Устройство для ввода в микроэвм дискретных сигналов

Номер патента: 1789975

Авторы: Куликов, Назин, Несмелов, Тюрин, Харитонов

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

).Ы 2,5)5 6 06 Р 3/ ИЗОБРЕТЕН ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 21)4813626/24(72) С.Ф.Тюрин, В,И,Назин, ВД.Л, Куликов и В.А.Харитонов56) Авторское свидетельство СССР М 13143145, кл. 6 06 Р 13/00, 1985.Авторское свидетельство СССР )Ф 1503043, кл. 0 06 Е 3/00, 1987,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА 8 МИКРОЭВМ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использовано для программно-аппаратного вычисления булевых функций, зависящих от локальных дис,А,Несмелов гОСудАРстВеннОе пАтентнОеВЕДОМСТВО СССР(тбспАтент сссР) кретных сигналов. Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат, Устройство содержит дешифратор 1 адреса, шинный формирователь 2, элементы 37 И, элементы 8, 9 ИЛИ, группу элементов 10 И с тремя состояниями на выходе, группу элементов 11 И-НЕ с тремя состояниями на выходе, блок памяти констант 12, триггеры 13, 14, счетчик 15, блок синхронизации 16, элементы 17 . 18 И, элементы запрета 19, 20, группу элементов 21 И, группу элементов запрета 22, дешифратор 23, коммутатор 24, группы триггеров 25, 26, элемент задержки 27, элементы 28, 29, ЗС ИЛИ, триггер 31, входы 32 адреса, входы - выходы данных 33, входы 34, 35 управления и информационные входы Зб. 2 ил,17789975 19 20 Фиг 8Составитель В. НазинТехред М.Моргентал Редакто Шагов орректор Л. Ф Эаказ 349 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 соединен с выходом второго ВЗ-триггера, информационные входы второй группы коммутатора соединены с информационными входами устройства, выход третьего элемента И соединен с входом сброса счетчика,выход третьего элемента ИЛИ соединен суправляющим входом первого элемента запрета, 1789975Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использованодля и рогрэммно-аппаратного вычисления булевых функций, зависящих от локальных дискретных сигналов.Известно устройство, содержащее дешифраторадреса, двэ элемента И, элемент ИЛИ, шинный, формирователь, регистр, группу элементов И, группу элементов И-НЕ,Недостатком такого устройства является низкая производительность и большой объем аппарагурных затрат,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство; содержащее дешифратор адреса, шинный формирователь, пять элементов И, два элемента ИЛИ, двэ триггера, оперативную память, генератор, счетчик, группу элементов И с тремя состояниями на выходе, группу элементов И-НЕ с тремя состояниями на выходе, причем вход дешифратора адреса подключен ко входу устройства для подключения шины адреса микроЭВМ, первый выход дешифратора адреса соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с входом выборки шинного формирователя, вход задания направления передачи которого и первый вход элемента ИЛИ соединен с входом устройства для подключения выхода команды ввода микро- ЭВМ, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И, второй вход элемента ИЛИ и второй вход третьего :элемента И соединены с входом устройства для подключения команды вывода микро- ЭВМ, вход/выход шинного формироватеЛя соединен с входом - выходом устройства для подключения входа-выхода данных микро- ЭВМ, вторые входы К-го (К = 1, В) элемента И с тремя состояниями на выходе группы и К-го элемента И-НЕ с тремя состояниями на выходе группы соединены с К-м разрядом входов для подключения дискретных сигналов, выходы К-го элемента И с тремя состояниями на выходе группы и К-го элемента И-НЕ с тремя состояниями на выходе группы соединены с К-м входом первого элемента И, нечетный выход оперативной памяти соединен с первым входом К-го элемента И с тремя состояниями на выходе группы, чет. ный выход оперативной памяти соединен с первым входом К-го элемента И-НЕ с тремя состояниями нэ выходе группы, информационные входы оперативной памяти соединены с выходами шинного Формирователя, вход управления записью оперативной памяти подключен к выходу третьего элемента И, подключенному также к первому входу второго элемента ИЛИ, вход выборки оперативной памяти подключен к отрицательной шине источника питания и постоянно 5 активировэн, адресные входы оперативнойпамяти подключены к информационным выходам счетчика, выход переполнения счетчика подключен к входу сброса первого триггера, второй выход дешифратора адре са подключен к первым входам четвертого ипятого элементов И, второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу третьего элемента И, второй вход пятого элемента И подключен к первому входу пер вого элемента ИЛИ, а выход пятого элемента И подключен к входу установки первого триггера, выход которого подключен к входу управления генератора и к (В + 1)-му входу первого элемента И, выход генератора под ключен ко второму входу второго элементаИЛИ, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выход первого элемента И подключен ко входу установки второго триггера, выход четвертого элемента И подключен к входу сброса второго триггера, выход которого подключен к входу шинного формирователя.