Устройство для ввода данных

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 6 Е 3/00 ПИСАНИ РЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ я и контр нных в па м следова ь изобрет лгоритмы управлен анные массивами д ля, заяти МС, ия входс различным порядк ных переменных, Це В 40.Викентьековлев нияможно альных во м обеспеч расширение функцио тей устройства пут программного управ ком ра ия п ин Л,Ф.,Смирик по интегРадио и м Панфилов Д.И.,ропроцессоры.осноОЭВМ. М.: Высшаярис. 2.19(б) . 4) УСТРОЙСТ7) Изобрете ке и телеме нено для ввих устройств ссорную сис ОДЛЯ В ие отно анике и да инфо в управ ему (МС ОДА ДАННЪХ ится к автомаможет быть примации от внешяющую микропро- реализующую ЯДОВ ВХОДНОГОВЛЯЮЩИМ СЛОВО3 ил. АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,801348 положения входных переменных в разрядах входного слова данных. Устройство содержит шинные формирователи, регистр, сдвиговые регистры, селекторымультиплексоры, элементы 2 ИИЛИ-НЕ,элементы И, НБ-триггер, счетчик, дешифратор и элементы НЕ.Суть изобретения заключается в том,что при вводе данных входные данные через селекторы-мультиплексоры последовательно записываются в сдвиговые регистры, порядок записи ра слова определяется уп записанный в регистреИзобретение относится к автоматике и телемеханике, может быть применено для ввода информации от внешних устройств в управляющую микропроцессор 5 ную систему (Г 1 С), реализующую алгоритмы управления и контроля, заданное массивами данных в памяти Г 1 С с различным порядком следования входных переменных. 10Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства ввода путем обеспечения программного улравления порядком расположения входных данных в разрядах входного слова.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства;на фиг, 2 - вариант схемы подключения предлагаемого устройства к управляюшему микропроцессору (типа КР 58 ИК 80 А); на фиг, 3 - вре менные диаграммы работы устройства; а) при вводе в устройство управляющего слова, б) при считывании исходных данных в микропроцессор.Устройство (фиг, 1) содержит информационные входы-выходы 1, управляющие входы 2-8, входы 9,10 данных устройства, шинньЕе формирователи 11, 12, регистр 13, элементы И 14-16, КЯ-триггер 17, счетчик 18, дешифра тор 19, элементы НЕ 20-24, элементы 2 ИИЛИ-НЕ 25-26, се:Еекторы-мультиплексоры 27-29, регистры 29-30 сдвига.Устройство 31 ввода через информа ционные входы 1 соединено с соответствующими линиями 32-39 шины данных, которая подключенА к входам П -Э,о регистра 40 состояния и входам Д -Э,О управляющего микропроцессора 41,Ад ресные выходы А -А микропроцессос 15ра 41 соединены с соответствующими линиями 42-56 шины адреса, линии 52- 56 которой соединены с соответствующими входами дешифратора 57, осу ществляющего выбор устройства ввода путем подачи соответствующего сигнала на вход 3 устройства 31 ввода. Представленная на схеме упрощенная организация магистрали управления с использованием регистра 40 построена по аналогии с известными схемами формирования магистрали управления. Для управления записью информации в регистр управления устройства 31 ввода пятый выхо;1 0 регистра 40 сос 4тояния подключен к первому входу элемента И 58, второй вход которого через элемент НЕ 59 соединен с выходом 3 П микропроцессора 41, а выход - с входом 2 устройства 31 ввода и первым входом