Устройство для ввода и вывода информации

- Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 941982(22 Заявлено 271080 (213009565/18-24 РМ Кп з С 06 Р 3/04 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 681. 327.11 (088. 8) Дата опубликования описания 07,0782(72) Авторыизобретения И.И. Захаров, Л.М. Могилевер и В.М. Нечаев Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А. Бонч-Бруевича(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к вычислительной технике, электросвязи и может быть использовано в аппаратуре передачи данных с цифровой обработкой сигнала.Известно устройство, содержащее клавиатуру, выход которого подключен к входу шифратора, который соединен с входом регистра сдвига, а выход блока синхронизации подключен к входу первого счетчика 1.Недостатком этого типа устройств является невозможность осуществлять коррекцию записываемой и считываемой информации.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому объекту является устройство сопряжения телетайпа СТАс микропроцессорной системой, содержащее формирователь временных меток, первый выход которого соединен с третьим входом преобразователя последовательноГо кода в параллельный, телетайп СТАМФ, выход которого соединен с первым входом преобразователя последовательного кода в параллельный, а вход соединен с выходом преобразователя параллельного кода в последовательный, вход которого соединен с выходом Формирователя управляющих сигналов 2 .Недостатками существукхцих устройройств являются низкая помехоустойчивость, обусловленная отсутствиемоперативного контроля как вводимойв блок оперативного запоминающегоустройства (ОЗУ) микропроцессорнойсистемы информации, так и выводимойинформации на оконечный пульт(СТА), а также невозможностьпромежуточного исправления сшибок.Поэтому разнообразные задачи разработки и отладки перспективныхцифровых устройств (в частности цифровых устройств преобразования сигналов) требуют большого и разнооб"разного комплекса вспомогательногооборудования вместо единого устройства оперативного диалога и сопряжения - УВВ,Цель изобретения - повышение на"дежности устройства.Укаэанная цель достигается тем,25 что в устройство для ввода и вы-вода информации, содержащее телетайп,выход которого соединен с входомпервого преобразователя кодов и первым входом первого формирователя30 временных меток, второй вход которо 941982го соединен с выходом высокочастотного генератора и первым входом нторого формирователя временных меток,первый выход которого соединен с нателя временных меток соединен свторым входом перного преобразователя кодов, нведены регистр, первый и второй блоки сравнения, первый, второй и третий генераторы одиночных импульсов, первый, второй, третий и четвертый коммутаторы, первый 10 и второй элементы И, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, выход первого блока сравнениясоединен с пернымит входами первогои второго коммутаторов, выход первого коммутатора соединен с пернымвыходом устройства, выход перногопреобразователя кодов соединен свторым входом первого коммутатора ипервым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединенс вторым выходом первого формирователя временных меток, третий выходкоторого соединен с вторым входомвторого коммутатора, выход которогосоединен с первым входом третьего 15 20 25 коммутатора, выход которого соединен с входом первого счетчика и первымвходом первого элемента И, второйвход которого соединен с выходомвторого элемента И, вход которогосоединен с первым входом четвертогокоммутатора, выход перв.ого элемента И соединен с входом первого генератора одиночных импульсов, выход 30 35 которогдф соединен с вторым выходомустройства, выход первого счетчикасоединен с нходами нторого генератора одиночных импульсов и дешифратора, выход которого соединен стретьим выходом устройства, выход 40 второго генератора одиночных импульсов соединен с входом второго счетчика, первый выход которого соединен с четвертым выходом устройства,а второй выход - с входом второгодешифратора, выход которого соединен с пятым выходом устройства, выход третьего генератора одиночных 45 50 импульсов подключен к второму входучетвертого коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго формирователя временных меток,нторой выход которого соединен свторым входом третьего коммутатора,а третий выход - с третьим входомчетвертого коммутатора, вход второ 55 го блока сравнения соединен с входом устройства и вторым входом второго преобразонателя кодов, третий вход которого соединен с выходом регистра, выход второго блока сравнения соединен с четвертым входом второго преобразователя одон, выход которого соеди етт с числом телтайта. 60 Йервым входом второго преобразователякодов, первый выход первогоформиро На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит телетайп СТАМФ 1, первый преобразователь 2 кодов, првый формирователь 3 временных меток, высокочастотный генератор 4, первый блок 5 сравнения, первый коммутатор 6, второй коммутатор 7, третий коммутатор 8, тумблер Записьф 9, тумблер Считывание 10, первый элемент И 11, первый генератор 12 одиночных импульсов, первый счетчик 13, первый дешифратор 14, второй генератор 15 одиночных импульсон, второй счетчик 16, второй дешифратор 17,.пусковая кнопка 18, третий генератор 19 одиночных импульсов, четвертый коммутатор 20, тумблер Ручной 21, второй формирователь 22 временных меток, второй элемент И 23, преобразователь 24 кодов (второй), второй блок 25 сравнения, регистр 26, тумблер Автомат 27.Устройство может работать н двух основных режимах - записи и считывания - которые в свою, очередь содержат ручной и автоматический режимы работы.В режиме записи (ручной вариант) устройство работает следующим образом.При нажатии на клавишу СТАМФ 1, кодовая последовательность импульсов, содержащая два служебных, четыре информационных и один вспомогательный импульс (семибитовая посылка) подается на первый преобразователь 2 последовательного кода в параллельный, Первый, служебный стартовый импульс кодовой последовательнос-, ти поступает в первый формирователь 3 временных меток, на который подается основная высокочастотная последовательность импульсов от генератора 4. Последовательность импульсов (начиная с второго по пятый включительно), полученная от СТАМФ 1 записывается в.первый преобразователь 2 последовательного кода в параллельный с помощью сигналов синхронизации, получаемых от первого формирователя 3 временных меток. Моменты записи в первый преобразователь 2 последовательного кода в параллельный - сигналы синхронизации, определяемые первым формирователем 3 временных меток располагаются в середине каждого из информационных импульсов и вспомогательного импульса. Этим достигается максимальная помехозащищенность записи,. На выходе первого преобразователя 2 последовательного кода в параллельный производится контроль четности принятой пятибитовой последовательности ч первом блоке 5 сравнения, оторый либо разрешает ттрдхождеттие тетырех информационных имтту ь .:с я: т ткт риего30 преобразователя 2 кода через первый коммутатор 6 блоку памяти, либо запрещает - при обнаружении .Ошибочно принятой пятибитовой последовательности. Ошибочно принятой пятибитовой последовательностью является любая 5 комбинация, не удовлетворяющая требованию четности. Управление первым коммутатором 6 производится лишь после получения первым блоком 5 сравнения стробирующего импульса, кото рый разрешает прохождение результата контроля четности из блока 5 :равнения на первый коммутатор б. С выхода первого коммутатора б четырехбитовый сигнал в параллельном коде поступает на.первый выход устройства, соединенный с первым входом блока памяти, в котором осуществляется запись при формировании соответствующих сигналов управления. Дополнительный сигнал с блока 5 сравнения разрешает прохождение сформированного в первом формирователе 3 импульса четверки через второй ком- мутатОР 7. С Выхода ВТОРОГО коммутатора импульс четверки подается на. третий. коммутатор 8. Импульс четверки Проходит через третий коммутатор 8 при подаче разрешающего потенциала от тумблера Запись 9, тумблер фСчитывание 10 при этом разомкнут. С выхода третьего коммутатора 8 разрешающий импульс чет верки подается на первый элемент И 11 и при наличии разрешающего потенциала запускает первый генера тор 12 одиночных импульсов, формирующий имцульс Строб записи,по- даваемый на второй выход устройства, .соединенный с вторым входом блока памяти. Одновременно импульс чет веркиф из третьего коммутатора 8 подается на первый (десятичный) счетчик 13, Первый дешифратор 14, подключенный к десятичному счетчику 13, формирует сигнал Выбор четверки, 45 который подается на третий выход устройства, соединенный с третьим входом блока памяти. При переходе десятичного счетчика 13 из нулевого состояния в единичное запускается второй генератор 15 одиночного импульса, который формирует импульс изменения состояния второго счетчика 16 (адреса команд), который в Виде сигнала Адрес команды подается на четвертый выход устройства, соединенный с четвертым входом блока памяти. Три старших разряда, который формирует второй счетчик 16 адреса команд, подаются на второй дешифратор 17, который формирует 60 сигнал Выбор кристалла, подаваемый на пятый выход устройства, соединенный с пятым входом блока памяти.Таким. образом для записи четЫрех бит информации с выхода первого ком мутатора 6 формируются сигналы Вы" бор четверки, а также сигналы Адрес команды,Выбор кристалла, Строб записи. Непосредственно запись информации (4-х бит) осуществляется по сигналу Строб записи.Автоматическая запись осуществляется посредством включения трансмиттера СТАМФ 1 с перфоленты. В этом режиме каждый стартовый импульс осуществляет синхронную запись требуемой информации.Далее работа устройства осуществляется аналогично ранее описанному.В режиме считывания в устройстве осуществляется как ручное, так и автоматическое управление. В. режиме ручного (одиночного) считывания тумблер Считывание 10 замкнут, а тумблер фЗапись 9 разомкнут. При нажатии на пусковую кнопку 18 положительный потенциал подается на третий генератор 19 одиночных импульсов который вырабатывает импульс управления, поступающий на четвертый коммутатор 20. При этом тумблер Ручной 21 замкнут. Второй формирователь 22 временных меток, на который подается высокочастотное нап- ряжение от генератора 4, формирует импульс изменения состояния, который при наличии разрешающего потенциала от тумблера Считывание 10 проходит на вход первого десятичного счетчика 13.Первый дешифратор 14 дешифрует состояние и формирует сигнал фВыбор четверки 1, который поступает в блок памяти. При переходе первого десятичного счетчика 13 иэ нулевого состояния в единичное запускается второй генератор 15 одиночных импульсов, импульсы которого изменяют состояние второго счетчика 16 адреса команд, информация с которого подается на четвертый вход блока памяти. Три старших разряда, которые формирует второй счетчик 16 адреса команд подаются на второй дешифратор 17, который формирует сигнал Выбор кристалла, подаваемый на пятый вход блока памяти. Положительный потенциал с тумблера Ручной 21 инвертируется во втором элементе И 23 и тем самым запрещает прохождение импульса через первый элемент И 11, т.