Недостатком известного устройства является большой объем аппаратурных зэЗ 0 трат, В связи с этим целью изобретенияявляется сокращение аппаратурных затрат, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для ввода в микро- ЭВМ дискретных сигналов, содержащее де шифратор адреса, шинный формирователь,счетчик, блок пэмятй констант, блок синхронизации, первые и второй ЙЯ-триггеры, группу элементов И с тремя состояниями на выходе, группу элементов запрета с тремя 40 состояниями на выходе, с первого по пятыйэлементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем, адресный вход устройства соединен с входами дешифратора адреса, первый выход которого соединен с первыми 45 входами первого и второго элементов И,второй выход дешифратора адреса соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход последнего из которых соединен с входом установки в еди ницу первого ВЗ-триггера, выход которогосоединен с входом запуска блока синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом первогоэлемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом 55 счетчика, выход которого соединен с адресным входом блока памяти констант, вход разрешения записи которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом второго элемента И, второй вход которого и второй вход третьего элемента Исоединены соответственно с первым вхо,- дом второго элемента ИЛИ и входом задания режима вывода информации устройства, вход задания режима ввода информации которого соединен со вторыми 5 входами второго элемента ИЛИ, четвертого элемента И и входом задания направления шинного формирователя, вход выбора которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен 10 с выходом второго элемента ИЛИ, выход шинного формирователя соединен с информационным входом блока памяти констант, 1-й 11 = 1, и; и - количество информационных разрядов) разряд информаци онного входа устройства соединен с первым входом 1-го элемента И с тремя состояниями на выходе группы и с инверсным входом 1-го элемента запрета с тремя состояниями на выходе группы; выход 1-го элемента И с тре мя состояниями на выходе группы соединен с выходом 1-го элемента запрета с тремя состояниями на выходе группы и с 1-м входом пятого элемента И, выход которого соединен со входом установки в единицу 25 второго РЯ-триггера, вход установки .в ноль которого соединен с выходом третьего элемента И, вход-выход шинного формирователя соединен с входом - выходом устройства, согласно изобретению введены 30 группа элементов И, группа элементов запрета, две группы ЙЯ-триггеров, коммутатор, дешифратор, третий йЯ-триггер, с третьего по пятый элементы ИЛИ, шестой и седьмой элементы И, два элемента за прета и элемент задержки, выход которого соединен с входами установки в ноль ЙЯ- триггеров первой и второй групп, информационный вход шинного формирователя соединен с выходом коммутатора, управля. ющий вход которого соединен с выходом третьего ЙЯ-триггера, входы установки в ноль и единицу которого соединены с выходами соответственно шестого и седьмого элементов И, первые входы которых соеди-. 45 ненц с третьим выходом дешифратора адреса, младшие разряды выхода блока памяти констант соединены со входами третьего элемента ИЛИ и дешифратора, 1-й выход которого соединен с первым входом 50 1-го элемента И группы и первым информационным входом 1-го элемента запрета группы, выходы 1-гс элемента И и 1-го элемента запрета соединены с входами установки в единицу 1-го ВЯ-триггера 55 соответственно первой и второй группы, выходы которых соединены соответственно с вторым входом элемента И с тремя состояниями на выходе группы и с прямым входом элемента запрета с тремя состояниями на выходе группы, второй выход блока синхронизации соединен с первым прямым входом первого элемента запрета и с входом второго элемента запрета, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом элемента задержки и (и + 1)-м входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента запрета, первый и второй инверсные входы которого соединены соответственно с инверсным входом и с вторым прямым входом йервого элемента запрета, вторые входы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с вторым и первым входами второго элемента ИЛИ, третий выход блока синхронизации соединен с вторыми входами элементов И группы и вторыми