Устройство для ввода информации

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет С 06 Р 3/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. 11 (088. 8) Опубликовано 300782, Бюллетень М 9 28 Дата опубликования описания 30.07.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ 20 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использованов измерительно-информационных системах широкого назначения для вводав электронные вычислительные машины(ЭВМ) экспериментальных данных,поступающих от различных источниковпри научных исследованиях и испытаниях образцов новой техники.10Известно устройство для ввода информации, содержащее блок коммутациии последовательно соединенные блоксопряжения с НМЛ, блок преобразования формата данных, подключенный кблоку формирования адреса массива15и к блоку согласования параметров,блок контроля, подключенный к блоку согласования параметров, блокуправления, соединенный с блокомкоммутации, блоком формированияадреса массива, блоком преобразования формата данных и блоком контроля, блок компенсации временного сдвига, блок формирования машинного слова и подключенные к ним блоквыделения кода времени, блок выбораканалов и блок отбора данных, причем блок компенсации временного сдвига соединен с блоком коммутации и сблоком формирования машинного слова,подключенным к блоку согласования параметров и блоку управления 1 .Известное устройство не обеспечивает запись на магнитную лент) НМЛ ЭВМ служебных меток пользователя, не позволяет отображать, редактировать и документировать регистрируемые на НМЛ ЭВМ массивы экспериментальных данных, не устраняет одиночные сбои в измерительной информации при записи ее в ЭВМ, что обусловливает его недостатки.Известно также устройство для ввода информации, содержащее последовательно соединенные коммутатор, блок компенсации временного сдвига, блок Формирования машинного слова, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, с первым входом блока сопряжения с видеотерминалом, с первым входом блока контроля, первым входом блока преобразования Формата данных, первым входом блока согласования параметров и первыми входами блока формирования адреса массива и блока фильтров, второй вход которого соединен с выходом блока Формирования машинногослова, 947848третий вход которого соединен с выходом блока отбора,цанных, вход которого соединен с вторым выходом блока компенсации временного сдвига, входом блока выбора каналов и входом блока выделения кода времени, 5 выход которого соединен с четвертым входом блока Формирования машинного слова, пятый вход которого соединен 1 с выходом блока выбора канала, первый вход коммутатора является первым 10 входом устройства, а второй вход соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого является первым выходом устройства, блок сопряжения с магнитным накопителем, 15 первый вход которого соединен с блоком сопряжения с видеотерминалом, второй вход является входом устройства, третий вход соединен с выходом блока преобразования формата данных, второй 20 вход которого соединен с выходом блока формирования адреса массива, третий вход - с выходом блока контроля, вто; рой вход которого соединен с четвертым входом блока преобразования 25 Формата данных, вторым входом блока сопряжения с видеотерминалом и с выходом блока согласования параметров, второй вход которого соединен с выходом блока сопряжения с магнитным накопителем, выход которого является вторым выходом устройства, второй выход блока сопряжения с видеотерминалом является третьим выходомустройства 21 .Недостатком устройства является невозможность предварительной обработки информации. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей уст ройства путем определения и формирования массивов экспериментальных данных с возможностью их отображения и редактирования.Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройство введен блок моделирования текущих значений, первый вход которого соединен с вторым входом коммутатора, второй вход с выходом блока фильтров, а выход соединен с третьим входом блока согласования параметров, четвертый вход которого является третьим входом устройства, выход коммутатора является четвертым выходом устройстваКроме того, блок моделирования текущих значений содержит группу регистров, группу элементов И, узел упрЕвления, сумматор, умножитель, элемент ИЛИ, первый и второй регистры, причем выходы регистров группы соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены .с соответствующими выходами узла управления, вход 65 которого соединен с первым выходомпервого регистра, второй выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом узла управления,третий вход соединен с выходом второго регистра, вход которого соединенс первым выходом умножителя, выхододного элемента И группы соединенс первым входом элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом сумматора,выход которого является выходомблока, выходы других элементов И группы соединены с соответствующими входами умножителя, второй выход которого соединен с вторым элементомИЛИ, первый и второй входы первогорегистра являются первым и вторымвходами блока соответственно.При этом узел управления содержитпоследовательно соединенные триггер,генератор импульсов, счетчик, дешифратор, выходы которого являются выходами узла, первый вход триггера соединен с одним из выходов дешифратора,а второй вход триггера является входом узла.На фиг.1 приведена структурнаясхема устройства; на Фиг.2 - структурная схема блока моделированиятекущих значений; на фиг.З - функциональная схема узла управления,Устройство содержит коммутатор 1,блок 2 компенсации временного сдвига, блок 3 выделения кода времени,блок 4 выбора каналов, блок 5 отбора данных, блок б формированиямашинного слова, блок 7 согласования параметров, блок 8 формированияадреса массива, блок 9 преобразования формата данных, блок 10 контроля, блок 11 сопряжения с магнитнымнакопителем, блок 12 управления,блок 13 фильтров, блок 14 сопряженияс видеотерминалом, блок 15 моделирования текущих значений, входы 16и 17 устройства, выходы 18 и 19, дуплексная связь 20 с видеотерминалом,связь 21 и 22 с ЭВМ через сменныйблок взаимодействия с ЭВМ, первыйрегистр 23, элемент ИЛИ 24, элемент И 25 группы, регистр 26 группы, умножитель 27, элемент И 28 группы, регистр 29 группы, второй регистр 30, элемент И 31 группы, регистр 32 группы, сумматор 33, узел34 управления, элемент И 35 группы,регистр 36 группы, триггер 37, генератор 38 импульсов, счетчик 39, дешифратор 40,Источниками измерительной информации являются специализированныевнешние устройства (СВУ), к которымотносятся, например, многоканальные магнитные кодовые накопители,преобразователи, датчики и т.п.Устройство функционирует следующим образом.40 Информация от СВУ поступает навход 16 устройства в виде определенной последовательности кодов различной разрядности и структуры, совокупность которых составляет информационный кадр.Блок 1 производит коммутациювыбранного источника данных и согласование его выхода по электрическим параметрам с входом устройства.В случае работы с многоканальнымикодовыми магнитными накопителями с 1 Облока 1 информация поступает в блок2, который накапливает в буферномрегистре очередное информационноеслово и задержанным на определеннуювеличину импульсом сопровождения 15выдает его в блок б. При этом компенсируются временные сдвиги, а следовательно, обеспечивается достоверное воспроизведение измерительной информации с магнитных лент, Со Опутствующая служебная информация(коды времени, признаки начала кадра - маркеры, сигнальные отметки идр.) поступает в блоки 3-5,Блок 3 используется в тех случаях, когда от внешнего устройствапоступает зарегистрированный временной код. При этом блок производитнеобходимые операции по выделениюкода времени, замешаннс го в последовательность опорных импульсов,а также его выделение из определеннь;х каналов при канальной регистрацииКроме того, блок 3 преобразует последовательный код в параллельный, двоичный код в десятичный дляанализа и последующей записи намагнитную ленту накопителя,ЭВМ. Втех случаях, когда регистрации подлежат инФормационные массивы, ограниченные заданными временнымиинтервалами, сигналы сравнения текущего и заданного в устройстве кодов времени поступают в блок б, разрешая или запрещая прохождение инФормации для формирования машинного 45слова.Блок 4 предназначен для выделениятех каналов кадра, информация из которых должна быть зарегистрированана НМЛ ЭВМ для последующей обработкиили приведена к Физическим значениямв блоке 15. Блок позволяет воспринимать информационные кадры с переменным количеством каналов. Сигналразрешения на выбор заданных каналов поступает в блок б. Номер выбранного канала также может быть выданв блок б для последующей регистрациива НМЛ совместно с информацией этогоканала.Блок 5 осуществляет отбор по- бОступающих данных, управляя их прохождением в блок б, При этом задаются количество (серия) кадров, информационных слоев, временной интервал для ввода в ЭВМ, а также количество (дискретность) кадров, информационных слов, временной интервал для запрета ввода в ЭВМ. Кроме того, блок производит анализ служебных отметок (отметок явления), зарегистрированных источником информации, для выполнения заданных начальных условий записи информации на НМЛ ЭВМ по их приходу.Блок б обеспечивает формирование машинных слов определенной унифи- цированной разрядности и структуры из информационных и служебных слов различной (в зависимости от типа СВУ) разрядности и структур, поступающих с блоков 2-5. Для упрощения алгоритма поиска информации в ЭВМ и ее обработки выходная информация из устройства содержит служебные разряды, соответствующий код которых является признаками начала кадра, кода времени, опознавательных данных, сбойного слова, сбойного кадра и т.п. С этой же целью на магнитной ленте НМЛ ЭВМ могут регистрироваться необходимые служебные слова с кодами выбираемых каналов, зарегистрированного текущего времени и служебных отметокКроме того, в блоке б формируется контрольный код скомпонованных машинных слов, которые после выполнения заданных условий ввода выдаются в блок фильтров 13.В блоке 13 определяется величина приращения текущего значения К-го отсчета измерительной информации и сравнение его с заданной величиной. При наличии соответствующего разрешения с блока 12 управления осуществляется устранение одиночных случайных выбросов значений исследуемого процесса, зарегистрированного в определенных каналах инФормационного кадра, в темпе поступления информации от СВУ. При этом выбросом считается значение, отличающееся от предыдущего на величину, большую заданного в устройстве приращения,При обнаружении выброса х его значение заменяется на усредненное.Сглаженная информация поступает из блока 13 в блок 15, Блок 7 осуществляет буферизацию поступающей от СВУ измерительной и служебной инФормации и согласование скоростей поступления данных и записи их на НМЛ ЭВМ или считывания на экран видеотерминала. