Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым магнитофоном

(51) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНПВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) РЕТЕНИ АНИЕ ИЗ ВУ сследовательЕНИЙ МАНОМ ительвано в емах, в льных акже в АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1501775, кл, 6 06 Г 13/08, 1987.Авторское свидетельство СССРЬ 1654831, кл, 6 06 Р 13/08, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОШИНЫ С БЫТОВЫМ МАГНИТОФО(57) Изобретение относится к вычислной технике и может быть использоразличных микропроцессорных систчастности в микроЭВМ, персонаЭВМ, отладочных устройствах, а т0 системах передачи данных по одноканальной линии связи. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство для сопряжения ЭВМ с бытовым магнитофоном содержит формирователь сигнала прямоугольной формы 1, таймер 2, блок последовательного ввода-вывода 3, формирователь . сигнала синусоидальной формы 4, блок устранения выбросов 5, содержащий трехстабильный элемент НЕ 32,и резистивный делитель напряжения 33, 34. При этом блок последовательного ввода-вывода и таймер запрограммированы ЭВМ для об".сг 1 ечения заданной скорости приема ипеГ,дачи дан-ных в последовательном коде, их модуляции и демодуляции с соблюдением заданных фазовых соотношений. Работа устройства осуществляется синхронно с тактирующей у частотой ЗВМ. 1 ил.1783534Предлагаемое устройство относится к вычислительной технике,и может быть использовано в различных микропроцессорных системах, в частности в микроЭВМ, в персональных ЭВМ, отладочных устройствах, а также в системах передачи данных по одноканальной линии связи.Известно устройство для сопряжения ЭВМ с бытовым магнитофоном.Недостатком этого устройства является то, что любая, даже одиночная, помеха, искажающая форму принимаемого сигнала и приводящая либо к появлению на выходе .преобразователя синусоидального сигнала дополнительных импульсов, либо к пропаданию части, одного или нескольких импульсов за время приема байта информации будет приводить к ошибке, так как синхронизация приема осуществляется сигналом, формируемым из принимаемого сигнала, который представлен одним периодом одной из двух моделирующих частот, соответствующих логическому "0" или логической "1", Такой принцип работы устройства не может обеспечить высокую помехозащищенность.Наиболее. близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство, содержащее формирователь сигнала прямоугольной формы, первый таймер, блок последовательного ввода-вывода, элемент НЕ, первый элемент И - НЕ, формирователь сигнала синусоидальной формы.Информационные входы-выходы блока поСледовательного ввода-вывода и первого таймера объединены и соединены с входом- выходом устройства для подключения к шине данных ЭВМ. Входы синхронизации, входы управления чтением, входы управления записью и входы признаков блока последовательного ввода-вывода и первого таймера соединены соответственно с входами устройства для подключения к выходусинхронизации, выходу управления записью, выходу управления чтением и адресным выходам ЭВМ. Информационный выход блока последовательного ввода-вывода соединен с входом элемента НЕ, вход- выход устройства для подключения к выходу и входу магнитофона соединены соответственно с входом формирователя сиг. нала прямоугольной формы и с выходом формирователя сигнала синусоидальной формы. Входы выборки блока последовательного ввода-вывода и первого таймера соединены с входом устройства для подключения соответственно к первому и второму выходам идентификации внешних устройств ЭВМ. Устройство содержит вто 4рой таймер, второй и третий элементы ИНЕ, причем выход формирователя сигнала прямоугольной формы соединен с входом запуска первого канала первого таймера, 5 выход первого канала которого соединен свходом второго канала первого таймера, выход второго канала которого соединен с информационным входом блока поСледовательного ввода-вывода, вход за пуска первого канала второго таймера соединен с шиной логической "1" устройства.Выход первого канала второго таймера соединен с входами синхронизации приема и передачи блока последовательного ввода вывода, информационный выход которогосоединен с входом запуска второго канала второго таймера и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом 20 второго канала второго таймера и с первымвходом второго элемента И-НЕ, выход и второй вход которого соединены с входом формирователя сигнала синусоидальной формы и с выходом третьего элемента И НЕ, первый вход которого соединен с выходом третьего канала второго таймера, вход запуска третьего канала которого соединен с выходом элемента НЕ и со.вторым входом третьего элемента И - НЕ, информационный 30 вход, вход выборки, вход синхронизации,вход управления записью, Вход управления чтением и вход признака второго таймера соединены с входами устройства для подключения соответственно к шине данных, 35 третьему выходу идентификации внешнихустройств, выходу управления записью, выходу управления чтением и адресному выходу ЭВМ.Недостатком известного. устройства яв ляется его излишняя сложность, выражающаяся в том, что в нем использовано два многоканальных программируемых таймера и довольно сложная логика формирования выходного сигнала.45 Целью изобретения является упрощение устройства, а именно упрощение его аппаратной части и программного обеспечения для его функционированияПрименение заявляемого устройства 50 для записи (считывания) цифровой информации на бытовой магнитофон (с бытового магнитофона-на) по сравнению с устройством аналогичного назначения прототипа) позволяет сократить время на разработку 55 программного обеспечения достаточно просто программными средствами менять при необходимости скорость обмена данными с магнитофоном без изменения принципиальной схемы устройства, уменьшить габариты и массу.Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с магнитофоном, содержащее формирователь сигнала прямоугольной формы, таймер, блок последовательного ввода-вывода, формирователь, сигнала синусоидальной формы, причем, вход-выход устройства для подключения к шине данных ЭВМ соединены с информационными входами-выходами блока последовательного ввода-вывода таймера. Входы синхронизации, управления чтением, управления записью и признака обращения блока последовательного ввода- вывода и таймера соединены соответственно с входами устройства для подключения к шинам синхронизации, чтения, записи и адреса ЭВМ. Вход формирователя сигнала прямоугольной формы и выход формирователя сигнала синусоидальной формы являются соответственно выходом и входом устройства для подключения к выходу и входу бытового магнитофона. Выход формирователя сигнала прямоугольной формы соединен с входом запуска первого канала таймеравходы выборки блока последовательного ввода-вывода и таймера соединены с входом устройства для подключения соответственно к первому и второму выходам идентификации внешних устройств . ЭВМ. Устройство дополнительно содержит элемент НЕ и блок устранения выбросов, выход и первый вход которого соединены соответственно с входом формирователя сигнала синусоидальной формы и выходом блока последовательного ввода-вывода, выход первого канала таймера соединен с входом элемента КЕ, выход которого соединен с информационным входом блока последовательного ввода-вывода, вход логической единицы устройства соединен с входом запуска второго канала таймера, выход которого соединен с входами синхронизации приема и синхронизации передачи блока последовательного ввода-вывода,При использовании в качестве блока устранения выбросов элемента НЕ с трехстабильным выходом и резистивным делителем первый и второй входы блока устранения выбросов соединены соответственно с управляющим и информационным входами элемента КЕ с трехстабильным выходом, выход которого соединен с общей точкой резистивного делителя и является выходом блока устранения выбросов, первый и второй входы резистивного делителя соединены соответственно с входами логической единицы и логического нуля устройства,При этом блок последовательного ввода-вывода и таймер запрограммированыЭВМ для обеспечения заданной скорости приема и передачи данных в последовательном коде, их модуляции и демодуляции с соблюдением заданных фазовых соотношений; причем, работа устройства осуществляется синхронно с тактирующей частотой ЭВМ.Сопоставительный. анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием блока устранения вы 10 бросов и связей между элементами устройства, обеспечивающими отличную от прототипа структуру. На чертеже представлена структурная схема устройства для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым магнитофоном,Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым магнитофоном (см,чертеж) содержит формирователь сигнала прямоугольной формы 1,20 таймер 2, блок последовательного вводэвывода 3, формирователь сигнала синусоидальной формь 1 4, блок устранения выбросов 5, имеющий первый вход 6, выход ввода-вывода 3 имеет информационные входы-выходы 9, обьединенные с информационными входами-выходами 10 таймера 2 и соединенные с входом-выходом 11 устрой 30 ствадля подключения к шине данных ЭВМ Вход синхронизации 12 блока последовательного ввода-вывода 3 и его управляющие входы 13 (входы управления чтением, входы управления записью и входы признаков) со 35 единенц соответственно с входом синхронизации 14 таймера 2 и с шиной синхронизации 15 ЭВМ, с управляющими входами 16 таймера 2 и с входами 17 устройства для подключения к шинам чтения, записи и адреса ЭВМ. Вход 18 формирователя 40 сигнала прямоугольной формы 1 и выход 19 формирователя сигнала синусоидальной формы 4 являются соответственно входом и выходом устройства для подключения к вы-. ходу и входу бытового магнитофона, а выход 20 формирователя сигнала прямоугольной формы 1 соединен с входом запуска 21 первого канала таймера 2, Выход 7 блока устранения выбросов 5 и его первый вход 6 соединены соответственно с входом 22 фор 50 мирователя сигнала синусоидальной формы 4 и выходом 23 блока последовательного ввода-вь 1 вода 3. Выход 24 первого кайэла таймера 2 соединен со входом элемента НЕ 55 25, выход которого соединен с информационным входом 26 блока 3. Вход логической "1" 27 устройства соединен с входом запуска 28 второго канала таймера 2, выход 29 которого соединен с входами синхрониза 25 7, и второй вход 8. Блок последовательногоции приема 30 и синхронизации передачи 31 блока последовательного ввода-вывода 3 и со вторым входом 8 блока 5.Блок устранения выбросов 5 содержит элемент НЕ 32 с трехстабильным выходом и реэистивный делитель 33,34, причем, первый 6 и второй 8 входы блока устранения выбросов 5 соединены соответственно с уп- равляющим 35 и информационным 36 входами элемента НЕ 32 с трехстабильным выходом, выход которого соедийен с общей точкой резистивного делителя 33,34 и является выходом 7 блока устранения выбросов 7, первый и второй входы резистивного делителя соединены соответственно с входами логйческой единицы 27 илогического нуля 37 устройства, .Устройство работает следующим образом. На вход 15 устройства (вход 12 блока последовательного ввода-вывода 3, вход 14 таймера 2) из ЭВМ поступает синхросигнал, стабилизированный кварцем, для синхронизации работы блока 3 и таймера 2, Блок последовательного ввода-вывода 3 может бытьзапрограммирован в режим передачи (вывода) и приема (ввода) двоичных данных (информации) с заданной скоростью и задайным форматом одиночной посылки данных, Каждая посылка дайных начинается старт-битбм (логический "0") и заканчивается одним (или двумя) стоп-битом (логическая "1"). Время передачи (приема) каждого бита двоичных данных, т.е. скорость обмена данными с магнитофоном задается программно нулевым каналом таймера 2 и блоком 3. По заверщенииинициализации блока последовательного ввода-вывода 3; на его выходе передатчика 23 устанавливается напряжение, соответствующее уровню лог. "1". Первый канал таймера 2 запрограммирован в режим генератора меандра, причем; постоянныйуровень логической "1" на входе запуска 34 .таймера 2 обеспечивает непрерывность работы.его первого канала в режиме генератора меандра. Сигнал с выхода 25 первого канала таймера 2 служит с одной стороны для синхронизации работы передатчика (при выводе информации) и приемника (при вводе информации) блока 3, соответственно по входам 31, 30 и его частота определяются требованиями к скорости обмена данными с магнитофоном, а с другой стороны при передаче информации является частотой, соответствующей логической "1" и подается на вход 8 блока 5, причем, частота, соответствующая логической "1" выбирается в целое число раз выше частот синхронизации приемника и передатчика блока последовательного ввода-вывода и должна быть в пределах полосы пропускания магнитофона.При записи на магнитофон выводимыедвоичные данные в вараллельном коде по 5 ступают из ЭВМ на двунаправленные многоканальные вход-выход 11 устройства ианалогичный вход-выход 9 блока последовательного ввода-вывода 3, преобразуются внем в последовательный поток битов, посту 10 пающий с информационного, выхода 23.блока 3 непосредственно на управляющий вход6 блока 5. При этом при передаче логической ."1" на выходе 7 блока 5 появляется соответствующий меандр, а при передаче логиче 15 ского "0" схема перейдет ввысокоимпедансное состояние.Устройство выбросов напряжения на .выходе 19 формирователя 4 в начале и вконце частотных посылок, соответствующих20 логической "1" при использовании блока 5обеспечивается с помощью резистивногоделителя напряжения 33, 34 выбранного таким образом, чтобы при нахождении элемента НЕ 32 в высокоимпедансном25 состоянии напрякение на его выходе, а также в средней точке этого делителя и на входе 22 формирователя 4 устанавливалосьравным среднему уровню постоянной составляющей меандра.30 С выхода 19 Формирователя сигнала синусоидальной формы 4 частотно-кодированный сигнал, соответствующий выводимойинформации подается на вход записи маг-нитофона.35 При вводе информации сигнал синусоидальной формы с выхода магнитофона поступает на вход 18 Формирователя сигналапрямоугольной формы 1, где преобразуетсяв сигнал прямоугольной формы той же час 40 тоты, С выхода 20 этого формирователя преобразований сигнал поступает на входзапуска 21 второго канала таймера 2, запрограммированного в режим ждущегомультивибратора с перезапуском положи 45 тельным фронтом,При каждом запуске (перезапуске) навыходе 24 второго канала таймера 2 Формируется импульс, длительность которого несколько превышает период частоты,50 соответствующей логической "1", Поэтомупри и риеме информации, соответствующейлогической "1" будет Формироваться непрерывный импульс с уровнем логического "0"и длительностью, несколько превышающей55 время передачи логической "1", При приемелогического "0" (отсутствие "несущей" частоты) на выходе 24, устанавливается уровень логической "1". С выхода 24сформированный сигнал через элемент НЕ25 поступает на вход 26 приемника блока 310 1783534 Составитель С. ВологдинаРедактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Л. Лукач Заказ 4517 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 9с формой, соответствующей форме сигнала на информационном выходе 28 блока 3 при передаче этой же информации,Синхронизация приемника блока последовательного ввода-вывода 3 для ввода 5 информации производится по переднему фронту старт-бита, а подтверждение его приема и фиксация каждого принимаемого бита осуществляется по запрограммированному(при подаче) времени прохождения 10 его середины. Окончание приема одиночной посылки подтверждается приемом стоп-бита, Принятая информация преобразуется в блоке 3 в параллельный код и с входа-выхода 9 поступает через вход-выход 15 11 в ЭВМ, По входу-выходу 9, входу 13 блока 3, входу-выходу 10, входу 16 таймера 2, осуществляется связь с ЭВМ для программиро- . вания и управления работой соответственно блока последовательного 20 ввода-вывода 3 и таймера 2. Формула изобретенияУстройство для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым 25 магнитофоном, содержащее формирователь сигнала прямоугольной формы, таймер, блок последовательного ввода-вывода, формирователь сигнала синусоидальной формы, причем, вход-выход устройства для 30 подключения к шине данных электронной вычислительной машины соединен с информационными входами-выходами блока последовательного ввода-вывода и таймера, входы синхронизации, управления чтением, 35 управления записью и признака обращения блока последовательного ввода-вывода и таймера соединены соответственно с входами устройства для подключения к шинам синхронизации, чтения, записи и адреса 40 электронной вычислительной машины, вход формирователя сигнала прямоугольной формы и выход формирователя сигнала синусоидальной формы являются соответственно входом и выходом устройства для подключения к выходу и входу бытового магнитофона, выход формирователя сигнала прямоугольной формы соединен с входом запуска первого канала таймера, входы выборки блока последовательного ввода-вывода и таймера соединены с входом устройства для подключения соответственно к первому и второму выходам идентификации внешних устройств электронной вычислительной машины, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства, оно дополнительно содержит элемент НЕ и блок устранения выбросов, выход и первый вход которого соединены соответственно с входом формирователя сигнала. синусоидальной формы и выходом блока последовательного ввода-вывода, выход первого канала таймера соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с информационным входом блока последовательного ввода-вывода, вход логической единицы устройства соединен с входом запуска второго канала таймера, выход которого соединен с входами синхронизации приема и синхронизации передачи блока последовательного ввода-вывода, причем блок устранения выбросов содержит элемент НЕ с трехстабильным выходом и резистивный делитель, причем, первый и второй входы блока устранения выбросов соединены соответственно с управляющим и информационным входами элемента НЕ с трехстабильным выходом, выход которого соединен с общей точкой резистивного делителя и является выходом блока устранения выбросов, первый и второй входы резистивного делителя соединены соответственно с входами логической единицы и логического нуля устройства,