прямыми входами элементов запрета группы, инверсные входы элементов запрета которой соединены с третьими входами элементов И группы и выходом старшего разряда блока памяти констант и вторым прямым входом первого элемейта запрета, выход пятого элемента ИЛИ соединен с входом установки в ноль первого ВЯ- триггера, выход которого соединен с первым разрядом информационных входов первой группы коммутатора, второй разряд информационных входов первой группы кО- торого соединен с выходом второго ЙЗ-триггера, информационные входы второй группы коммутатора соединены с информационными входами устройства, выход третьего элемента И соединен с входом сброса счетчика, выход третьего элемента ИЛИ соединен с инверсным входом первого элемента запрета,На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства при настройке и при вычислении значения функции,Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов содержитдешифратор адреса 1. шинный формирователь 2, пять элементов И 3 - 7, два элемента ИЛИ 8, 9, группу элементов И 10,1-10.В с тремя,состояниями на выходе, группу элементОв запрета 11.1 - 11.В с тремя состояниями на выходе, блок памяти констант 12, два триггера 13, 14, счетчик 15, блок 16 синхронизации, шестой - седьмой элементы И 17, 18, два элемента запрета 19, 20, группу элементов И 21,1 - 21,В, группу элементов запрета 22.1-22,В, второй дешифратор 23, коммутатор 24, первую группу триггеров 25,1 - 25,В, 17899755 10 15 20 25 30 50 вторую группу триггеров 26,1-26.В, элемент задержки 27, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ 28, 29, 30, третий триггер 31, входы адреса 32, входы-выходы данных ЗЗ, входы управления 34, 35, информационные входы 36. Дешифратор 1 предназначен дпя дешифрации адреса, выставленного на входах адреса 32 устройства.Дешифратор 1 может быть реализован, например, на стандартных интегральных микросхемах 155 ИДЗ,Шинный формирователь 2 предназначен для усиления по мощности сигналов на входах-выходах 33 устройства при активации первого входа разрешения (входа выборки), а таже для перевода своего входа - выхода в состояние высокого импе- данса при неактивизации первого входа разрешения отключения информационных входов-выходов 33 устройства, Режим работы шинного формирователя 2 определяется уровнем сигнала на втором входе разрешения (входе направления передачи),Шинный формирователь 2 может быть реализован, например, на стандартной интегральной микросхеме 589 АП 16,Элемент ИЗ предназначен для формирования значения коньюнктивного терма по значению выходов каждой пары элементов 10 - 11, Причем, когда выходы обоих элементов в паре находятся в высокоимпедансном состоянии, это воспринимается К-м входом (К - Т, В) элемента ИЗ как в ТТЛ логике - логической "1".Элемент И 4 предназначен для управления первым входом разрешения (вцходом выборки) шинного формирователя 2. Выход элемента И 4 возбуждается, если активированы выход 1.1 дешифратора 1 и выход элемента ИЛИ 8.Элемент И 5 предназначен дпя управления входом записи блока памяти констант 12 и элементом ИЛИ 9 в том случае, если активирован выход 1.1 дешифратора 1 и вход 35 устройства.Элемент И 6 предназначен для управления входом сброса триггера 14 в том случае, если активирован выход 1.2 дешифратора 1 и вход 35 устройства.Элемент И 7 предназначен для управления входом установки триггера 13 в том случае, если активирован выход 1.2 дешифратора 1 и вход 34 устройства.Элемент ИЛИ 8 предназначен для управления элементом И 4 в том случае, если активированы входы 34 и 35 устройства.Элемент ИЛИ 9 предназначен для управления счетным входом счетчика 15 сигналами либо с выхода 16,1 блока 16, либо с выхода элемента И 5,Группа элементов И с тремя состояниями на выходе беэ инверсии 10,1 - 10.В предназначены для идентификации прямого значения К-й переменной в коньюнктивном терме. При эТом активизирован вход управления К-го из элементов 10,1 - 10.В, В противном случае, выход элемента находится в вцсокоимпедансном состоянии и не влияет на работу К-го из элементов 11,1-11.В.Группа элементов И с тремя состояниями на выходе 10,1 - 10.В может быть реализована, например, на стандартных интегральных микросхемах 589 АГИ 6, причем информационный вход сопоставляется с двумя входами элемента И, объединенных вместе и изображен на фиг, 1 как единственный О-вход,Группа элементов запрета с тремя состояниями на выходе 11.1-11.В предназначены для идентификации инверсного значения К-й переменной в коньюнктивном терме. При этом активизирован вход управления К-го из элементов 11,1 - 11,В. В противном случае, выход элемента находится в высокоимпедансном состоянии и не влияет на работу К-го из элементов 10.1 - 10,В,Группа элементов запрета с тремя состояниями на выходе 11.1-11.