИ 35 сигнал "Синх; инф.ВУ", При этом в. ячейку БЗУ, соответствующую неисправному датчику, вводится нулевой код и устройством продолжается опрос следующих датчиков.Сброс триггера 28 и счетчика 26 осуществляется сигналом "Сикх.инф. ВУ", поступающим от ЮУ, или сигналом с пятого выхода дешифратора и сигналом "Нач.устан." при запуске устройства в работу.По мере необходимости в рабочем режиме считыва ия информации в ЦВМ и БЗУ ЦВИ осуществляет обращение к определенным ячейкам БЗУ 4, в которых хранится текущий код соответствующих датчиков информации.При этом из ЦВИ по группе шин 6 "Адрес ЦВМ" выдается код адреса ячейки БЗУ 4, а по шине 10 сигнал "Чт, ЦВИ". Код адреса фиксируется в регистре 48, а сигналом "Чт.ЦВМ" устанавливается в единичное состояние триггер 50. Положительным фронтом тактовых импульсов состояние триггера 50 переписывается в триггер 51. Выходным сигналом триггера 51 через элемент И 55, на вход БЗУ 4 подключается по группе шин 18 адрес, а через формироваель 63 по шине 21 сигнал "Чт.БЗУ".По установленному адресу из БЗУ 4 производится считывание информации, которая по группе шин 7 поступает в ЦВМ. Одновременно через элемент И 59 по шине 11 на вход ЦВМ поступает сигнал 1 отовность". Триггер 50 приводится в исходное положение сигналом с выхода формирователя 63.Разделение во времени обращения к БЗУ 4 со стороны датчиков информации и со стороны ЦВМ обеспечивается тактами, формируемыми генератором 24. Частота генератора, при скважности два, рассчитывается исходя из того, что период формируемых генератором импульсов должен быть не менее времени двух обращений к БЗУ 4, При этом запись информации от датчиков в БЗУ 4 осуществляется в течение отрицательного полупериода тактовых импульсов, а чтение информации со стороны ЦВМ - в течение положительного полупериода тактовых импульсов.На фиг.5 приведена временная диаграмма совместного выполнения релжмов передачи информации из датчиков в БЗУ и записи в ЦВМ из БЗУ.Устройство отличается от известных более высокой производительностью, достигнутой за счет снижения времени, необходимого для ввода информации датчиков в ЦВМ. 1. Устройство для ввода информации,содержащее буферное запоминающее устройство и блок обращения, первая группа входов которого является первой группой информациочных .Входов устройства, а первая группа выходов соединена с первой группой оходов буферного запоминающего устройства, группа выходов которого является группой информационных выходов устройства, о т л и ч а ю- Щ е е с я тем, что, с целью повышеНия быстродечствия устройства, в него введены блок управления и блок адресации внешнего устройства, вторая группа входов блока обращения подключена к группе выходов блока адресации внешнего устройства и является группой адресных выходов устройства, первая группа входов блока адресации внешнего устройства является второй группой информационных входов устройства, вторая группа входов блока адресации внешнего устройства соединена с группой выходов блока управления, первый и второй выходы которого подключены к двум входам блока адресации внешнего уст " ройства, а третий и четвертый выходы - к первому и второму входам блока обращения, пятый выход блока управления соединен с третьим входом блока обращения и является выходом Синхронизации адреса устройства, группа входов блока управления подключена к третьей группе входов блока обращения и является адресными входами устройства, первый вход блока управления является вхоцом записи устройства, второй вход блока управ-, ления соединен с четвертым входом блока обращения и является входом синхронизации информации устройства,55 Формула из обр ет ения 20 25 30 35 40 45 50 10пятый вход блока обращения являетсявходом чтения устройства, первыйи второй выходы блока обращения подключены к гервому и второму входам буферного запоминающего устройства, вторая группа входов которого соединена с группой выходов блока обращения, третий выход которого является выходом готовности устройства, третий вход блока управления и шестой вход блока обращения являются входом начальной установки устройства.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор, дешифратор, два счетчика, пять триггеров, шесть элементов ИГИ, пять элементов И, два формирователя импульсов, элемент задержки, причем группа входов блока управления соединена с группой входов дешифратора и группой входов четвертого элемента И, группа выходов которого подключена к группе выходов пятого элемента И и является группой выходов блока, первый вход блока соединен с первыми входами дешифратора и второго элемента И, второй вход которого соединен с входом четвертого элемента И и с выходом четвертого триггера, выход второго элемента И является первым выходом блока, второй вход блока подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с пятым выходом дешифратора, а выход подключен к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами первого триггера и первого счетчика, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора, первым входом третьего триггера и четвертым выходом блока, выход первого элемента И подключен к второму входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с третьим выходом, блока, выход третьего элемента ИЛИ подключен к первому входу второготриггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элементаИЛИ и с вторым входом третьего триггера, третьим входом подключенного к выходу второго триггера, выход третьего триггера через первый формирователь импульса подключен к вто32544 12 5 10 15 20 25 30 35 40 14 рому входу первого триггера, первым входом четвертого элемента ИЛИ, третьего и пятого элементов И и к вхо" ду второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым выходом блока, а через элемент задержки - с его пятым выходом, первый и третий выходы дешифратора подклю чены к первым входам четвертого и пятого триггеров, второй вход четвертого триггера соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, первым входом подключенного к второму выходу дешифратора, четвертый выход дешифратора соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу пятого триг, гера, выход пятого триггера соединен, с вторыми входами третьего и пятогоэлемента И, группа входов пятого, элемента И.подключена к группе выхо.дов второго счетчика, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, третий вход блока подключен к вторым входам второго, чет- вертого, пятого, шестого элементов ИЛИ и к второму входу второго счетчика.3Устройство по п,1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок обращения содержит три регистра, четыре триггера, шесть элементов И, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, два формирователя импульсов, первая, вторая и третья группы входов блока подключены к группам входов соответственно третьего, первого и второго регистров, группы выходов которых соединены с группой входов соответственно пятого, первого и второго элементов И, группы выходов первого и второго элементов И явля-ются второй группой выходов блока, первая группа выходов которого подключена к группе выходов пятого элемента И, третий вход блока соединенс входом первого регистра, а первыйвход - с первым входом третьего регистра, вторым входом подключенногок первому входу четвертого элементаИ и к четвертому входу блока, пятыйвход которого соединен с входом второго регистра и первым входом третьего элемента И, вторым входомподключенного к первому выходу второго триггера, а выходом - к первому входу первого триггера, шестойвход блока соединен с первыми входами первого и второго элементовИЛИ, выходы которых подключены квторым входам соответственно первого и,третьего триггеров, выход чет- .вертого элемента И соединен с первым входом третьего триггера, своимвыходом подключенного к первому входу четвертого триггера, первый выходкоторого соединен с вторым входомчетвертого элемента И, выход первого триггера подключенк первому входу второго триггера, второй выходвторого триггера соединен с первымивходамивторого и шестого элементовИ и через первый формирователь импульсов - с вторым входом первогоэлемента ИЛИ и с первым выходом блока, второй выход четвертого триггера подключен к первым входам первого и пятого элементов И и через второй формирователь. импульсов - с вторым входом второго элемента ИЛИ ивторым выходом блока, второй входблока соединен с вторыми входами второго и шестого элементов И, второготриггера и через элемент НЕ - с вторыми входами первого, пятого элементов И и четвертого триггера, выходшестого элемента И подключен к третьему выходу блока.