е. первый генератор 12 одиночных импульсов не срабатывает и в блок памяти импульс Строб записине подается.После установления во времени всех сигналов управления: фВыбор четверки 1, Выбор кристалла, Выбор адреса, второй формирователь 22 временных меток формирует сигнал управлейия для второго пре941982 преобразователя кодов и первымвходом первого формирователя временных меток, второй вход которого соединен с выходом высокочастотногогенератора и первым входом второгоформирователя временных меток, первый выход которого соединен с первымвходом второго преобразователя крдов, первый выход первого формирова"теля временных меток соединен с вторым входом первого преобразователякодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежностиустройства, в него введены регистр,первый и второй блокИ сравнения,первый, второй и третий генераторыодиночных импульсов, первый,. второй,третий и четвертый коммутаторы, первый и второй элементы И, первый,и второй счетчики, первый и второйдешифраторы, выход первого блокасравнения соединен с первыми входамипервого и второго коммутаторов, выход первого коммутатора соединен с .первым выходом устройства, выход.первого преобразователя кода соединенс вторым входом первого коммутатораи с первым входом первого блокасравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом первого формирователя временных меток, третийвыход которого соединен с вторымвходом второго коммутатора, выходкоторого. соединен с первым входомтретьего коммутатора, выход которогосоединен с входом первого счетчикаи с первым входом первого элементаИ, второй вход которого соединен свыходом второго элемента И, входкоторого соединен с первым входомчетвертого коммутатора, выход первого элемента И соединен с входомпервого генератора одиночных импульсов, выход которого соединен свторым выходом устройства, выходпервого счетчика соединен с входамивторого генератора одиночных импульсов и дешифратора, выход которогосоединен с третьим выходом устройства, выход второго генератора одиночных импульсов соединен с входомвторого счетчика, первый выход которого соединен с четвертым выходомустройства, а второй выход - с входом второго дешифратора, выход которого соединен с пятьм выходом устройства, выход третьего генератораодиночных импульсов подключен к второму входу четвертого коммутатора,выход которого соединен с вторымвходом второго формирователя временных меток, второй выход которогосоединен с вторым входом третьегокоммутатора, а третий выход - стретьим входом четвертого коммутатора, вход второго блока сравнениясоединен с входом устройства и свторым входом второго преобразоваь еФормула изобретения устройство для ввода и вывода информации, содержащее телетайп, выход которого соединен с входом первого 65 образователя 24 кода, который преобразует входной параллельный семибитовый сигнал в последовательный.С выхода блока памяти четырехбитовый информационный сигнал подаетсяна вход устройства, соединенный с 5вторым преобразователем 24 параллельного кода в последовательный, в который добавляется один вспомогательный (контрольный) бит из второгоблока 25 сравнения. Добавление или Оисключение единицы в контрольном бите(пятом) осуществляется после выяснения четности извлеченного из памятиинформационного четырехбитового сигнала, Одновременно с этим в регистре26 служебной информации формируютсядва бита, которые дополняют информационный сигнал до 7 бит. С второ"го формирователя 22 временных метокна второй преобразователь 24 параллельного кода в последовательныйподаются управляющие сигналы, которые служат для параллельной записисемибитового сигнала во второй преобразователь 24 кода и последовательного считывания.С выхода второго преобразователя24 кода семибитовый информационныйсигнал поступает на вход телетайпаСТАМФ 1 и перфорируется на стандартной ленте,30В режиме автоматического считывания тумблеры фСчитывание 10 иАвтоматф 27 замкнуты, а тумблерыЗапись 9 и фРучной 21 разомкнуты. При этом происходит полныйцикл работы считывания, описанныйв режиме ручного считыванияВторойформирователь 22 временных меток формирует сигнал запуска, который вовремени появляется после прохождения 40цикла считывания и вследствие того,что включено разрешение от тумблераАвтомат 27 обеспечивается прохождение этого импульса вновь навход второго формирователя 22 временных меток через четвертый комму-татор 20. Далее все повторяется циклически. Останов считывания в режимеАвтомат осуществляется размыканием тумблера фАвтомат 27. 50Данное техническое решение позволяет производить посимвольныйконтроль как вводимой, .так и выводимой информации, что в свою очередьпозволяет своевременно проводитькоррекцию. Одновременно, оперативныйконтроль (проверка на четность) существенно повышает помехоустойчивость аппаратуры ввода - вывода.10 941982 тавитель С. Гапич хредЛ Пекарь КорА. Шандо Зак фФилиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ля кодов, третий вход которого соединен с выходом регистра, выход второго блока " сравнения соединенс четвертым входом второго преобразователя кодов, выход которогосоединен с входом телетайпа.,4839/37 тираж 731 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушИстОчники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР9 657431, кл. 6 06 Г 3/04, 1976.2. Вопросы атомной науки и техники. - фЯдерное приборостроением,1979, Р 3/41, с. 153-166 (прототип). Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5