В может быть реализована, например, на стандартных интегральных микросхемах 571 ХЛ 2, причем информационный вход сопоставляется с двумя входами элемента И, обьединеннцх вместе и изображен на фиг. 1 как единственный вход.Блок памяти констант 12 предназначен дпя записи, хранения и выдачи кодов настройки,Болк памяти констант 12 может быть реализован, например, на стандартных интегральных микросхемах 541 РУ 2.Триггер 1,3 предназначен для управления блоком 16, Триггер 13 устанавливается сигналом с выхода элемента И 7, а обнуляется сигналом с элемента ИЛИ 28. Триггер 13 может быть реализован, например, на стандартной интегральной микросхеме 155 ТМ 2.Триггер 14 предназначен для фиксации единичного значения вычисленной булевой функции от переменных входного сигнала 36 при активизации выхода элемента ИЗ Триггер 14 обнуляется при активизации выхода элемента И 6,Триггер 14 может быть реализован, например, на стандартных интегральных элементах 155 ТМ 2.Счетчик 15 предназначен для адресации оперативной памяти 12 при записи или510 группами элементов И 21 и запрета 22 -импульсами по выходу 16,3, 15Блок 16 может быть реализован, наприобращается к устройству по адресу, возбуждающему выход 1,3 дешифратора 1 в режиме ввода информации, однако фактически 35 40 45 50 55 считывании информации, Счетный вход счетчика 8 управляется выходом элемента ИЛ И 9.Счетчик 15 может быть реализован, например, на стандартных интегральных микросхемах 155 И Е 7.Блок 16 предназначен для управления по счетному входу счетчиком 15 при считывании информации из блока памяти констант 12. (через элемент ИЛИ 9) - импульсами по выходу 16,1; управления элементами И 19, и запрета 20 - импульсами по выходу 16,2 управления первой и второй мер, на стандартной интегральной микросхеме 155 ЛАЗ; резисторе, конденсаторе и элементах задержки; Шестой элемент И 17 предназначен для обнуления третьего триггера 31 в том случае, если возбуждается выход 1,3 дешифратора 1 и вход 34 (внешняя микроЭВМ данные не вводятся, так как шинный формирователь 2 в этом случае отключен от шины данных 33). Седьмой элемент И 18 предназначен для установки третьего триггера 31 в том случае, если возбуждается выход 1,3 дешифратора 1 и вход 35 устройства (внешняя мик- роЭВМ обращается к устройству по адресу, возбуждающему выход 1,3 дешифратора 1 в режиме вывода, однако фактически данные не выводятся, так как шинный формирователь 2 отключен от шины данных).Элемент запрета 19 предназначен для формирования признака окончания констант коньюнкции в том случае, еслинеактивирован выход элемента ИЛИ 29, активирован отдельный выход 12,2 блока памяти констант 12 и имеется импульс на выходе 16,2 блока 16.Элемент запрета 20 предназначен для формирования признака окончания всех констант всех коньюнкций (конец констант функции) в том случае, если неактивирован выход элемента ИЛИ 29., неактивирован отдельный выход 12,2 оперативной памяти 12 и имеется импульс на выходе 16.2 блока 16 синхронизации.Первая группа элементов И 21,1 - 21.В предназначена для управления входами установки соответствующего триггера первой группы триггеров 25.1 - 25.В при активировании соответствующего из выходов 23.1 - 23.В дешифратора 23, при активировании отдельного выхода 12,2 блока памяти констант 12 и при наличии импульса на выходе16.1 блока 16,Вторая группа элементов запрета 22.122,В предназначена дляуправления входами установки соответствующего изтриггеров второй группы триггеров 26,1 -26.В при активировании соответствующегоиз выходов 23,1 - 23.В дешифратора 23 принеактивировании отдельного выхода 12,2блока памяти 12 и при наличии импульса навыходе 16.3 блока 16.Первая и вторая группа элементов И 21и запрета 22 обеспечивает последовательную развертку константы настройки группэлементов И 10 и запрета 11 с тремя состояниями на выходе, которая записывается ихранится в группах триггеров 25, 26.Первая группа триггеров 25,1-25.Впредназначена для установки и хранения0 сигнала управления соответствующими элементами И группы, 10.1 - 10.В с тремя состо- .яниями на выходе (в том случае, если вконьюнкцию входят соответствующие пономеру переменная без инверсии).Вторая группа триггеров 26.1 - 26.Впредназначена для установки и хранениясигйала управления соответствующими элементами запрета группы 11.1 - 11.В с тремясостояниями на выходе (в том случае, если вконьюнкцию входят соответствующие пономеру переменные с инверсией), Первая ивторая группы триггеров могут быть реализованы, например, на стандартных интегральных микросхемах 155 ТМ 2,Элемент задержки 27 предназначен длявременного сдвига импульса навыходе элемента ИЛИ 30, который имитирует вычисление значения коньюнкции элементом ИЗ сцелью последующего (после вычисления). обнуления триггеров групп 25, 26 и подготовки их к очередной развертке констант,Третий элемент ИЛИ 28 предназначендля обнуления триггера 13 импульсом либос выхода элемента ИЗ (вычисленная коньюнкция = 1), либо с выхода элемента запрета20 (конец всех констант).