Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 9) 01) Р 3 04 615/24-242.82 чцк г. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОтнРытий ОПИСАНИЕ И(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 907537, кл. С 06 Р 3/04, 1982.2. Соучек П.Б, Мини-ЭВМ в систеи мах обработки информации. М., Мир с. 222-227, рис5-25 (прототип), (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее селектор, регистр данных, выходы которого являются выходной информационной шиной устройства, первый вход регистра данных является входом "Установка" устройства, входы группы регистра данных являются входной информационной шиной устройства, первый вход селектора является синхронизирующим входом устройства, первый выход является стробирующим выходом устройства, входы группы селектораявляются шиной управления устройством, отличающеесятем, что, с целью повышения быстродействия путем организации синхронного режима работы, оно содержитблок измерения задержки и блок синхронизации, первый вход блока измерения задержки подключен к первому выходу селектора, второй. входявляется стробирующим входом устройства, а выходы группы соединены свходами второй группы блока синхронизации, входы первой группы которого объединены с входами группыселектора, второй вход подключен квторому выходу селектора, выход поподключен к второму входу регистраданных и является выходом "Запрос"устройства, первый вход блока синх-,ронизации является тактирующимвходом устройства.112. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерения задержки содержит генератор, триггер, счетчик, формировател 6 импульсов, элемент И, первый вход которого. соединен с выходом генератора, второй вход элемента И подключен к выходу триггера, а выходк первому входу счетчика, второй вход которого через формирователь импульсов подключен к первому входу триггера, который является пер- вым входом блока, второй вход триг,гера является вторым входом блока, выходы группы счетчика являются выходамн. группы блока. 3. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит дешифратор, два элемента задержки, два элемента 4 И-ИЛИ, счетчик, триггер, элемент НЕ, элемент И., входы группы дешифратора являются входами второй группы блока, выходы дешифратора подключены к входам первой группы первого и второго элемента 4 И-ИЛИ, входы второй группы первого и второго элементов 4 И-ИЛИ подключены к выходам. групп первого и второго элементов задержки соответственно, вход первого элемента задержки является первым входом 30854блока, первый вХод триггера и первый вход счетчика являются вторым входом блока, выход счетчика подключен к второму входу триггера, третий вход .триггера через элемент НЕ подключен к выходу первого элемента 4 И-ИПИ и первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выходэлемента И подключен к входу второго элемента задержки, выход второго элемента 4 И-ИПИ подключен квторому входу счетчика и являетсявыходом блока, входы группы счетчика являются входами первой группыблока,4, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что селекторсодержит переключатель адреса,блок сравнения, регистр, дешифратор, выходы переключателя адресасоединены с входами первой группыблока сравнения, входы второй группы которого и входы группы регистра являются входами группы селектора, выход блока сравнения соединен с первым входом регистра, второй вход которого является первым входом селектора, выходы соединены с входом дешифратора, первый выход, которого является первым выходомселектора, второй выход является вторым выходом селектора.10 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении управляющих вычислительных комплексов.Известно устройство для обмена информацией между ЦВМ и внешними устройствами (ВУ), содержащее груп.пу шин запросов, опросов ВУ и регистр ввода данных, группа выходов которого подключена к группе инфор" мационных входов ЦВМ.Устройство реализует асинхронный способ передачи информации от датчика в ОЗУ ЦВМ 11. Недостатками устройства являются низкие быстродействие операций 2обмена и пропускная. способность информационной магистрали, обеспечивающей подключение датчиков информации к ЦВМ. Известно устройство для обмена ЦВМ с датчиками информации, содержащее .