Устройство для ввода информации

(19) Со 00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТ аюв аар ьыанабар рнЛаар,Юаб Р 1 ореаеюиевра. алросабмбф рааюераСбр,сааа ЬЫавиуорюши . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИД(71) Всесоюзный научно-исследователь. ский институт электроизмерительных приборов(56) Устройства преобразования, обработки, отображения, хранения информации и выработки команд управления. - Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Каталог, М,1975, том 1 П, вып.9, с. 46-47Средства вычислительной техники,. Система малых ЭВМ. Комплексы СМ-З, СМ. Устройства связи с объектом, - Государственная система промьнпленных приборов и средств автоматизации, Отраслевой каталог. М,1983, вып.2, с. 13-14.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для инициативного ввода дискретных сигналов вустройствах связи с объектом, применяемых в автоматизированных системахуправления технологическими процессами. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.Устройство содержит блок 1 управления, блок 7 прерываний, блок 3 шинных формирователей, блок 9 сравнения,блок 2 коммутации, триггер 11, регистр 8, два одновибратора 12, 13,элементы И 4 - 6, элемент 10 задержки. Цель изобретения достигается засчет уменьшения времени ввода информации при числе устройств большевосьми, подключенных к восьмиразрядной шине прерываний. 2 з,п,ф-лы,3 ил.ф 0 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для инициативноговвода дискретных сигналов в устройствах связи с объектом, применяемыхв автоматизированных системах управления технологическими процессами(АСУ ТП).Цель изобретения - повышение , быстродействия устройства.На Фиг.1 приведена Функциональнаясхема устройства; на Фиг,2 - функцинальнаяя схема блока управления на9фиг.3 - функциональная схема блока 15прерываний,.Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 коммутации, блок 3 шинных формирователей, первый 4, третий5 и второй 6 элементы И, блок 7 пре рываний, регистр 8, блок 9 сравнения,элемент 1 О задержки, триггер 11, первый 12 и второй 13 одновибраторы,Блок 1 управления (фиг.2) содержит дешифратор 14, элемент И-НЕ 15, 25 первый 16, второй 17, третий 18, четвертый 19 и пятый 20 элементы И н элемент ИЛИ 21. Блок 7 прерываний(Фиг,3) содержит первый 22 и второй 23 триггеры и элемент И 24. 30Устройство работает следующим образом.Сигнал с линии "Сброс" интерфейса ЭВИ производит обнуление регистра 8 и триггеров 1, 22 и 23, а одновибратор 12 выдает импульс, запускающий одновибратор 13, выходной импульс которого производит перезапись входной информации в регистр 8 памяти и установку в единичное состояние триг гера 23Это исключает неопределенное состояние триггеров и регистров 8, которое может иметь место после включения питания.Затем при любом изменении информации на входах регистра 8 и, соответственно, входах блока 9 сравнения на его выходе появляется сигнал неравенства кодов (поскольку на выходах регистра 8 находится старая информация), который через элемент 10 задержки устанавливает по Б-входу триггер 11, Выходной сигнал последнего запускает одновибратор 12, длительность импульса которого онределеяет 55 ся временем переходного процесса во входных цепях устройства и задается времязадающей цепью порядка сотен миллисекунд, Задним Фронтом импульса одновибратора 12 запускается одно- вибратор 13, Формирующий короткий импульс порядка сотен наносекунд, передний Фронт которого с прямого выхода одновибратора 13, поступая на синхровход регистра 8, производит перезапись входной инФормации в регистр 8. Импульс с инверсного выхода одновибратора 13 сбрасывает по К-входу триггер 11 и производит установку по 8-входу триггера 23 (Фиг.3) в блокепрерываний (если ранее этот триггер не был установлен).Для обеспечения возможности работы устройства в системе с другими устройствами (в том числе н подобного рода), также подключенными к интерфейсу ЭВМ, в блоке 2 коммутации, который конструктивно может быть выполнен в виде съемного разъема, производится установка перемычек, определяющих адрес устройства на интерфейсе, номер линии прерывания, по которой оно выдает запрос, номер линии шины данных при ответе на параллельный опрос и адрес параллельного опроса. Взаимодействие устройства с ЭВИпроисходит следующим образом,Состояние триггера 23, отражающееФакт любого изменения входной информации устройства, а также триггера 22может быть считано ЭВМ через блок 3шинных формирователей. Для этогоЭВИ производит цикл ввода данных,посылая по интерфейсу адрес устройства, сигналы "Ввод" и "Выбор 1 регистра" (через который посылаетсяданная инФормация). Прн совпаденииадреса на шине адреса интерфейса ЭВИ(первый вход дешифратора 14)и кода,заданного в блоке 2 коммутации (второй вход дешифратора адреса 14),на выходе дешифратора 14 появляетсясигнал адресации, который черезэлементы И 5 17 и 20 в сочетаниис