Устройство для ввода дискретных сигналов в электронную вычислительную машину

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91808 А 1 9) 06 РЗ 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИД ЬСТ К АВТОРС единение хнический В.И.БелянСР78, 1990. мый конт- МикропроМ 1, 1988. ИСКРЕТУЮ ВЫНедо невозмо ЭВМ исп ных сигн вводимой Извесстатком этого у жность контр равности кана алов, что сниж в ЭВМ инфортно также ус датчиков с ди строиства являетсяля по программе ов ввода дискретает достоверность мации.ройство, содержакретным выходом,щее М,М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССМг 1307575, кл. Н 03 К 17/56, 17Торгов Ю,И. Программируероллер клавиатуры КР 580 ВВ 79,цессорные средства и системы,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДАНЫХ СИГНАЛОВ В ЭЛЕКТРОЧИСЛИТЕЛЬНУЮ МАШИНУ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-управляющих системах для ввода информации от датчиков с дискретными выходньми сигналами в ЭВМ, выполненных на основе микропроцессоров КР 580 ВМ 80 и К 1810 ВМ 86.Известно устройство, содержащее формирователь, узел управления, дешифратор адреса, предназначенные для ввода в ЭВМ информации от датчиков с дискретным выходом двумя группами по 8 датчиков.(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-управляющих системах для коммутации и ввода информации от дат- . чиков с дискретными выходными сигналами в ЭВМ, выполненных на основе микропроцессоров КР 580 ВМ 80 и КР 1810 ВМ 86, Цель изобретения - повышение достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации за счет организации контроля работоспособности цепей ввода. Устройство содержит программируемый контроллер клавиатуры и дисплей, регистр, элементы И, элементы ИЛИ, элементы ИЛИ-НЕ, датчики. Устройство позволяет ЭВМ осуществлять программный контроль исправности контроллера и каналов ввода информации. 1 ил, два блока управления с ключами, разделительные диоды, оптроны,Недостатком этого устройства является то, что повышение надежности и достоверности контроля обеспечивается за счет дополнительного резервирования блока управления, что увеличивает стоимость устройства; к недостаткам можно отнести и отсутствие возможности диагностики устройства ЭВМ программным путем.Наиболее близким по технической реализации к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее матрицу датчиков с дискретным выходом по М датчиков в строке и М датчиков в столбце, программируемый контроллер клавиатуры и дисплея КР 580 В В 9, число используемых входов клавиатурной части которого равно числу строк матрицы датчиков, число используемых выходов сканирования равно40 50 числу столбцов матрицы датчиков, выходы канала данных, синхронизации, сброса, записи, считывания, идентификации, выбора микросхемы соединены с соответствующими линиями системной шины ЭВМ, а выходы регистров ОЗУ отображения, гашения отображения, ввода по стробу, состояния сигналов "регистр" не используется.В известном техническом решении не предусмотрена возможность программного контроля ЭВМ этого устройства, что снижает достоверность вводимых через него в ЭВМ данных. С другой стороны, в режиме сканирования матрицы датчиков дисплейная часть контроллера не задействована. Однако непосредственное использование выходов дисплейной части микросхемы для контроля клавиатурной части невозможно из-за того, что изменение информации на выходах дисплейной части по времени совпадает с вводом информации в клавиатурную часть контроллера.Целью изобретения является повышение достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации за счет организации контроля работоспособности цепей ввода,Цель достигается тем, что в устройство, содержащее матрицу датчиков с дискретным выходом по М датчиков с дискретным выходом в строке и М датчиков с дискретным выходом в столбце, программируемый контроллер клавиатуры и дисплея, информационный вход-выход, выход признака ввода информации, входы тактовый, уста- нонки в ноль, управления чтением, управления записью, идентификации данных и выборки которого соединены соответственно с одноименным входом-выходом, выходами и входами устройства для подключения к электронной вычислительной машине, дополнительно введены 1 ч М элементов И, Й М элементов И-НЕ, регистр и И М элементов ИЛИ, причем выход 1-го датчика с дискретным выходом (1 =1, Й Й) соединен с прямым входом 1:го элемента И, выход которого соединен с первым входом 1-го . элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом 1-го элемента