Четвертый элемент ИЛИ 29 предназначен для определения факта наличия констант, кодирующих данную коньюнкциЮИЛИ (И) всех констант функции. Такому факту соответствует нулевая константа (нулевое состояние выходов 12 1 выходов блокапамяти 12), т.е. если факт (признак) имеетместо, то на выходе элемента ИЛИ 29 -логический ноль,Пятый элемент ИЛИ 30 предназначендля формирования импульса вычисления(строба вычисления) при наличии таковыхлибо на выходе элемента И 19, либо на выходе элемента запрета 20, т,е, по окончанию5 10 15 20 30 35 микроЭВМ 50 55 развертки константы коньюнкции, в том числе и последней.Третий триггер 31 предназначен для управления мультиплексором 24. Он устанавливается импульсом с выхода элемента И 18 и обнуляется импульсом с выхода элемента И 17,Третий триггер 31 может быть реализован, например, нз стандартной интегральной микросхеме 155 ТМ 2,Второй дешифратор 23 предназначен для дешо фрации информации на выходах 12.2 блока памяти 12 и управления группами элементов И 21.1 - 21.В, запрета 22.1-22.В с целью определения номера существенной переменной и формирования в дальнейшем развернутой константы,Коммутатор 24 предназначен для подключения ко входам шинного формирователя 2 либо информационных входов 36 - вторая группа входов (триггер 31- установлен), либо выходов триггеров 13, 14 (триггер 31 обнулен) - первая группа входов,Коммутатор 24 представляет собой совокупность мультиплексора типа 155 КП 1, у которых все одноименные адресные входы объединены между собой, а одноименные входы различных мультиплексоров подключены к различным разрядам кодовой шины (входы 01), а входы Оо соединены в соответствии с линиями связи на фиг. 1. Однако,более экономично групповой мультиплексор 24 может быть реализован, например,нз мультиплексорах типа,Входы адреса 32 предназначены для подключения шины адреса внешней микро- ЭВМ.Входы-выходы данных 33 предназначены для подключения шины данных внешней Первый вход управления 34 (" Чтение" ) предназначен для подключения сигнала вывода информации внешней микроЭВМ,Второй вход управления 35 (" Запись" ) предназначен для подключения сигнала ввода информации внешней микроЭВМ.Информационные входы 36 предназнацены для подключения дискретных сигналов.Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов работает следующим образом,Настройка,При этом внешняя микроЭВМ, подключенная к устройству ко входам адреса 32, входам-выходам данных 33, входам управления 34 (" Чтение" ), 35 (" Запись" ), обращается к нему как к порту вывода с фиксированным адресом, Активируется вход управления 35 (" Запись" ), на входах 32 выставляется адрес, активирующий выход 1.1 дешифратора 1, активируется выход элемента ИЛИ 8. Поэтому активируется выход элемента И 4, подключающий шинный формирователь 2 по первому входу управления (Е 1) к входам - выходам 33, а так как второй вход управления (Е 2) неактивирован, то шинный формирователь 2 подключается в режиме ввода с входов - выходов 33, информация с которых передается на входы данных блока памяти 12. Блок памяти 12 имеет постоянно активизированный вход управления, поэтому активированный выход элемента И 5 переводит ее в режим записи по входу записи, Счетчик 15 обнулен в исходном положении по цепям сброса, не указанным на Фиг. 1, поэтому на входах адреса оперативной памяти 12 выставлен адрес нулевой ячейки (см. Фиг, 1, 2), В. блок памяти 12 записывается первое слово информации с выходов блока 2. По заднему фронту сигнала на выходе элемента И 5 (и соответственно по заднему фронту сигнала на выходе элемента ИЛИ 9) изменяется состояние счетчика 15 и его выходные сигналы адресуют ячейку блока памяти 12.При очередном обращении к устройству и активировании входа 20 аналогично запишется второе слово информации. Далее устройство работает аналогично. Далее внешняя микроЭВМ обнуляет счетчик 15, причем на входах адреса 32 устанавливается код, возбуждающий выход 1.2 дешифратора 1 и активируется вход 35, Поэтому сигнал с выхода элемента Иб обнуляет счетчик 15 и триггер 14, Для ввода информации с локальной обработкой внешняя микро- ЭВМ обнуляет также триггер 31, при этом выставляется адрес (на входах 32), активирующий выход 1,3 дешифратора 1 и возбуждается вход 34, что приводит к возбуждению выхода элемента И 17 и обнулению триггера 31, т.е. на выходы коммутатора 24 подключается информация его первой группы входов, подключенной к выходам триггеров 13, 14.