поступающими на их входы сигналами"Выбор 1 регистра" и интерфейсаЭВМ и "Ввод." вызывает появление сигнала "Чтение регистра 1", который спервого выхода блокауправленияпоступает на вход блока 3 шинных Формирователей. При этом открываютсяшинные Формирователи, через которыеинформация с второго и четвертого вы"ходов блока 7 прерываний поступаетна шину данных интерФейса ЭВМ.40 314117Предусмотрена также работа предлагаемого устройства с ЭВМ в режимепрерываний. Для,того, чтобы устройство могло выставить запрос ка преры 5вание, ЭВМ предварительно должна установить триггер 22 посредством за, писи в кего единицы с шины данных интерфейса, Для этого ЭВМ производит цикл вывода данных, посылая по интерфейсу адрес, сигналы "Вывод" и "Выбор 1 регистра", а также единицу в соответствующемразряде шины данных. Сигнал адресации устройства с выхода дешифратора14 и сигналы "Вывод" и "Выбор 1 регистра" через элемент И 18 инициирует сигнал записи в триггер 22 с пятоговыхода блока 1 управления (фиг, 1). На Пвход триггера 22 приходит информацияс одной из линий шины данных ЭВМ через шинные формирователи блока 3, которые открываются на прием сигналовс выхода элемента ИЛИ 21. Если втриггер 22 записана единица, то приналичии единицы на прямом выходе 25триггера 23 формируется сигнал запроса прерывания на выходе элемента И 24,Этот сигнал через блок 2 коммутациипоступает на одну из линий шины прерываний интерфейса ЭВМ. 30Состояние триггера 22 может бытьпрочитано ЭВМ теми же командами,что и состояние триггера 23.Функциональное назначение устройства инициативного ввода информацииобусловливает требование быстрой реакции ЭВМ на изменение входной информации устройства, вызвавшее запроспрерывания. При наличии в системебольшого числа подобных устройстввследствие ограниченного количествалиний прерываний на интерфейсе можетвозникнуть ситуация, когда к однойлинии прерываний подключено несколько устройств инициативного ввода.При этом время реакции ЭВМ на запросувеличивается ввиду необходимостивыявления устройства, запросившегопрерывание, что приводит к снижению быстродействия устройств, инициа 50тивного ввода информации. Посколькуустройства инициативного ввода используются в случаях, когда времяреакции ЭВМ на изменение входной информации часто является критическим,то в данном устройстве используется55механизм ответа на параллельный опрос, позволяющий уменьшить это время,Если к одной линии прерываний интер 26 4фейса ЭВМ подключено К устройств(капример, 8 или 6) и запросы отних могут приходит одновременно, тодля быстрой идентификации запросивших прерывание устройств ЭВМ посылает командупараллельного опроса, Приэтом каждое устройство посылает битинформации о состоянии (в данном случае о наличии изменений на входах)по отведенной ему линии шины данныхинтерфейса ЭВМ, что в несколько раэснижает время поиска запрошенныхустройств.В устройстве функция ответа напараллельный опрос реализована спомощью элементов И 4 - 6 и блока 2,При выдаче ЭВМ команды на параллельный опрос сигналы с линий разрешенийпараллельного опроса, ввода интерфейса ЭВМ поступают на входы элементов И 4 и 6, Сигналы выборкигрупп поступают на второй и третийвходы блока 2, который определяетконкретный сигнал выборки для данного устройства. Если сигнал выборкигруппы соответствует данному устройству, то с первого выхода блока 2этот сигнал открывает элемент И 4,Сигнал с инверсного выхода триггера23 через элемент И 6 проходит навход элемента И 5. Таким образом,при наличии сигнала параллельногоопроса информации о состоянии триггера 23 поступает ка вход блока 2,с выхода которого идет на соответствующую линию шины данных интерфейса ЭВМ,Получив одним из описанных способов информацию об изменении состояния сигналов на входах устройства,ЭВМ считывают данные из регистра 8 через шинные формирователи блока 3,Для этого ЭВМ производит цикл вводаданных, посылая сигналы по шине адреса интерфейса, а также по линиям"Ввод", "Выбор 2 регистра", Прн этомсигнал адресации с выхода дешифратора 14 в совокупности с сигналами слиний "Ввод", "Выбор 2 регистра" через элементы 15, 16 и 19 .вызывает по.явление сигналов управления шиннымиформирователями на третьем и четвертом выходах блока 1 управления. Этисигналы открывают шинные формирователи блока 3 для выдачи информациис выходов регистра 8 в шину данныхинтерфейса. Сигнал с четвертого выхода блока 1 через четвертый вход5 14 блока 7 прерываний поступает на вход броса триггера 23 и вызывает его выброс, что предотвращает выдачу втоичного запроса прерывания после чтеия ЭВМ информации из регистра 8,едунйций запрос может возникнуть олько при новом изменении информаии на первом входе регистра 8,ормула изобретения1. Устройство для ввода информаии, содержащее блок управления, лок шинных формирователей, блок прерываний, блок сравнения, регистр, входы первой группы блока управления являются адресными входами