Устройство для ввода информации

(56) 1. Проектировние операционных уПод ред. Дж. Грэмас. 361. 15Гордо юл.Ф.Г 8.8) ание силнМ. и применеелей."Мир", 1974,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АНИЕ ИЭОБР ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2. Авторское свидетельство СССРВ 377759, кл. С 06 Р 3/04, 1970(прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок сравнения, блок памяти, первый триггер, первый инвертор, регистр данных, регистр адреса, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса и первый элемент ИЛИ, выходы регистра данных, первого триггера, регистра адреса и входы первого элемента ИЛИ являются выходами данных, стробирующим, адреса, вхо.дами считывания и сброса устройства соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен через первый ннвертор к входу установки в "О" первого триггера, вход установки в "1" которого соединен со стробирующими входами регистра данных и регистра адреса, выход счетчика. адреса соединен с информационным входом регистра адреса и с адресным входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу записи блока памяти, второй вход - к информационным входам блока памяти и регистра данных, о т л и 1151978 А ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит мультиплексор, второй элемент ИЛИ, первый и второй ключи, второй и третий триггеры, элементы И с первого по третий и формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента КПИ и с первым входом сброса второго триггера, синхровход - с выходом генератора тактовых импульсов и с информационным входом первого ключа, выход которого подключен к счетному входу счетчика адреса и к управляющему вхо ду блока сравнения, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, выход которого подкл чен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со стробирукв 1 им входом регистра адреса, выход блока сравнения соединен с,пер вым входом первого элемента И и с входом установки в "1" третьего триггера, неинвертирующий выход которого подключен к второмувходу первого элемента И, выход которого подключен к входу установки в второго триггера, второй вход сброса которого является входом сброса устройства, неинвертирующий и инвертирукиций выходы подключены соответственно к первому входу второго элемента И и к объединенным управляющему входу ь первогоключа и первому входу третье фф го элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к информационному входу формирователя импульсов, выход третьего элемента И подключен к входу установкив "О" третьего триггера, инвертирщий выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, вх 1151978ды мультиплексора являются входамиую- устройства, выход подключен к второму входу блока сравнения, адресный о- вход - к выходу счетчика адреса.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации о состоянии комплекса технических средств от различных дискретных 5 датчиков (аппаратуры каналообраэования, аппаратуры контроля каналов, аппаратуры коммутации) в устройство обработки данных или в управляющуювычислительную машину.Известно устройство сбора информации, содержащее мультиплексор, генератор тактовых импульсов, соединенный со счетчиком адреса, выход ко. торого соединен с дешифратором адре" 1 са, выходы которого соединены смультиплексоромЦ .Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вввода информации, содержащее блок сравнения, блок памяти, первый триггер, первый инвертор, регистр данных, регистр адреса, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса и первый .элемент ИЛИ, выходы регистра данных, первого триггера, регистра адреса и входы первого элемента ИЛИ являются выходами данных, стробирующим адреса входа- . ми считывания и сброса устройства ЗО соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен через первый инвертор к входу установки в "О" первого триггера, вход установки в " 1" которого соединен со стробирующими Д 5 входами регистра данных и регистра адреса, выход счетчика адреса соединен с информационным входом регистра адреса и с адресным входом блока памяти, выход которого соединен 0 с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу записи блока памяти, второй вход - к информационным входам блока памяти и регистра данныхР 3, ЮНедостатком известных устройств является их сложность. Цель изобретения - упрощение устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее блок сравнения, блок памяти, первый триггер, первый инвертор, регистр данных, регистр адреса, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса и первый элемент ИЛИ, выходы регистра данных, первого триггера, регистра адреса и входы первого элемента ИЛИ являются выходами данных, стробирующим, адреса, входами считывания и сброса устройства соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен через первый инвертор к входу установки в "О" первого триггера, вход установки в " 1" которого соединен со стробирунзцими входами регистра данных и регистра адреса, выход счетчика адреса соединен с информационным входом регистра адреса и с адресным входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к входу записи блока памяти, второй вход - к информационным входам блока памяти и регистраданных, введены мультиплексор, второйэлемент ИЛИ, первый и второй ключи, второй и