селектор, регистр данных, выходы которого являются выходной информационной шиной устройства, первый вход регистра данных является входом "Установка" устройства, входы группы регистра данных являются входной "информационной шиной устройства, первый вход селектора является синхронизирующим входом устройства, первый выход является строби-3 11рующим выходом устройства, входыгруппы селектора являются шиной управления устройством,Устройство обеспечивает передачу информации между ВУ и ЦВМ черезканал прямого доступа к памяти. Помере готовности информации от датчика она переписывается в регистрданных. Одновременно формируетсясигнал "Запрос", поступающий навход ЭВМ. По мере готовности каналапрямого доступа из ЭВМ выдаетсясигнал "Запрос принят", которым считывается информация из регистра данных 21.Недостатком этого устройстваявляется низкое быстродействие,обусловленное асинхронной работойдатчика и ЦВМ, при которой синхронизация передачи информации междудатчиком и ЦВМ осуществляется припередаче каждого слова информации.Это ведет к большим затратам времени на передачу массивов информацииот источников, размещенных на больших расстояниях. Кроме того, устройство имеет низкую пропускную способность информационной магистрали,что ограничивает количество источ.ников информации, которые можно кней подключить.Цель изобретения - повышениебыстродействия операций обмена путем организации синхронного режимаработы.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для вводаинформации, содержащее селектор,регистр данных, выходы которого являются выходной информационной шиной устройства, первый вход регистра данных является входом "Установка" устройства, входы группы регистра данных являются входной информационной шиной устройства, первыйвход селектора является синхронизирующим входом устройства, первыйвыход является стробирующим выходомустройства, а входы группы селектора являются шиной управления устройством, введены блок измерениязадержки и блок синхронизации, первый вход блока измерения задержкиподключен к первому выходу селектора, второй вход является стробирующим входом устройства, а выходыгруппы соединены с входами второйгруппы блока синхронизации, входы30854 1 О152025 30 35 40 45 50 55 первой группы которого объединены с входами группы селектора, второй вход подключен к второму выходу селектора, выход подключен к второму входу регистра данных и является выходом "Запрос 11 устройства, первый вход блока синхронизации является тактирующим входом устройства,Блок измерения задержки содержит генератор, триггер, счетчик, формирователь импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора, второй вход элемента И подключен к выходу триггера, а выход - к первому входу счетчика, второй вход которого через формирователь импульсов подключен к первому входу триггера, который является первым входом блока, второй вход триггера является вторым входом блока, выходы группы. счетчика являются выходами группы блока.Блок синхронизации содержит дешифратор, два элемента задержки, два элемента 4 И-ИЛИ, счетчик, триггер, элемент НЕ, элемент И, входы группы дешифратора являются входами второй группы блока, выходы дешифратора подключены к входам первой группы первого и второго элементов 4 И-ИПИ, входы второй группы первого и второго элементов 4 И-ИЛИ . подключены к выходам групп первого и второго элементов задержки,соот- ветственно, вход первого элемента задержки является первым входом блока, первый вход триггера и первый вход счетчика являются вторымвходом блока, выход счетчика подключен к второму входу триггера, третий вход триггера через элемент НЕподключен к выходу первого элемента 4 И-ИЛИ и первому входу элементаИ, второй вход которого подключенк выходу триггера, выход элементаИ подключен к входу второго элемента.,задержки, выход второго элемента 4 И-ИЛИ подключен к второму входу счетчика и является выходом блока, входы группы счетчика являютсявходами первой группы блока,Селектор содержит переключательадреса, блок сравнения, регистр,дешифратор, выходы переключателяадреса соединены с входами первойгруппы блока сравнения, входы второй группы которого и входы группырегистра являются входами группыселектора, выход блока сравнения соединен с первым входом регистра, второй вход которого является первым входом селектора, выходы соединены с входом дешифратора, первый выход которого является первым выходом селектора, второй выход является вторым выходом селектора,Введение указанных блоков позволяет увеличить быстродействие обмена путем организации синхронного режима передачи информации из ВУ в ЦВМ. При этом сигнал "Запрос" и информация синхронизируются с тактовой сеткой ЦВМ с учетом времени распространения сигналов в линиях связи и несинхронной работы ЦВМ и датчика, что позволяет производить прием каждого слова массива информации за один стандартный цикл ЦВМ.На фиг. 1 представлена схема устройствана фиг. 2 - схема блока измерения задержки и блока синхронизации;" на фиг. 3 - схема селектора 1 на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства.Устройство (фиг. 1) содержит селектор 1, регистр 2 данных, блок 3 измерения задержки, блок 4 синхронизации, выходную информационную шину 5, шину 6 управления, шину 7 запроса, шину 8 синхронизации информации ЦВМ, шину 9 .тактовых импульсов, измерительные шины 10 и 11, шину 12 запуска массива, шину 13 установки, входную информационную шину 14 устройства.Блок 3 измерения задержки (фиг. (фиг. 2) содержит генератор 15, триггер 16, счетчик 17, элемент И 18 и формирователь 19 импульсов.Блок 4 синхронизации (фиг.,2) содержит дешифратор 20, два элемента 21 и 22 задержки, два элемента 4 И-ИЛИ 23 и 24, счетчик 25, триггер 26, элемент НЕ 27 и элемент И 28.Селектор 1 (фиг. 3) содержит переключатель 29 адреса, блок 30 сравнения, регистр 31 и дешифратор 32.ЦВМ имеет рабочий цикл длительностью Т, состоящий из восьми тактов. При работе ЦВМ в каждом цикле по такту 7 и 6 опрашивается наличие сигнала "Запрос" на шине 7, и приего поступлении к этому моментуЦВМ освобождает следующий цикл дляоперации ввода кода датчика, Усло 20 25 ЗО 35 40 50 55 вимся, что формирование адреса осуществляет канал ПДП ЦВМ. Таким образом, все сигналы Запрос" должны к моменту Т 6 быть установленными на входе ЦВМ. Для максимального использования производительности ввода массива информации на ввод каждого слова отводится один рабочий цикл,Длительность сигнала Запрос составляет половину цикла ЦВМ, и для обеспечения надежной работы сигнал должен устанавливаться на входе ЦВМ не позднее Т 5 и сниматься не раньше Т 7. С учетом этих допущений на фиг. 4 приведена временная диаграмма работы устройства. Устройство работает следующим образом.После подключения к вычислительной системе питания устанавливается в исходное состояние аппаратура устройства, и ЦВМ переводится на программу начального пуска, которой производится выдача измерительных стробов для каждого ВУ системы в виде соответствующих управляющих слов (УСл). УСл передается по шине 6 управления и сопровождается сигналом синхронизации на шине 8.В селекторе 1 переключателем 29 адреса определяется номер соответствующего ВУ, При сравнении номера ВУ, закодированного в УСл, с номером, установленным на перекЛючателе 29 адреса, на выходе схемы 30 сравнения вырабатывается сигнал, которым разрешается запись в регистр 31 определенной части разрядов УСл, которые расшифровываются дешифратором 32, Выходной сигнал дешифратора 32 по шине 10 через формирова- тель 19 импульсов сбрасывает счетчик 17 в блоке 3 измерения задержки. Одновременно устанавливается в единичное состояние триггер 16, разрешая через элемент И 18 поступление импульсов с выхода генератора 15 на счетный вход счетчика 17. Частота работы генератора 15 рассчитывается, исходя из необходимой точности измерения времени прохождения сигнала по линии связи шин 10 и 11.В частном случае может использоваться частота тактов ЦВМ, которая при соответствующей временной диаграмме ЦВМ может удовлетворить9Э предлагаемом устройстве время, необходимое Для передачи массива информации из и слов, составляет Си Икр где 1 - время синхронизации ВУи ЦВМ.Время синхронизации Сзатрачивается только при подготовке к передаче массива и определяется задержкой в цепи; передатчик - линия связи - приемник и 1-2 рабочими циклами ЦВМ,Задержка в цепи: передатчик - линия связи - приемник в предлагае 130854 1 Пмом устройстве не влияет на времяпередачи отдельных слов массива,поскольку происходит совмещение вовремени процесса передачи кода очередного слова информации с приемомв ОЗУ ЦВИ предыдущего слова, таккак запросы и информация поступаютв линию, не ожидая сигнала подтверждения приема предыдущего слова.1 О Анализ выражений (1) и (2) показывает, что рассматриваемое устройство сокращает время передачи массива информации на величину, равную 15 ( (кр кер крЛС . Ц, синхрФ сц ф с фФЪ с ьТираж 698осударственного комитета ССлам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб.,ффьчо