Устройство готово к локальной обработке сигналов на информационных входах 36.Режим поэлементной развертки констант вычисляемых коньюнкций,Режим инициируется внешней микро- ЭВМ, которая обращается к устройству по адресу, активирующему выход 1.2 дешифратора 1, кроме того возбуждается вход управления 35, в связи с чем активируется выход элемента И 7 (фиг, 1, 2). Поэтому устанавливается триггер 13, выход которого запускает блок 16, который начинает формировать три перекрывающиеся последовательности импульсов на выходах 16.1, 16,2, 16,3. Нз выходе 12,1 блока памяти 12 установлен код и значение первой переменной первой коньюнкции (нулевая ячейка, счетчик 15 обнулен по цепям, не указанным на фиг. 1). На выходе второго дешифратора 23 установлен унитарный код первой переменной (т,е. активирован соответствующий ее номеру выход дешифратора 23), на отдельном выходе 12.2 блока памяти 12 установлено значение этой переменной (1 - прямое значение, 0 - инверсное значение), На фиг, 1 указано, что номер первой переменной первой коньюнкции 1 и по первому импульсу 16 устанавливается (по входу 5) триггер 25.1 через соответствующий элемент 21.1 группы 21 (прямое значение переменной Х), Первый импульс на выходе 16.2 блока 16 проверяет признаки окончания констант коньюнкций или (и) всех констант функции на элементах запрета 19, 20, Признаком окончания констант коньюнкции является нулевое состояние выходов 12,1 блока памяти 12 и единичные выходы 12.2, признаком окончания констант функции является нулевое состояние выходов 12,1 блока памяти 12 и 2 нулевое состояние выхода 12.2. Если выходы элементов запрета 19, 20 не возбуждаются (признаков нет), то не формируется строб вычисления на вход элемента ИЗ и строб обнуления групп триггеров 25, 26. 3 Первый импульс на выходе 16.1 блока 16 через элемент ИЛИ 9 обеспечивает изменение состояния счетчика 15, выход которого адресует теперь очередную (первую) ячейку блока памяти 12, информация из кото рой устанавливается на выходах 12,1, 12,2, Вновь происходит дешифрация второй по счету переменной первой коньюнкции (очевидно, это порядок развертки констант переменных не имеет значения), Второй 4 импульс на выходе 16.3 блока 16 вновь стробирует входы групп 21, 22 элементов И и запрета, соответственно. На фиг. 2 показана установка триггера 26. В (инверсное значение переменной Хв), Второй импульс на 4 выходе 16.2 на фиг, 2 возбуждает выход элемента И 19 - т,е. наблюдается конец первой коньюнкции (первая коньюнкция Х 1 Хв), Импульс с выхода элемента запрета 19 через элемент ИЛИЗО стробирует элемент ИЗ, 5 который определяет значение первой коньюнкции на наборе сигналов, установленных на входах 36, Вычисления производятся аналогично прототипу: входы управления (Е) групп 10,1-10.В, 11.1-11,В возбуждают 5 соответствующие триггеры групп 25.1 - 25.В, 26.1 - 26.В, причемтриггеры устанавливаются последовательно приразвертке констант (на фиг, 1 показана установка двух триггеров 25,1, 26,В - коньюнкция Х 1 Хв. Первый разряд входов 36, допустим, равен единице, поэтому логическая единица устанавливается на выходе элемента 10,1 (он открыт, т.е, возбужден его вход Е, вход Е элемента 11.1 5 неактивирован, поэтому его выход находится в высокоимпедансном состоянии и не влияет на передачу информации,с выхода элемента 10.1), Последний разряд входов 36, допустим, равен нулю (на выходе зле мента 11,В - логическая единица - у негоинверсный вход данных, выход элемента 10.В в высокоимпедансном состоянии, Остальные разряды выходов 36 могут быть любыми, т,к. остальные триггеры групп 25, 26 15 обнулены и, соответственно, выходы остальных элементов групп 10,11 находятся в высокоимпедансном состоянии, что воспрйнимается соответствующими входами элемента ИЗ как в ТТЛ-логике - логической 20 единицей. Таким образом, в описанном случае на всех входах элемента ИЗ установлены логические единицы, поэтому по стробу на выходе элемента ИЛИЗО возбуждается выход ИЗ. Поэтому устанавливается триггер 5 14, фиксируя, что функция равна единице.Нафиг, 1 показан случай установки триггера 14 по признаку окончания функции - т.е. по импульсу на выходе элемента запрета 20, Этот же импульс через элемент ИЛИ 28 0 обеспечивает обнуление триггера 13, который обнуляется выходом элемента ИЗ (на фиг, 2 оба этих импульса появляются на входах элемента ИЛИ 28 одновременно, если же это условие не соблюдается в реаль ном устройстве, то второй импульс - свыхода элемента ИЗ подтверждает обнуленное состояние триггера 13), Выход триггера 13 останавливает блок 16, который не успевает сформировать импульс на выходе 16 О. поэтому после определения единичногозначения функции счетчик 15 продолжает адресовать последнюю выбранную ячейку памяти 12.