Устройство для ввода-вывода информации

Я":,-;:" РЕСПУБЛИК дН 4 С Об Г 3/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 17 В б /5 г 5 15 Ю Ю АР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР 1 р 1061128, кл. С 06 Г 13/20 1982.Авторское свидетельство СССР У 1389508, кл, С 06 Р 3/00, 1985.(57) Изобретение относится к обласги вычислительной техники и может быть использовано для органиэации обмена между ЭФМ и периферийным устройством, Цель изобретения - упрощение устройства и расширение области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации. Устройство содержит блок 1 сопряжения, блок 2 управления, регистр 3 сдвига, фор 801429105 А 1 мирователь 4 сигналов запроса, блок 5 ключей, формирователь 6 адресов, формирователь 7 сигнала конца сообщения. Устройство позволяет организовать обмен информацией в режиме прямого доступа к памяти между ЭВМ и абонентом, передающим и принимающим информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в последовательные и обратное преобразование выполняет регистр 3 сдвигаОбмен производится по сигналу Запрос обслуживания" уст" ройства. После того, как ЭВМ отве" тит на запрос сигналом разрешения обмена, в канал ЭВМ выдаются адресС прямого доступа к памяти и сигнал записи-чтеиия, вырабатываеыые форииро- Щ вателем 6. Эта процедура выполняется Са дпя каждого слова информационного со- . общения. 2 э.п. ф-лы, 5 илИзобретение относится к вычислиельной технике и может быть использовано для организации обмена между 5 ВМ и периферийным устройствам.Цель изобретения - упрощение устройства и расширение области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации.На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2ункцианалЬная схема блока сопряжения; на фиг. 3 - Функциональная схеблока управления; на фиг. 4 -ункциональная схема формирователя сигналов запроса; на фиг. 5 - функци ,ональная схема формирователя адресов.На фиг. 1 обозначены блок 1 сопря - жения, блок 2 управления, регистр 3 ,сдвига, формирователь 4 сигналов за" проса, блок 5 ключей, формирователь ,6 адресов, формирователь 7 сигнала конца сообщения, входы и выходы 8-20 устройства и блоков.На фиг, 2 обозначены формирователь 21 импульсов, элементИ 22, первый элемент ИЛИ 23, второй элемент И 24, первый триггер 25, третий элемент И 26, второй элемент ИЛИ 27, второй триггер 28, первый выход 29, второйвыхоц 18, третий выход 30 и четвертый выход 31 блока.На фиг. 3 обозначены схема 32 синхронизации, элемент И 33, элементы ИЛИ 34 и 35, счетчик 36, дешифратор 37, первый 38 и второй 39 выходы еНа фиг, 4 обозначены одновибратор 40, триггер 41 записи, первый и второй элементы ИЛИ 42 и 43, триггер 44 чтения, первый. элемент И 45, третий и четвертый элементы ИЛИ 46 и 47, элементы 48 и 49 задержки, триггер 50 запроса, второй и третий элементы И 51 и 52, первый выход 14, четвертый выход 53, второй выход 54, пятый выход 55, третий выход 56 формирователя сигналов запроса.На фиг. 5 обозначены счетчик 57 ключи 58, выходы 59 второй группы, выходы 16 первой группы и выход 19 формирователя адресов.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии, когда устройство не производит ввод или. вывод информации, на информационных вхоцзх15, адресных. входах 16 и выходе 19 действует третье состояние (состояние высокого выходного сопротивления) .Рассмотрим работу устройства в 5режиме ввода информации. Периферийное устройство выдает на вход 9 данного устройства единичный сигнал"Ввод". По приходу этого сигнала формирователь 21 импульсов блока 1 сопряжения вырабатывает единичный импульс, который через элемент ИЛИ 23взводит триггер 25, а через свой выход 30 взводит триггер 41 записи вблоке 4. В результате на управляющий 15 выход 18 устройства коммутируетсяединичный сигнал разрешения вводадля организации ввода первого словаинформационного сообщения от периферийного устройства. Получив этот сиг нал, периферийное устройство начинаетвыдавать информацию в виде последовательного кода на информационный вход8 данного устройства. Единичный сигнал, образуемьй на входе 18, воздей ствует и на третий вход блока 2 управления, через элементы И 33, ИЛИ34 и 35 и выход 39 которого проходяттактовые импульсы. Эти тактовые ккпульсы поступают на С-вход регистра 30 3 сдвига и производят запись битовуказанной информации. При этом тактовые импульсы начинают заполнятьсчетчик 36 блока 2, который настроенна длину одного информационного слова. После приема одного слова информации происходит отработка счетчика36, в результате чего на выходе 38выделяется единичный импульсный сигнал, который поступает в блок 1 со пряжения и сбрасывает через элементИЛИ 27 триггер 25 в нулевое состояние. После этого с выхода 18 снимается единичный сигнал, что являетсязапретом периферийному устройству выдавать информацию на вход 8 данногоустройства. В блоке 2 управленияпроисходит блокировка прохождениятактовых импульсов через элемент И33. Единичный импульсный сигнал с выхода 38 поступает и на четвертый входформирователя 4 сигналов запроса, вкотором через элемент И 45 и ИЛИ 47переключает триггер 50 запроса в единичное состояние. На выходе этогоЪтриггера образуется единичный сигнал 55запроса обслуживания, который коммутируется на выход 14 устройства. После этого устройство находится в режиме ожидания своего обслуживания до3 142 тех пор, пока с ЭВМ на вход 12 устройства не поступит единичный импульсный сигнал разрешения обмена. По приходу этого сигнала в блоке 4 сбрасывается триггер 50 запроса в нулевое состояние и срабатывает элемент И 51. В результате с управляющего выхода 14 снимается единичный сигнал запроса, а на выходе 56 образуется (на время действия сигнала разрешения обмена) единичный сигнал, который поступает на управляющий вход блока 5 ключей и выводит его из третьего (высокоимпедансного) состояния, вследствие чего на выходе этого блока образуются информационные сигналы.Единичный сигнал разрешения обмена с входа 12 поступает в формирователь 6 адреса и в блок 1 сопряжения. В блоке 6 он с помощью счетчика 57 ключей 58 формирует адресный код, который коммутируется (на время действия этого сигнала) на адресные выходы 16 для определения ячейки памяти ЭВМ, в которую должно записаться сформированное на выходах ключей 5 информационное слово. Ключи 57 по приходу сигнала разрешения обмена коммутирует на выход 19 управляющий единичный сигнал "Запись", разрешающий производить по указанному адресу запись информации в память ЭВМ.В блоке 1 единичный сигнал разрешения обмена через элементы И 22 и ИЛИ 23 переключает триггер 25 в единичное состояние, в результате чего на выход 18 устройства снова коммутируется единичный сигнал для продолжения организации съема следующего слова информационного сообщения с периферийного устройства. При этом с элемента И 33 блока 2 управления снимается блокировка и поэтому тактовые импульсы начинают снова заполнять счетчик 36 и проходить на С-вход регистра 3 сдвига, В дальнейшем работа устройства по приему и вводу очередного информационного слова протекает аналогично, После завершения ввода в память ЭВМ последнего слова информационного сообщения на выходе формирователя 7 сигнала конца сообщения сформируется сигнал "Конец обмена", Этот сигнал обнуляет регистр 3 сдвига, блок 1 сопряжения, формирователь 4 сигналов запроса, формирователь 6 адресов и коммутируется на 905выход 20 устройства для снятия сигнала ввода, поступающего с периферийного устройства на вход 9 данного устройства. После этого устройство приходит в исходное состояние, Такимобразом, предлагаемое устройствокаждый раз после приема одного словаинформационного сообщения вырабатывает сигнал запроса и по получению разрешающего сигнала выдает информациюв ЭВМ. Прием очередного слова информационного сообщения производитсятолько после получения от ЭВМ разрешающего сигнала на съем ранее принятого слова. Запись информационногослова в соответствующую ячейку памяти ЭВ 11 производится по адресу, который по сигналу разрешения обмена выделяется на выходах 16. При этом навыходе 19 формируется единичный сигнал, который определяет режим записиинформации в память ЭВМ.Рассмотрим работу данного устройства при выводе информационного сообщения из ЭВМ. В этом случае на вход3 устройства поступает единичныйсигнал вывода. В блоке 4 этот сигналпоступает на одновибратор 40, который вырабатывает одиночный импульс,Последний через элемент ИЛИ 42 переключает триггер 44 чтения в единичноесостояние, вследствие чего на выходе55 нулевой сигнал сменяется на единичьп. Это дает возможность производить параллельную запись информации в регистр 3 и выбирать с помощьюблока 6 нужную зону памяти, к которой будет обращение. После переключения триггера 44 чтения в единичноесостояние через элементы ИЛИ 46 и 47происходит переключение в единичноесостояние и триггера 50 запроса. Врезультате на выход 14 устройства 45коммутируется единичный сигнал запроса на обслуживание. В ответ на этотзапрос на.вход 12 устройства выдается от ЭВМ единичный иМпульсный сигнал разрешения обмена. В блоке 6 поэтому сигналу изменяется состояние 50 счетчика 57, которое через ключи 58передается на адресные выходы 16.При этом на выход 19 коммутируетсянулевой сигнал, определяющий режимчтения дпя ячеек памяти ЭВМ. По сфор мированному адресному коду из соответствующей ячейки памяти ЭВМ считывается первое информационное слово,которое поступает на информационныепее указанный сигнал поступает в блок входы 15 в виде параллельного кода. Запись указанной информации в регистр 3 сдвига осуществляется по сигналу разрешения обмена, который, пройдя элемент 49 задержки и элемент И 52 в блоке 4 и элемент ИЛИ 35 в блоке 2, воздействует на С-нход этого регистра, Сигнал разрешение обмена в блоке 4 сбрасывает в нулевое состояние триггер 50 запроса, а черезэлементы 49 и 48 задержки и элемент ИЛИ 43 сбрасывает в нулевое состояние,триггер 44 чтения. На выходе 53 еди,ничный сигнал сменяется в нулевой, врезультате чего регистр 3 сдвига го,тов для последовательной выдачи битов принятого из ЭВМ информационного;слова на информационный выход 17.,Сигнал разрешения обмена в блоке 1через элемент И 26 переключает триггер 28 в единичное состояние. На вы;ходе 29 образуется единичный сигнал,который в блоке 2 управления запускает схему 32 синхронизации. Последняяпредназначена для привязки .внешних синхроимпульсов, поступающих на вход 10, к тактовым импульсам. На выходеэтой схемы выделяются импульсы синхронизации, которые через элемент ИЛИ 34 заполняют счетчик 36, а через элемент ИЛИ 35 и выход 39 поступают наС-вход регистра 3 сдвига. Таким образом, с частотой внешних синхроимпульсов в этом регистре осуществляется сдвиг записанной информации, которая с выхода последнего разряда в видепоследовательного кода поступает наинформационный выход 1, После выдачи первого слова информации происходит отработка счетчика 36 в блоке 2,вследствие чего на выходе 38 образуется единичный импульсный сигнал.Этот сигнал в блоке 1,через элементИЛИ 27 сбрасывает и "0" триггер 28 а через элемент И 24 (при отсутствиина его втором входе сигнала "Ввод"с шины 9) проходит на выход 31, Да 4 и в нем через элемент ИЛИ 42 взноцит в единичное состояние триггер44 чтения, что н свою очередь приводит к переключению в единичное состояние триггера 50 запроса. В дальнейшем работа устройства по выводу очередного информационного слова протекает аналогично. После завершениявывода последнего слова информационного сообщения на выходе формирона 5 10 15 20 25 30 35 40 теля 7 сигнала конца сообщения Формируется единичный импульсный сигнал конца обмена. Этот сигнал обнуляет регистр 3 сдвига и элементы памяти в блоках 1, 4 и 6 и коммутируется на выход 20 устройства для снятия сигнала вывода, поступающего из ЭВМ на вход 3. После этого устройство приходит н исходное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство каждый раз после чтения информационного слона из памяти ЭВМ выдает его в канал связи в виде последовательного кода. После выдачи очередного слова информации оно формирует запрос на обслуживание. Чтение очередного слона производится только после получения от ЭВМ сигнала разрешение обмена.При этом время ожидания на чтение очередного слова должно быть меньше, чем один период сЛедования синхроимпульсов, поступающих на вход 10 устройства. Считывание информационного слова с соответствующей ячейки памяти ЭВМ производится с помощью адресного кода, который формируется на шинах 16. В этом случае устройство коммутирует на свой управляющий выход 9 нулевой сигнал, который задает ячейкам памяти ЭВМ режим чтения.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет организовать обмен в режиме прямого доступа к памяти для абонента, передающего и принимающего информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в последовательные и последовательных в параллельные при выводе и вводе информации производит один и тот же регистр сдвига. При выводе осуществляется внешняя синхронизация выдаваемой информации,Формул а и з о б р е т е н и я1. Устройство для ввода-вывода инФормации, содержащее регистр сдвига, блок ключей, блок управления и формирователь адресов, выходы первой группы которого являются адресными выходами устройства, выходы блока ключей являются информационными выходами группы устройства, информационный вход регистра сдвига является информационным входом устройства, первый вход блока управления является тактирующим входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью14291упрощения и расширения области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации, устройство содержит блок сопряжения, формирователь сигнала конца сообщения, выход которого соединен с первыми входами формирователя сигналов запроса, формирователя адресов, блока сопряжения, входом сброса регистра сдвига и является выходом конца обмена устройства, второй вход блока сопряжения является входом разрешения ввода устройства, третий вход блока сопряжения объединен с вторыми входа ми формирователя адресов и формирователя сигналов запроса и является входом разрешения обмена устройства, четвертый вход блока сопряжения объединен с третьим входом формирователя сигналов запроса и является входом разрешения вывода устройства, первый вьгход блока сопряжения соединен с . вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с четвер тым входом Формирователя сигналов запроса и пятым входом блока сопряжения, второй выход которого соединен с третьим входом блока управления и является выходом разрешения ввода устройства, третий и четвертьпг выходы блока сопряжения соединены соответственно с пятым и шестым входами формирователя сигналов запроса, первый выход которого является выходом запроса обслуживания устройства, вто- З 5 рой и третий выходы, формирователя сигналов запроса соединены соответственно с третьим входом формирователя адресов и управляющим входом блока ключей, четвертый выход формирователя сигналов запроса соединен с входом разрешения записи регистра сдвига и четвертым входом формирователя адресов, выход которого является выхо- . дом записи-чтения устройства, пятый выход формирователя сигналов запроса соединен с четвертым входом блока управления, пятый вход которого является входом внешней синхронизации устройства, второй выход блоха управ ления соединен со стробирующим входом регистра сдвига, установочные входы которого являются информационными входами группы устройства, выходы регистра сдвига соединены с информа ционными входами блока ключей, выход старшего разряда регистра сдвига является информационным выходом уст 05 8ройства, выход второй группы Формирователя адресов соединены с входами формирователя сигнала конца сообщени 5 .2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что блок сопряжения содержит два триггера, формирователь импульсов, два элемента ИЛИ и три элемента И, первый вход первого элемента И объединен с первым входом третьего элемента И и является третьим входом блока, второй вход первого элемента И объединен с первым входом второго элемента И, входом формировате;я импульсов, Р-входоч первого триггера и является вторым входом блока, выход первого триггера является вторым выходом блока, вьгход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом первого триггера, выход Формирователя импуль" сов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и является третьим выходом блока, первьп вход второго элемента ИЛИ является первым входом блока, второй вход второго элемента ИЛИ объединен с вторым входом второго элемента И и является пятым входом блока, выход второго элемента И является четвертым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с К- входами первого и второго триггеров, второй вход третьего элемента И является четвертым входом блока, выход третьего элемента И соединен с С-входом второго триггера, выход которого является первым выходом блока.3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь сигналов запроса содержит одно- вибратор, четыре элемента ИЛИ, три элемента И, два элемента задержки, триггер записи, триггер чтения и триггер запроса, выход которого является первым выходом формирователя, К-вход триггера записи объединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является первым входом формирователя, К-вход триггера запроса объединен с первым входом второго элемента И, входом второго элемента задержки и является вторым входом формирова" теля, вход одновибратора, первый вход первого элемента И, Я-вход триггера записи и первый вход первого элемента ИЛИ являются соответственно третьим, четвертым, пятым и шестым входами1 О 9 14.:. 9105 5 иг,Я Формирователя, выход триггера записисоединен с вторым входом первого элемента И, первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом второго элемента И и является вторым выходомФррмирователя, выход второго элемента И является третьим выходом формиррвателя, выход одновибратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен сС.входом триггера чтения, выход которого соединен с первым входом трет 1 ьего элемента И, первым входом четвертого элемента ИЛИ, вторым входомтретьего элемента ИЛИ и является четвертым выходом формирователя, выходпервого элемента И соединен с вторымвходом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входомтриггера запроса, к Р-входу которогоподключен выход третьего элементаИЛИ, выход второго элемента задержкисоединен с вторым входом третьегоэлемента И и входом первого элементазадержки, выход которого соединен свторым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с К-входомтриггера чтения, выход третьего элемента И является пятым выходом формирователя.1429105 12 16 РУ 53 Фиг. У Составитель В. ФайзрахмановТехред М,Дидык Корректор И. Муска Редактор В. Бугренкова Заказ 5125/45 Тираж 704 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5