Устройство для индикации

СОЮЗ СОВЕТСИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 53)5 О 09 0 3/00 НИЯ ЙбыйЯ3 .А Х., с ЬСТВУ ЙСТВО ДЛЯ ИНД ьзование; област и, система обраб мации, Сущность содержит злемен ржки, счетчик 2, м раторы 10, 11, зле 8 группы, шифра ры 14,1 ил,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Московскйй институт инженеров гражданской авиации(56) Авторское свидетельство СССРМ 624250, кл, 6 09 6 3/00, 1978.Авторское свидетельство СССРМ 1511763, кл. 6 09 6 3/00, 1985.(54) УСТРО (57) Испол ной техник ции инфор устройство мент 9 заде 5, 6, деши регистры 7 4, индикато ИКАЦИИ ь вычислительотки и индикаизобретенил: т ИЛИ 12, злеультиплексоры мент И - НЕ 13, тор 15, регистрИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в устройствах для обработки ивывода информации на индикаторные блоки.Целью изобретения является повышение быстродействия.На чертеже представлена структурнаясхема устройства индикации.Устройство для индикации содержитгруппу 11 - 1 и источников информации, счетчик 2, регистр 3, содержащий из триггеров41 - 4 и, первый 5 и второй 6 мультиплексоры,первую группу 71 - 7 н регистров, вторуюгруппу 81 - 8 к регистров, элемент задержки9, первый 10 и второй 11 дешифраторы, элемент ИЛИ 12, элемент 13 И - НЕ индикаторы14, шифратор 15.Принцип работы устройства заключается в следующем.Устройство фактически состоит из двухпочти независимых частей - записи информации и считыванйя данных на индикацию(обработку), Первая часть осуществляет запись в регистры 8 информации от источников 1 и адресов (номеров) соответствующихисточников; при этом при записи осуществляется сдвиг ранее поступившей информации в группе 8 регистров, таким образом,сохраняется "очередь" данных, соответствующая порядку их формирования в источниках 1, Вторая часть устройства считываетинформацию на индикаторы (и при необходимости - в систему внешней обработки),учитывая очередность их появления.Связующим узлом для обеих частей устройства является счетчик 2, указывающийна самый "старший" в очереди блок данных,подлежащих первоочередной индикации (иобработке).Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все триггеры 4,регистры групп 8 и регистры 7, счетчик 2 - внулевом состоянии (их содержимое равнонулю),РассМотрим процесс записи данных.Источники 1 выставляют (в произволь ные моменты времени) независимо друг отдруга единичные потенциалы на выходах 17и информацию на вйходах 16, Состав информации на выходах 16: собственно информация (например, о значениикакого-либо параметра) и собственный адрес (номер) источника; номера источников -с первого по Й-ый йрисваиваются источникам индивидуально и жестко,Сйгнэл с некоторого источника 1 по выходу 17 устанавливает соответствующийтриггер 4 в единичное состояние. Совокупность сигналов с триггеров 4 поступает на входы шифратора 15, преобразующего позиционный код в двоичный, Позиционный код с совокупности выходов триггеров 4 имеет вид "000,10. 00", где "единица" - ее 5 позиция - соответствует номеру источникаинформации. Двоичный код номера источника с выхода дешифратора 15 поступает на адресные входы мультиплексора 5 и коммутирует на его выходы информацию с выхо дов 16 одноименного источника 1.Единичное значение с прямого выхода триггера 4, установленного в единичное состояние рассматриваемым источником, поступает также на соответствующий вход 15 элемента ИЛИ 12, на выходе которого появляется единичный потенциал, который с задержкой, реализуемой элементом 9 и необходимой для срабатывания узлов 15 и 5, записывает информацию с выходов муль типлексора 5 в первый регистр 8 группы,сбрасывает триггер 4 вновь в нулевое состояние и инкрементирует (добавляет единицу) счетчик 2, После этого первая часть устройства готова к приему информации от следу ющего (любого) источника, Счетчик 2 (егосодержимое, например, после первого блока данных равно "1" (указывает номер регистра группы 8, в котором находится первая (старшая) из необслуженных "заявок" от ис точников.Заметим следующее: триггеры 4 устанавливаются в единичное состояние Ф РОНТОМ положительного сигнала с выхода 17 источника 1; в случае использования конк ретной схемы триггера, срабатывающего попотенциалу, следует поставить нэ его входе дополнительно формирователь короткого импульса - для каждого триггера. Быстродействие первой части устройства опреде ляется временем срабатыванияпоследовательности блоков 4, 15 и 5 (элемент задержки настраивается именно на последовательность срабатывания блоков 15 и 5), поскольку эта последовательность 45 срабатывания осуществляется в течениевесьма короткого интервала времени, вероятность одновременного (внутри упомянутого интервала времени) срабатывания двух и более источников информации может быть50 сведена до пренебрежимо малой величины.Появление информации от следующегоисточника вызывает те же процессы. При записи эгой информации в первый регистр 81 информация от предыдущего источника ав томатически сдвигается в регистр 82 и т. д.При этом счетчик 2 также инкрементируется (для нашего примера, после второго блока ийформации содержимое счетчика равно "2", и вновь указывает на регистр 8, в котором хра 11 тся первое в очереди на обрэбот5 10 20 25 В том случае, если после обработки оче 30 35 40 50 ку и индикацию слово информации). Напомним, что информация, хранящаяся в каждом регистре 8, состоит из собственно данных и номера источника, выдавшего эти данные,Рассмотрим теперь работу второй частиустройства.В исходном состоянии с выхода обнуления 21 счетчйка 2 снимается положительный сигнал (содержимое счетчика 2 равно нулю), свидетельствующий об отсутствии информации для индикации (обработки).При наличии информации (содержимое счетчика 2 - нулевое) с выхода обнуления 21 формируется нулевой потенциал. который может служить для внешнего устройства (например, ЭВМ), как сигнал требования обращения к заявленному устройству индикации и его обслуживанию - подаче тактовых импульсов, выборке данных и их обработке, Одновременно содержимое счетчика 2 (на информационных выходах) указывает число "заявок", требующих обслуживания, что также является полезной информацией для . внешней системы (ЭВМ) о степени "неотложности" обслуживания устройства индикации (чем больше содержимое счетчика, тем "настоятельнее" требование обслуживания заявляемого устройства), Код с ин-формационных выходов счетчика 2, поступая на адресные входы мультиплексора 6, однозначно задает номер регистра 8, с которого информация коммутируется на выходе мультиплексора 6, при этом на выходах мультиплексора 6 информация разбивается на две группы; первая группа.выходов (выходы данных) соединена с дешифратором 10, преобразующим код данных.в любой код, предназначенный для работы определенного вида индикаторов, например, как в прототипе - в сегментный код и поступает на информационные входы всех регистров группы 7, Вторая группа выходов (выходы номера источника) соединена с входами дешифратора 11. На выходах дешифратора 11, выполняющего функцию, обратную функции шифратора 15, в исходном состоянии(отсутствие процесса выдачи . .данных на конкретный индикатор 14) - единичные потенциалы (на всех выходах). Таким образом, информация о данных и номере индикатора, в который должны быть направлены эти данные, постоянно готова.Тактовый импульс с входа 20 поступаетна вход разрешения дешифратора 11; он вызывает появление на соответствующем 5 выходе дешифратора 11 нулевого потенциала; отрицательным фронтом импульса с выхода дешифратора 11, информация в заданном коде с дешифратора 10 записывается в соответствующий регистр 7 и индицируется соответствующим индикато. ром 14. Кроме того, на выходе элемента И-Н Е 13 (вследствие обнуления одного из входов (поялвяется единичный потенциал; положительный фронт импульса с выхода элемента И - НЕ 13 декрементирует содержимое счетчика 2 (вычитает единицу), после чего счетчик 2 указывает на следующее информационное слово, стоящее в "очереди" после обслужен- ного данным тактовым импульсом,В принципе, для уверенности в полной надежности срабатывания данной части устройства можно установить элемент задержки на выходе элемента И - НЕ 13, Однако,поскольку изменение состояния счетчика 2 происходит с естественной задержкой в блоках 13 и 2 относительно момента записи информации в соответствующий регистр 7,по мнению заявителя, в этом нет прямойнеобходимости.Следующий тактовый импульс на входе 20 организует аналогичный процесс для следующего в "очереди" слова данных редного слова данных содержимое счетчика 2 становится равным "нулю", то в принципе, при работе с внешней системой, в нее поступает сигнал с выхода обнуления сче гчика 2, сигнализируя об отсутствии данных для индикации. Однако, если вход 20 (при соответствующей реализации устройства индикации подключен к какому-либо генератору, то данный сигнал (21) может служить в качестве сигнала запрета для формирования импульсов этим внешним генератором, не показанным на чертежах (как и цепи начальной установки устройства). Но даже и в случае, если во внешнем генераторе нет средств останова, устройство индикации не реагирует на тактовые импульсы при