устройства, первый и второй входы блока управления являются входами соответственно "Ввод" и "Вывод" устройства, третий и четвертый входы блока управления являются входами соответственно "Выбор 1 регистра" и "Выбор 2 регистра" устройства, информационные входы регистра и входы второй группы блока сравнения являются информационными входами устройства, входы сброса блока прерываний и регистра являются входом сброса устройства, выходы регистра соединены с входами первой группы блока сравнения и информационными входами блока шинных формирователей, выходы группы блока шинных формирователей являются информационными выходами устройства, первый выход блока управления соединен с входом "Чтение" блока шинных формирователей, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым входами выборки блока шинных формирователей, четвертый выход блока управления соединен с входом "Выбор направления" блока шинных формирователей и входом "Сброс прерывания" блока прерываний, йятый выход блока управления соединен с третьим входом блока прерываний, второй и четвертый выходы блока прерываний соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока шинных формирователей, информационный выход которого соединен с первым входом блока прерываний, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены триггер, два одновибратора, блок коммутации, три элемента И и элемент. задержки, выход1172 б 5 10 15 20 2530 35 ФО 45 50 55 блока сравнения соединен через элемент задержки с входом установкитриггера, выход которого соединен спервым входом первого одновибратора,выход которого соединен с входомвторого одновибратора, прямой выходкоторого соединен с синхровходом регистра, а инверсный выход - с входомустановки прерывания блока прерываний и входом сброса триггера синхровход которого соединен с входомсброса регистра и вторым входом первого одновибратора, первый вход первого элемента И соединен с первым входом блока управления, первый входвторого элемента И является входом"Разрешение параллельного опросаустройства, выходы первого и второго элементов И соединены с первыми вторым входами третьего элементаИ, выход которого соединен с гервымвходом блока коммутаций,второй входкоторого соединен с четвертым входомблока управления, а третий вход явгяется входом "Выбор регистра" устройства, первый выход блока коммутациисоединен с вторым входом первогоэлемента И, выходы первой группы блока коммутации соединены с адреснымивходами второй группы блока управления, выходы второй группы блока коммутации являются выходаьал прерыванияустройства, выходы третьей группыблока коммутации соединены с информационными выходами блока шинных Фортмирователей, первый вь.ход блока прерываний соединен с четвертым входомблока коммутаций, третий выхоц блока прерываний соединен с вторым входом второго элемента И,2, Устройство по п 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управленния содержит дешифратор, пять элементов И, элемент И-НЕ и элемент, ИЛИ,первая и вторая группы входов дешифратора являются соответственно первой и второй группами адресных входов блока, ;,ыход дешифратора соединен с первыми входами элемента И-НЕи первого, второго и третьего злемен"тов И, выход элемента И-НЕ соединенс первыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы которых являются соответственно четвертым и первым выходами блока, второй вход элемента И-НЕ является вторым входамблока, вторые входы первого и четвертого элементов И являются пятым вхо14 11726 Составитель А,Тр Техред Л. Олийнык ектор И,Шароши дактор В.Пет Заказ 3654/ 704 Подпного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. Т ВНИИПИ Государстведелам изобре осква, Ж,1130 нно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 во 7дом блока, вторые входы второго и третьего элементов И являются соот ветственно четвертым и третьим входами блока, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ЮИ н является третьим выходом блока, выход второго элемента И соединен с вторыми входами элемента ИЛИ и пятого элемейта И, выход третьего элемента И является пятым выходом блока, выход элемента ИЛИ является вторым выходом блока.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок прерываний содержит два триггера и элемент И, информационный вход первого триггера является первым входом блока,синхровход первого триггера являетсятретьим входом блока, вход сброса первого триггера соединен с синхровходом второго триггера и является вторым входом блока, входы установки и сброса второго триггера являются соответственно пятым и четвертым входами блока, выход первого триггерасоединен с первым входом элемента Ии является вторым выходом блока,прямой выход второго триггера соединен с вторым входом элемента И иявляется четвертым выходом блока,инверсный выход второго триггераявляется третьим выходом блока, выход элемента И является первым выходом блока.