И-НЕ, К-й (К=1, М) информационный выход программируемого контроллера соединен с К-м информационным входом регистра, К-й выход которого соединен с вторыми входами сК) (И+1)-го по К Й-й элементов ИЛИ, инверсные входы с первого по Й М-й элементов И и вход разрешения выхода регистра соединены с 8-м информационным выходом программируемого контроллера, Р-й (Р=1 Н) выход сканирования 5 10 15 20 25 ЗО 35 которого соединен с инверсными входами (ЩК)+Р)-х элементов И-НЕ (К=1, М), выход признака гашения изображения программируемого контроллера соединен с синхровходом региетра, В-й (8=1, М) информационный вход программируемого контроллера соединен с выходами с В) 8+1)-го по (Я К)-й элементов И-Н Е,Принцип работы изобретения рассмотрим на примере реализации устройства для ввода информации от четырех датчиков с дискретным выходом, функциональная схема которого изображена на чертеже.Схема содержит программируемый контроллер клавиатуры и дисплея (микросхема типа КР 580 ВВ 79) 1; регистр 2, предназначенный для хранения контрольного кода для проверки исправности устройства; элементы И 3-6; элементы ИЛИ 7 - 10; элементы ИЛИ-НЕ 11 - 14; датчики с дискретным выходом 15 - 18, которые образуют матрицу датчиков 2 х 2 (по два датчика в строке и по два датчика в столбце). Информация от датчиков поступает на входы клавиатурной части контроллера 1 по четырем каналам, каждый из которых содержит по одному элементу И, ИЛИ, И-НЕ, Первый канал содержит элементы ИЗ, ИЛИ 7, И-НЕ 11, второй И 4, ИЛИ 8, И-НЕ 12, третий И 5, ИЛИ 9, И-НЕ 13, четвертый И 6, ИЛИ 10, И-НЕ 14. Первый и третий каналы подключены по схеме "монтажное ИЛИ" к входу ВЕТО контроллера, а второй и четвертый - к входу ВЕТ 1, Обмен информацией с ЭВМ осуществляется через двунаправленную шинуданных, подключенную к входам РО - 07 контроллера. Идентификация сигналов на входах РО - Р 7 микросхемы осуществляется сигналом "команда/данные", который поступает на вход ИЯР микросхемы, Ввод информации в микросхему осуществляется при подаче сигналов М/ ("Запись") и СЯ (" Выбор микросхемы" ). Вывод информации из микросхемы осуществляется при подаче сигналов Я (" Чтение" ) и С 5 ("Выбор микросхемы"). Выход 1 ЙТ микросхемы подключен к входупрерывания ЭВМ. Синхронизация микросхемы осуществляется от генератора тактовых импульсов ЭВМ. Входы микросхемы ЯН и ЯСТВ не используются,Для задания режима контроля состояния датчиков ЭВМ с помощью команды "Сброс" осуществляет программный сброс микросхемы и устанавливает нулевые сигналы во всех разрядах ОЗУ отображения и на выходах микросхемы РЗРВО-РЯРВЗ, затем с помощью команды "Программирование синхронизации" ЭВМ задает необходимую скорость сканирования матрицы датчиков и ОЗУ отображения.10 20 30 35 40 45 50 55 После этого ЭВМ командой "Установка режимов работы клавиатуры - дисплея" задает режим дешифрованного сканирования матрицы датчиков, В этом режиме микросхема осуществляет сканирование (опрос) с :,. данной скоростью входов ВЕТО - ВЕТ 7, на которые будет поступать информация от датчиков, так как на выходе ОЯРВО будет нулевой сигнал, который подается на вход разрешения выхода (ОЕ) регистра 2 и на инверсные входы элементов ИЗ, 5, 4, б, при этом информация от датчиков через эти элементы и соответствующие элементы ИЛИ 7, 8, 9, 10 поступит на прямые входы элементов И-НЕ 11, 12, 13, 14, на инверсные входы которых подаются сигналы с выходов сканирования микросхемы ЯО и Я 1, причем с выхода ЯО сигнал подается на инверсные входы элементов И-НЕ 11, 12, с выхода ЯО - на инверсные входы элементов И-НЕ 13, 14. Таким образом, при наличии нулевого сигнала на выходе ЯО микросхема опрашивает состояние датчиков 15, 17, находящихся в первом столбце матрицы датчиков, .а при нулевом сигнале на выходе Я 1 - состояние датчиков 16, 18, находящихся во втором столбце матрицы датчиков, При изменении состояния хотя бы одного датчика микросхема вырабатывает сигнал прерывания 1 ИТ, получив который, ЭВМ считывает новое состояние датчиков из ОЗУ датчиков, предварительно задавая с помощью команды "Чтение ОМ-ОЗУ датчиков" адреса строк ОЗУдатчиков, в которыххранится информация о состоянии датчиков, Так как при появлении сигнала КТ опрос матрицы датчиков прекращается, то для его продолжения(после считывания информации из ОЗУ датчиков) ЭВМ подает команду "сброс прерывания - установка режима обнаружения ошибок", после чего опрос матрицы датчиков возобновляется,Для задания режима контроля исправности устройства ЭВМ с помощью команды "Запись в ОЗУ отображения" в каждой строке ОЗУ отображения записывает контрольные коды в разрядах, поступающих на входы РЯ РАЗ, ОЯ РА 2, и "1" в разряде, поступающем на выход ОЯРВО, причем контрольный код для проверки правильности ввода информации по первому и второму каналу т,е. от датчиков, расположенных в первом столбце матрицы) записывается в последнюю строку, а контрольный код для проверки правильности ввода информации по второму и третьему каналу (т.е. от датчиков, расположенных во втором столбце матрицы) записывается в первую строку ОЗУ отображения. Это связано с тем, что считывание состояния 1-го столбца датчиков и 1-й строки ОЗУ отображения осущ.,с-.:1 яс:, одновременно, поэтому для обесп чения,х: тойчивой работы схемы необходимо кон;рольный код для проверки цепей ввода информации от датчиков, расположенных в (1+1)-м столбце матрицы, загисывать в 1-юстроку ОЗУ отображения и подавать на входы ВЕТ с задержкой на один такт т.е. со сдвигом на один такт), Затем ЭВМ командой "Установка режимов работы клавиатурь. - дисплея" задает режим "Дешифрованн госканирования матрицы датчиков", В этом режиме микросхема будет осуществлять сканирование входов ВЕТО-ВЕТ 7, на котпрые будут поступать контрольные коды с выходов регистра 2, с выхода ОЯРВО на вход ОЕ регистра 2 будет поступать един чный сигнал. На информационные входы регистра 2 контрольные коды поступаю.выходов ОЯ РАЗ, ОЯ РА 2 микросхемы и припереходе сигнала на выходе ВО с нулевогоуровня на единичный записываются в регистр, Так как в каждом такте сканирования сигнал ВО формируется после снятия сигнадое сканирования, то информация, записанная в регистр 2 в первом тактесканирования, поступает на входы ВЕТО, ВЕТ 1 во втором такте сканирования, т,е. сосдвигом на один такт, При наличии нулевого сигнала на выходе ЯО контрольный код поступит на вхоцыВЕТО, ВЕТ 1 через элементы ИЛИ 7, 8 и элементы И-НЕ 11, 12, а при наличии нулевого сигнала на выходе Я 1, контрольный код поступит на входы ВЕТО, ВЕТ 7 через элементы ИЛИ 9, 10 и элементы И-НЕ 13, 14. Задавая различные значения контрольных кодов ЭВМ, можно проверить правильность прохождения информации по каждому каналу,Техническими преимуществами предлагаемого решения по сравнению с прототипом является то, что оно позволяет значительно сократить время поиска и устранения неисправности в системе за счет обеспечения воэможности проверки исправности каналов ввода информации, канала данных контроллера и выдачи ЭВМ диагностической информации оператору, что облегчает работу технического персонала, обслуживающего систему,Формула изобретения Устройство для ввода дискретных сигналов в электронную вычислительную маши ну, содержа щее ма три цу да тч и к о в. с дискретным выходом по К датчиков с дискретным выходом в строке и М датчиков с дискретным выходом в столбце, программируемый контроллер клавиатуры и дисплея, информационный вход-выход, выход признака ввода информации, входы тактовый,1791808 Составитель Т.Звере Техред М,Моргентал орректор 0 Кравцов еда ктор Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 15ВНИИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 установки в "0", управления чтением, управление записью, идентификации данных и выборки которого соединены соответственно с одноименными входом-выходом, выходом и входами устройства для подключения к электронной вычислительной машине, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации путем организации контроля работоспособности цепей ввода, оно дополнительно содержит 2.М М элементов И, регистр и й М элементов ИЛИ, причем выход -го датчика с дискретными выходами (;-1, И М) соединен с прямым входом -го элемента И, выход которого соединен с первым входом-го элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом +М И-го элемента И, К-й(К=), М) информационный выход программируемого контроллера соединен с К-м информационным входом регистра, К-й выход которого соединен с вторыми входами с ЯК) 8+1)- 5 го по К М-й элементов ИЛИ, инверсныевходы с первого по И.М-й элементов И и вход разрешения выхода регистра соединены с (М+1)-м информационным выходом программируемого контроллера, Р-й (Р=1, 10 М) выход сканирования которого соединенс инверсными входами (Р+М)-го, (Р+2,М)-го, ,(Р+М М)-го элементов И, выход признака гашения изображения программируемого контроллера соединен с синхровходом ре гистра, инверсные выходы с (К И+1)-го по(К+1) И+Ц-й элементов И объединены и соединены с К-м информационным входом программируемого контроллера,