элемента ИЛИ 60, Для органиазции ввода данных иэ устройства 31 ввода в микропроцессор 41 седьмой выход Ц регистра 40 соединен6с входом 4 устройства 31 ввода и первым входом элемента И 61, второй вход которого соединен с выходом ПР микропроцессора 41, а вьЕход - Г. вторым входом элемента ИЛИ 60, Выход элемента ИЛИ 60 соединен с треть. им управляющим входом дешифратора 57. Для обеспечения Гин.,ронной работы устройства выход Синхр микропро. цессора 41 соединен с входом 5 устройства 31 ввода и 1 ервым в.ссЬЕЕОм элемента ИПИ-НЕ 62, второй вход кото- РОГО ПОДКЛЮЧЕН К ПЕРВОМУ ЕсЬГХОДУ ф, генератора 63, а выход - к входу ВК- регистра 40. Для сигнализации о готовности устройства 31 ввода к обмену данных его выход 8 ГоедиеЕГе с11Пвходом Гот микропрспсе Ор 4 Первый и второй выходы "1 и св Ес нератора 63 соединены ГсЕответст 11 снновУОдами ф и ф;1 икрс 111.оцс с сора 41 и входами 6 и , с 1 рой тва 31 ввода, Входы 9 и 10 пвпвых ,Г 11;й .тна 31 гвода подключаютГП к Г. Отпетстьующ 11 м Д сз т Еи к д м О бек е к е а ",;;11 и с.11 и я На входы К, ВК .1, с р. Гистра 4 0 Ч Е ЕС.З СОП 1 ЕОЕ И 1 111111. Р Е 1 Е 1 О Ч ссС:т ся значение "1".Работу устройства (фиг. 1) рас"смотрим в двух режимах: при вводе в регистр 13 управле Ия угсра 1 зляесещего слова из микропро 1 с:с; Ора 41 (фиГ, 2) по команде О(ТГ 1 и пр 11 считыЕеании информации Г вкопов 91;1 10 ка -1121 ОВ цса 111111 Х ЕЕса ШИ 1 у да 11 ЕЕЕ;1 Х МЕЕК.ро прсЕпеГс.Осра 4по КО.1 с 111 дс. . Гс с се ) (гдс Г - адрес-. Ире;1;Еагаслого порга ввода).С поступлением в микропроцесс:ор 41 (фиг. 2) двухбаитной команды ОЦТГ ), содержащей адрес выб - раиного порта ввода, микропроцессор начинает отработку ,т .и команды за три ма 111 инЕеьех цикла- ,"11 резуль- татЕ БЫПОГПЕНИЯ КОТОР ЕУ 1 ЕсЕНЬЕс: (В 11 сзе 11 ем сУчао Г и 1 авля 1 с,е 11 се ГЕЕОВО) содержащиесяя в аккумупвторе микропро 11 есс Ора, должЕЕы гъ 1 т, иЕ 1 е дань черс э шину даню х устроис ", в; с ссдреГОм Г. В ТЕЧЕНИЕ ПЕРВЫХ .,Ву . 11 ИКЛС 11 Гс - Г микропроцс ссор Обрс 1:11;.с. т 1 я к памяти1 производя выбррк", П их байтов ко"с манды, а в течение третьего цикла М , содержащего три такта Т -Т мик3 ропроцессор организует обмен данны ми с устройством ввода.Рассмотрим подробное выполнение микропроцессорного цикла М . В течение такта Т микропроцессор 41 выла ет на шину адреса адрес И на выход "Синхр" микропроцессора 41 - сиц хросигнал, а на шину данных слово состояния Р -Р = 00001000, которое записывается в регистр 40 на такте Т2В течение такта Т в соответствн с выданным адресом на нулевом выходе дешифратора 57 формируется сигнал подготавливающий устройство 31 ввода к работе. Кроме того, в течение Т и Т микропроцессор 41 осушсствляет анализ сигнала на входе 1 )Го т , э на ч е ни е которого фо рм и р у е т с я н а инверсном выходе Н Б - т р 1 г г е р а 1 7 и пр и взаимодействии устройства 3 1 ввода с микропроцессором 4 1 по к оманде 0)Т будет равно "1 . Един)1- ный сигнал готовности через вход 8 устройства 31 ввода поступает ца вход "Гот" микропроцессора 41, разрешая запись данных из аккумулятора микропроцессора 41 в устройство 31 ввода на следующем такте работы микропроцессора. На такте Т , на выходе31 микр( -35 процессора 41 появляется сигнал, который совместно с единичным си налом на выходе ; регистра 40 формирует4на выходе элемента Л 58 единичный сигнал, поступающий через вход 2 ,Г