третий триггеры, элементы И с первого по третий и формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом сброса второго триггера, синхровход - с выходом генератора тактовых импульсов и с информационным входом первого ключа, выход которого подключен к счетному входу счетчика адреса и к управляющему входу блока сравнения, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, выход которого подключен к второмувходу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со стробирующим входом регистра адреса, выход блока3 1151 сравнения соединен с первым входом, первого элемента И и с входом установки в " 1" третьего триггера, неинвертирующий выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к входу установки в " 1" второго триггера, второй вход сброса которого является входом сброса устройства, неинвертирующий и инвертирующий выходы подклю чены соответственно к первому входу второго элемента И и к объединенным управляющему входу первого ключа и первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выхо дом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к информационному входу формирователя импульсов, выход третьего элемента И подключен к вхо ду установки в "0" третьего триггера., инвертирующий выход которого подключен к управляющему входу второго ключа, входы мультиплексора являются входами устройства, выход подключен 25к второму входу блока сравнения, адресный вход - к выходу счетчика адреса.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. 30Устройство содержит мультиплексор 1, блок 2 сравнения, блок 3 памяти, регистр 4 данных, второй ключ 5, второй элемент ИЛИ 6, генератор 7 тактовых импульсов, первый ключ 8,счетчик 9 адреса, третий триггер 10, первый элемент И 11, второй триггер 12, второй элемент И 13, третийэлемент И 14, первый элемент ИЛИ 15,регистр 16 адреса, первый триггер 17 40инвертор 18, формирователь 19 импульсов, датчики 20.От каждого дискретного датчикасчитываемая информация может быть представлена, например, байтом инфор 45 мации, которая через регистр данныхи шину данных (ЩД) при считываниипостуцает в ЗВМ с указанием адреса,поступающего по шине адреса ОЗА).Каждый датчик выдает совокупность 50бинарных символов, характеризующихсостояние, например, аппаратуры каналов) связи. Например, байт информации от первого датчика может характеризовать наличие сигналов "Авария" 55восьми линейных трактов, байт от второго датчика - наличие сигналов неисправности восьми стоек каналообра 978 4зующей аппаратуры, байт третьего датчика - наличие сигналов неисправности восьми каналов связи и т.д.Период опроса датчиков определяется допустимым временем обнаружения изменения состояния и может составлять примерно 0,5-1 с. За этот период времени с большой. вероятностью состояние датчиков не изменяется, т,е. факт изменения информации не зарегистрирован. В этих условиях целесообразно продолжать опрос до обнаружения следующего изменения.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии оба ключа 5 и 8 открыты. При поступлении первого импульса от генератора 7 тактовых импульсов счетчик 9 адреса устанавливается в первое состояние, соответствующее адресу первого датчика. Через мультиплексор 1 информация о состоянии этого датчика поступает на блок 2 сравнения, на второй вход которого поступает информация о предыдущем состоянии первого датчика, т,е. датчика, адрес которого указан счетчиком 9 адреса, а на третий вход - сигнал, формирующий импульс сравнения двух числовых значений информации.Блок 2 сравнения сравнивает предыдущее и текущее состояния датчика, и если информация от датчика не изменяется по сравнению с предыдущим состоянием, то сигнал на выходе блока 2 сравнения не формируется, и счетчик адреса выставляет следукщий адрес датчика.Если имеет место изменение информации, то на выходе блока 2 сравнения формируется импульс, по которому в регистр адреса и регистр данных через открытый ключ 5 и элемент ИЛИ 6поступает сигнал записи, по которому в эти регистры поступают соответственно данные и адрес изменившегося состояния датчика. Сигнал с выхода блока 2 сравнения записывает новые данные в блок 3 памяти, а также устанавливает в единичное состояние триггер 1 О, который открывает элемент И 11, Триггер 10 закрывает ключ 5 во избежание записи в регистры 16 адреса и данных 4 информации следующего датчика, если не будут считаны предыдущие данные. Одновременно сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 Ф5 1151перебрасывает триггер 17, выдаваясигнал "Данные готовы", например,в центральный процессор, которыйформирует сигнал "Считывание", покоторому по шинам данных и.шинам 5адреса считывается информация изрегистров данных 4 и адреса 16. Посигналу считывания через инвертор 18сбрасывается триггер 17, а такжетриггер 10 через открытый элемент И 14. Импульс считывания не проходит через элемент И 13, закрытыйтриггером 12. Через открытый ключ 5информация следующего датчика, приналичии сигнала изменения, формируемо 15го блоком 2 сравнения, готова записаться в регистры данных 4 и адреса 16,Если новых изменений по последовательно выставляемым адресам нет, 20 то счетчик адреса работает от генератора 7 тактовых импульсов до появления импульса факта изменения на выходе блока 2 сравнения.