(с признаком окончания функции) до своего обнуления. Обнуление устройства 5 производится выходом элемента Иб, когдавозбуждаются выход 1,2 дешифратора 1 и вход управления 35 (внешняя микроЭВМ обращается к устройству как к порту вывода с адресом, возбуждающим выход 1.2 де шифратора 1). Такое обнуление производится после ввода значения функции в микроЭВМ. При этом триггер 31 обнулен и через коммутатор 24 к шинному формирователю 2 подключены выходы триггеров 13, 14 5 (остальные, недействительные входы подключены к отрицательному полюсу источника питания). Внешняя микроЭВМ, проведя имита цию вычислений фун кции (установка триггера 13), вводит информацию с выходов триггеров 13, 14, При этом возбуждается-1, В, где В - разрядность информационных входов 35. Причем разрядность выходов 12,1 - мод 2 В + 1, где пс - ближайшеебольшее, чем о 92 В целое число,5 В поле значения переменной (соответ-.ствует отдельному выходу 12.1 блока памяти12) записывается "0", если переменная входит в данную коньюнкцию с инверсией, и"1", если переменная входит в данную конь 10 юнкцию беэ инверсии.Нулевой код на выходах 12,1(в поленомера переменной) означает конец кон-стант данной коньюнкции или (и) всех констант, Если вполе номера переменной15 нули, а в поле значения переменной единицы, это означает конец констант данйой .койьюнкции. Если в поле номера переменной и в полезначения переменной нули, этоозначает конец всех констант (конец функ 20 ции).Рассмотрим пример конкретного выполнения,Реализовать функцию25 1 х 1 х 2 - х 1 хтЧ х 2 Чхз Чх 4 Чхв Чхв ЧхтОпределим величину потребной разрядности выходов 12.1 оперативной памяти12 " п 1 од 2 В + 1 4,Сформируем массив констант для перЗО вой коньюнкции:12;1 12.2Х 1 Хв: 0001 1 переменная Х 11 000 1 . переменная ХвО 0 0 0 1 конец коньюнкции 135 Хз; 0 О 1 1 1 коньюнкция Хз 40 О 0 0 0 1 конец коньюнкции 3Х 4 01000000 1 коньюнкция Х 4конец коньюнкции 4 45 Хв; коньюнкция Х 5конец коньюнкции 5 0101 1 0000 1 Хв 0110 10000 1 коньюнкция Хв конец коньюнкции 6 50 Хт: 0111 0000выход 1,1 дешифратора 1, вход 34, выход И 4 входы Е 1, Е 2 шинного формирователя 2, что настраивает его на передачу информа ции со входов на входы-выходы данных ЗЗ, МикроЭВ 9 анализирует состояние выходов триггеров 13, 14, выделяет. состояние выхода триггера 13 и, когда он обнулится (вычисления закончены), анализирует состояние триггера 14, которое равно значению функции, Для функций, зависящих от малого числа коньонкций и при высокой частоте импульсов блока 16 вычисления могут закончиться в промежутке между командой индикации результатов счета и командой ввода состояния триггеров 13, 14. При необходимости ввода информации со входов 36 без локальной их обработки (или части разрядов входов 36) внешняя микроЗВМ обращается к устройству по адресу, возбуждающему выход 1.3 дешифратора 1, при этом возбуждается также вход управления 35. Поэтому активируется выход элемента И 18 и устанавливается триггер 31, что приводит к тому, что на выход мультиплексора подключается информация с второй группы входов. Эта информация затем через шинный формирователь 2 по входам-выходам ЗЗ передается в микроЭВМ в случае ее обращения к устройству по адресу, возбуждающему выход 1.1 дешифратора 1, Выход элемента ИЛИ 8 возбуждает второй вход элемента.И 4, а его выход в свою очередь активирует вход Е 1 шинного формирователя 2, вход Е 2 которого возбуждается активированным входом 34. Шинный формирователь 2 находится в режиме передачи йнформации на входы-выходы данных 33Для обнуления триггера 31 вйешняямикроЭВМ обращается к устройству по адресу, возбуждающему выход 1.3, при этом .активируется и вход 34 (внешней микро- Э ВМ), Поэтому возбуждается выход элемен та И 17 и триггер 31 обнуляется, что приводит к подключению на выходы коммутатора 24 выхода триггера 14Таким образом, режим поэлементнойразвертки констант вычисляемых кбньюнкций характеризуется последовательной настройкой групп элементов И 10.1-10,В и запрета 11 1-11.В с тремя состояниями на выходе, что пбзволяет экономно использовать блок памяти 12.Кодйровэние констант производится следующим образом,В поле номера переменной (соответст вует выходам 12.1 блока памяти 12) записывается. двоичный номер переменной К КХ 2: О 0 1 0 1 коньюнкция Х 2 О 0 0 О 1 конец коньюнкции 2 0 коньюнкция Х 70 . конец коньюнкции 7 Итак, необходимо 15 5-75 бит. В прототипе требуется 8 2 7- 112 бит.