устройства 31 ввода на входы УВ шинных формирователей 11,12. Одновременно с этим на такте Т микропроцес 3сор 41 помещает на шине данных вводимые в устройство данные, которые 45 через информационные входы 1 устройства 31 поступают на соответствующие входы В -Вшинных формирователей 11, 12 и далее через соответствующие выходы С -Сз тех же формирователей на входы Р -Р 7 регистра 13 (фиг. Зл) записанная в регистр 13 иформация определяет порядок расположения входных переменных в слове данных вводимых в микропроцессор 41 с обеих каналов ввода 9 и 10 данных. Носле окончания такта Т и обмена данными3выполнение команды ОЦТзаканчивается. 1 И С 11 Г 1 Л 1 1 11 )сцЛ 1.11 с; Л:Л 1 -ЦЫМ РаСПО.с)жС( )С 1 Ц Х 1(РСЬЕЦНЬГХс ходов 9 1: О кл:.л о);.(11 устроГ тц 1 .111,р с)11) ее с с)р ць 11(ь 11 целсцух 61 тц)1 1)мд 1; ,) ) , ВыГ 1 О. цЕ)1 цо . Тс 1 Кс ц , 1 ц сс сц1 ОМ схг)се с ыцо.не.ццси .сьлц,1 ОПТ(. ) , поэт(ц б(.1( е и лробцс рассмотрим з кгюч лл е:111 1 111 к.М Бы цолцеция коман;ц (Б тес це Т ц Т,.с л.1 ) гсц л( .е т -1Ц 1,. П ) (ЛЦс С С с Х( ЛХ ь)крсроес ( 1,1. ь,сц.: л;срел длнцХ 1 1,1 Ес)С, с;с . ".ГЬ ЛЛ Е 1;С 5, ис:ццруктс я с ц. лсо; рлц;( ( игцл- .1 Ы Л ц )Е 1, с; : .1. Ь 1 ЛС.ТС ц С 1(1 - яс (.( тоя,ся , - ., = 01100010, фер - Ь 11 усяШ 1( с с 1 ",))с 11(Трл 10 1 входе 4 усцс ц( с ц)дл си;лл злцр л ца 1 о., ицф(.1,1 ц 1 з уст - ойетцл 31. С 11" с: 1 )л,сссл и сигналсс1.:, Г:). Ь сСС "11 С ТЛКл ч( р(ь.;1у( тр. цстцл 3) форМцру Т ца цц( ,с )Гс;цт;14ф . 1 ) Е 1 сГ 1 С 111: С(1, П(ВОДЯ 11 НН -1гс р7 " 11: чц( ( состоял (, Н, 1 Ясц ц, . Яьь,сс 1 Р 111(а1 Г Ц.)с с Я СУ с 1 Ся 1.) 1.;) С Ь, 11 ) с ,С .,, ) (1 1, 1 сТ 1 ; 1 Ц Л,., 1 с Ц ( с. :. Л Л ( с . с :1 - дяя. )цц)с. .(:.,:1:с: с,".сцЧ -цЬП. с и ца:; 1 ЯС 1 . 1,.С дс Трцц(ра 1 с открьц(1)т ьс.сцссц 1)1) через которье ьп",11(ь: тлктоцой частоГЫ Ф И Ф, Г:рсХ(1)я):( ПО ВХОдаМб7 ус:тро.( "цл цлсчц; с поступать с.(О ГцЕтотВС цц( 1 С сц:Г,;и:сц С - 1 ХОдц регис.тров 29) 30 ц ;, тцый С-вход с)(1 чика 18. рц т . ",." м,что импу ьсы Ф, Г удуце(.ьс 1 Г,ь( опере - жлт импул сы с)фцг, 3 б,) . мпу.с.ьсы с), ) Гоступ;)сц( ц; ( чс т сс й С - вход счетчика 18, фмцруют з ( го выходах сигналы, ццци; ующи( ца выходах дешифраторл и сле.сецтлх Е 20- 23 соответствуюшце (иг,лн, зти сиг- НаЛЫ ПОСТуцЛЮТ цц Сс С)Т( Т(.1 увщИЕ входы элементов 2 - )с: - г ц (рга- зуют на их х(;1 ., и( цлр, ( формирование управяюших с цлоцсоответствии с парами зцл.( цсс; Разрядов регистра 13. ары уцр,.с.Як)1.цх сигна- ЛОВ С ВЫХОДОВ З:( ЧЬ ц-. с 1 5 25 ПОСту) Пая ца уПраВЛЯСШс : Х; 8 8 сесекторог.-му-,т 1;:с , сц,.с) с 281 формируют ца Гыхх 1: х (:ектаров И Р - ГХОдаХ рЕГ:- Гр(ц .с), 30 Задац 1348810ную последовательность следованиявходных переменных. Импульсы с частотой Ф , поступающие через элемент И15 на сдвиговые входы с регистров529,30, обеспечивают запись в регистры 29,30 заданной последовательности входных переменных (фиг. Зб).С поступлением на управляющийвход 7 пятого импульса частотой Фна выходе пятого элемента НЕ 24 появляется единичный сигнал, обнуляющий триггер 17. При переходе триггера 17 в нулевое состояние закрываются элементы И 15, 16, обнуляетсясчетчик 18 и через вход 8 устройства выдается единичный сигналготовности на вход Гот микропроцесора 41, выводя его из режима ожидания (фиг. 2).С приходом сигнала готовности микпроцессор 41 переходит к заключительному такту в цикле У , в течениекоторого значения слова данных, сформированные в регистрах 29,30 через 25соответствующие входы А -Аи выходы Во-В первого 11 и второго12 шинньм формирователей (фиг. 1),выдаются на информационные входы 1 устройства, шину данных и вмикропроцессор (фиг. 2),Таким образом, устройство ввода данных позволяет микропроцессорной системе осуществлять ввод исходных данных от объектов управления или 35 контроля в виде 24 комбинаций разрядов входных слов данных, в то время как для реализации тех жефункций с помощью устройства-прототипа, необходима либо перекоммута ция линий связи датчиков объекта управления с входами устройства, либо введение вспомогательных программ, осуществляющих реализацию подобных операций программным способом, что, 45 в свою, очередь, гриводит к увеличению времени обработки исходных данных и дополнительным затратам памяти.50 Формула изобретенияУстройство для ввода данных, содержащее два шинных формирователя информационные входы-выходы которых55 являются информационными входами-выходами устройства, входы выбора кристалла шинных формирователей объединены и являются входом выборки устройства, входы - направления передачи шинных формирователей объединеныи являются входом записи устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, сцелью расширения функциональных возможностей устройства за счет программного управления порядком расположения входных данных в разрядахвходного слова, в него введены регистр, два селектора-мультиплексора,два сдвиговых регистра, два элемента 2 ИИЛИ-НЕ, три элемента И, Ктриггер, счетчик, дешифратор и элементы НЕ, причем информационные выходы шинных формирователей соединеныс информационными входами регистра,информационные входы шинных формирователей соединены с выходами сдвиговых регистров информационные входыселекторов-мультиплексоров являютсяинформационными входами устройства,выходы селекторов-мультиплексоровсоединены с информационными входамисдвиговых регистров, одноименныеуправляющие входы селекторов мультиплексоров объединены и подключены квыходам элементов 2 ИИЛИ-НЕ,входыпервого элемента И являются соответственно входом чтения и стробирующимвходом устройства, а выход первогоэлемента И соединен с -входом Ктриггера, прямой выход которого соединен с одними входами второго и третьего элементов И, другие входы которых являются тактовыми входами устройства, выход второго элемента Исоединен с синхровходами сдвиговыхрегистров, а выход третьего элементаИ соединен с синхровходом счетчика,инверсный выход К-триггера соединен с входом сброса счетчика иявляется выходом готовности устройства, выходы счетчика подключены квходам дешифратора, аходы которогосоединены с входами элементов НЕ,одни входы элементов И элементов2 ИИЛИ-НЕ соединены с выходами регистра, а другие входы элементовИ каждого элемента 2 ИИЛИ-НЕ соединены с выходами первых четырех элементов НЕ, выход пятого элемента НЕподключен к К-входу К-триггера.Зал ени Редакт Зака ж 67 О/47 Т НИИПИ Государ по делам ияо 13035, Москва ПодписноеСР твенного комитета ретений и открыти Ж, Раушская н Про роектна Нхе Вью. ЮУ Вых И 16 Вьи Э 4. НЕЯВык эл. На 2Вых. Э 4. НЕ 2Вьх эд, НЕ 7Вь х, Эд. Не 29 Ных,25 Вьк.гЮ Вык Эд и 29,30Вью. Э эг. 2 У,ЗОВык. Э,Э 1.2 Д,Зых Э, э 2,ЗоНх.5 Составитель А.Женинлободяник Техред М.Хаданич Корректор В Бут енно-полиграфическое предприятие, г. У