отсутствии информации. Это обеспечивается тем, что нулевая группа информационных входов устройства соединена с нулевым потенциалом (нулевой шиной). Нулевое содержимое счетчика 2 задает "нулевой" адрес группы данных мультиплексора 6, а на этой группе входов - нулевое содержимое, следовательно поступление тактового импуль- са вызывает формирование нулевого потенциала на нулевом выходе дешифратора 11 (если он вообще есть)., который не используется среди выходов группы 19 устройства; то есть, в данном случае не происходит ни записи ложных данных в какой-либо регистр.7, ни декрементирования счетчика 2,Таким образом, первая часть устройства обеспечивает запись - в порядке очередности - данных от источников в группу1793457 10 20 ЗО 50 регистров 8, а вторая часть - считывание из них информации в совокупность индикаторов 14.Для обработки (наряду с индикацией) информации от источников пользователем могут быть использованы выходы второго мультиплексора 6 и -для оценки величины "очереди" - информацйоннйе выходы счетчика 2 - эти выходы устройства не выделены на чертеже;Все узлы устройства могут быть выполнены на известных схемах. Мультиплексоры 5 и 6 выполняются, например, на микросхемах типа К 155 КП 5, причем к соответствующим информационным входам микросхемы подключаются одноименные разряды источников (для блока 5) или триггеров 8 (для блока 6), Число микросхем в блоках 5 и 6 равно разрядности соответствующих мультиплексируемых чисел. Счетчик 2 может быть реализован на схеме типа К 155 ИЕ 7, дешифратор 11 - К 155 ИДЗ, дешифратор 10 - в зависимости от предоставления информации от источников; при двоичном представлении - , блок 10 содержит совокупность микросхем типа К 155 ПР 7 (для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный) и 514 ИД 2 (для преобразования каждого двоично-десятичного разряда в смисегментный код),Таким образом, как следует из описания заявляемого устройства, последнее позволяет йовысить оперативность индикации Формула изобретения Устройство для индикации, содержащее регистр и первый мультиплексор, информационные входы которых являются информационными входами устройства, первый дешифратор, выхОды котОрого соединены с информационными входами регистров первой группы, выходы которых соединены с входами индикаторов, второй дешифратор, счетчик,- элемент задерж к и, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействияи надежности устройства, в него введены второй мультиплексор, шифратор, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ; регистр второй группы, выходы которых подключены к информационным входам второго мультиплексора, первый и второй выходы которого подключены к(обработки) путем реализации дисциплины обслуживания типа "первым пришел - пер-. вым обслужен", в то время как прототип, реализуя циклический опрос, не учитывает очередность поступления требований на обслуживание (индикацию и обработку) от источников информации; это более подробно обсуждено при критике прототипа, Кроме того, заявляемое устройство позволяет сформировать совокупность сигналов для организации обмена управляющей информацией и данными с внешним обрабатывающим устройством типа ЭВМ, что расширяет областьприменения заявляемого устройства в сравнении с прототипом,который если и допускает такую возможность, требует от внешнего устройства значительных затрат (по полезной производительности) на обмен, так как не позволяет в удобной форме представить управляющую и сигнальную информацию и реализовать адаптивный (по интенсивности запросов на индикацию и обработку) процесс фиксации данных. Дополнительным достоинством заявляемого устройства является повышение достоверности индикации, В прототипе все запросы на индикацию от любого источника, поступающие в интервале от выдачи некоторого запроса до его обслуживания,теряются. В данном устройстве фиксируютсявсе запросы, независимо от каждого источника от интервалов времени между ними. информационным входам соответственно первого и второго дешифраторов, выходь 1 второго дешифратора подключены к синхровходам регистров первой группы и ко входам элемента И - НЕ, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, вйход которого соединен с адресным входом второго мультиплексора, а суммирующий вход соединен с тактовыми входами регистров второй группы, установочным входом регистра и выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами регистра и входом шифратора, выход которого соединен с адресным входом первого мультиплексора, управляющий вход второго дешифратора является управляющим входом устройства.