Формула изобретения Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов, содержащее дешифратор адреса, шинный формирователь, счетчик, блок памяти констант, блок синхронизации, первый и второй ВЯ-триггеры, группу элементов И с тремя состояниями на выходе, группу элементов запрета с тремя состояниями на выходе, с первого по пятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем адресный вход устройства соединен с входами дешифратора адреса, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй выход дешифратора адреса соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход последнего из которых соединен с входом установки в единицу первого ВЯ-триггера, выход которого соединен с входом запуска блока синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика,. выход которого соединен с адресным входом блока памяти констант, вход разрешения записи которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом второго элемента И, второй вход которого и второй вход третьего элемента И соединены с первым входом второго элемента ИЛИ и входом задания режима вывода информации, вход задания режима ввода информации соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ, четвертого элемента И и входом задания направления шинного формирователя, вход выборки которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход шинного формирователя соединен с информационным входом блока памяти констант 1-й ( = 1, и; и - количество информационных разрядов) разряд информационного входа соединен с первым входом 1-го элемента И с тремя состояниями на выходе группы и с управляющим входом 1-го элемента запрета с тремя состояниями на выходе группы, выход 1-го элемента И с тремя состояниями на выходе группы соединен с выходом 1-го элемента запрета с тремя состояниями на выходе группы и с 1-м входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установ- ки в "1" второго ВЯ-триггера, вход установки в "О" которого соединен с выходом третьего элемента И, вход - выход шинного формирователя соединен с входом выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, оно содержит группу элементов И, группу элементов запрета, две группы ВЯ-триггеров, коммутатор, дешифратор, третий ВЯ- триггер, с третьего по пятый элементы ИЛИ, шестой и седьмой элементы И, два элемента запрета и элемент задержки, выход которого соединен с входами установки в "О" ВЯ- триггеров первой и второй групп, вход шинного формирователя соединен с выходом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом третьего ВЯ-триггера, входы установки в "О" и "1" которого соединены с выходами соответственно шестого и седьмого элементов И, первые входы которых соединены стретьим выходом дешифраторэ адреса, выходы младших разрядов блока памяти констант соединен с входами третьего элемента ИЛИ и дешифратора, 1-й выход которого соеди-, нен с первым входом 1-го элемента И группы и первым информационным входом 1-го элемента запрета группы, выходы которых соединены с входами установки в "1" 1-го ВЯ-триггера соответственно первой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с вторым входомэлемейта И с тремя состояниями на выходе группы и информационным входом элемента запрета с тремя состояниями на выходе группы, второй выход блока синхронизации соединен с первым информационным входом первого элемента запрета и информационным входом второго элемента запрета, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента задеожки и п+ 1-м входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента запрета, первый и второй управля. ющие входы которого соединены соответственно с управляющим входом и вторым информационным входом первого элемента запрета, вторые входы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с вторым и первым входами второго элемента ИЛИ, третий выход блока синхронизации соединен с вторыми входами элементов И группы и вторыми информационными входами элементов запрета группы, управляющие входы элементов запрета которой соединены с третьими входами элементов И группы и выходом старшего разряда блока памяти констант и вторым информационным входом первого элемента запрета, выход пятого элемента ИЛИ соединен с входом установки в "О" первого ВЯ-триггера, выход которого соединен с первым разрядом информационных входов первой группы коммутатора, второй разряд информационных входов первой группы которого

Смотреть

Заявка

4813626, 11.04.1990

ПЕРМСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ КОМАНДНО-ИНЖЕНЕРНОЕ КРАСНОЗНАМЕННОЕ УЧИЛИЩЕ РАКЕТНЫХ ВОЙСК ИМ. МАРШАЛА СОВЕТСКОГО СОЮЗА В. И. ЧУЙКОВА

ТЮРИН СЕРГЕЙ ФЕОФЕНТОВИЧ, НАЗИН ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, НЕСМЕЛОВ ВЛАДИМИР АРКАДЬЕВИЧ, КУЛИКОВ ДМИТРИЙ ЛЕОНИДОВИЧ, ХАРИТОНОВ ВАЛЕРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 3/00

Метки: ввода, дискретных, микроэвм, сигналов

Опубликовано: 23.01.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1789975-ustrojjstvo-dlya-vvoda-v-mikroehvm-diskretnykh-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для ввода в микроэвм дискретных сигналов</a>

Похожие патенты