Если центральный процессор не считывает изменившиеся данные (например, занят обработкой других объек тов) и регистры данных 4 и адреса 16 заняты, то счетчик адреса опрашивает последующие датчики до появления сиг"З 0 нала о наличии следующего факта изменения состояния, т,е. счетчик адреса, несмотря на занятость регистров адреса и данных, продолжает опрос, если изменения данных нет, 35 и доходит до следующего датчика, изменившего состояние, Если обнаружено второе измененное состояние, то импульс с выхода блока 2 сравнения через ключ 5 не пройдет, так как 40 ключ 5 закрыт триггером 10, взведенным сигналом первого изменения. Импульс с выхода блока 2 сравнения через открытый элемент И 11 перебрасывает триггер 12, который закрыва ет ключ 8, прекращая опрос последующих датчиков до пояВления сигнала считывания,Теперь при формировании сигнала "Считывание" вначале информация 50 считывается из регистров данных 4 и адреса 16 по шинам ШД и ША (данных и адреса). Передним фронтом импульса считывания сбрасывается через инвертор 18 триггер 1.7. Импульс счи тывания через элементы ИЛИ 15 и открытый элемент И 13 поступает на формирователь 19 импульсов, который 978 6 формирует от заднего фронта импульса считывания калиброванный по длительности импульс (длительностью в один такт генератора).Этот импульс через элемент ИЛИ 6 записывает в регистры данных 4 и адреса 16 данные и адрес текущего изменения, взводит триггер 17, а также сбрасывает триггер 12, открывая ключ 8 и закрывая элемент И 13. Следующим сигналом считыванияв начале по шинам данных и адресасчитывается информация из регистров адреса 16 и данных 4, сбрасывается триггер 17, а также через открытый элемент И 14 сбрасывается триггер 10, открывая ключ 5 и т.д.Формирователь импульсов работает следующим образом.Задний фронт импульса считывания (отрицательный перепад) после элемента И 13 и инвертора 21 поступает на вход С триггера 22 в виде положительного перепада и перебрасывает триггер 22, формируя на входе Р триггера 23 низкий уровень. При поступлении на вход С триггера 23 первого положительного Фронта тактовой частоты на выходе триггера 23 формирует-.ся сигнал низкого уровня, по которому перебрасывается по входу б триггер 23, подавая на вход Т) триггера 23высокий уровень, При поступлении второго положительного Фронта тактовой частоты на выходе триггера 23 Формируется сигнал высокого уровня,т.е. на выходе формирователя 19 импульса формируется положительный импульс длительностью в один тактовый интервал (после заднего фронта импульса считывания формируется импульс длительностью от первого доследующего положительного фронтатактовой частоты). Упрощение устройства достигается путем уменьшения объема памяти за счет отсутствия памяти адресов датчиков информации; отсутствия памяти всех новых значений изменившейся инФормации; отсутствия памяти всех адресов изменившейся информации.Кроме того, упрощение достигается за счет мультиплексирования входных датчиков и использования одного блока сравнения в известном устройстве количество блоков сравнения равно количеству датчиков),Отсутствие памяти адресов опрашиваемых датчиков достигается за счет использования циклического опроса всех датчиков, прн этом адрсса датчиков определяются счетчиком адреса и управляющим циклическим опросом. Отсутствие памяти всех новых значений изменившейся информации и памяти адресов изменившейся информации (осуществляемые в известном устройстве соответственно блоками 5 и 4) достигается за счет того, что при последовательном опросе изменившейся информации и ее адреса не обязательно иметь полную память этой информации и ее адресов, достаточно иметь память текущих значений изменения и адреса. Действительно, после каждого полного цикла опроса всех датчиков и передачи информации в ЭВИ память изменившейся информации и адреса не нужна и может быть сброшена дв следующего цикла, т.е. эти блоки памяти часть времени не используются. В изобретении используется не полный объем памяти всех изменившихся состояний и адресов, а только память текущего (опрошенного) изменения и его адреса, если оно имело место, При этом устройство продолжает опрос следующих датчиков (даже в том случае, если ЗВМ занята обра-, боткой других процессов) до выявления следующего изменившегося состояния датчика.Следует отметить, что в системахсвязи основной информацией сбора 5 является состояние каналов, трактови аппаратуры связи. Для своевременного выявления неисправности (изменения состояния) цикл опроса датчиков должен быть небольшим (единицысекунд), и за это время с малойвероятностью возникает неисправностьнескольких устройств (каналов, трактов и т.д.),так как коэффициентготовности каналов и трактов К =0,95а наработка на отказ аппаратурысвязи составляет сотни и тысячи часов. Поэтому, выявив изменение и ад.рес изменения какого-либо датчика,устройство может (даже если ЭВМ за нята ) продолжать опрос остальныхдатчиков, которые с большой вероятностью не изменят своего состоянияна короткое время.Таким образом, в изобретении отсутствует память адресов (используется счетчик адреса), используетсяодин блок сравнения вместо ряда такихблоков (не требуется иметь в каждомблоке сравнения память предыдущего ЗО состояния), а также имеется возможность обхода датчиков даже при занятом процессоре с запоминанием наличия до двух измененных состояний датчиков.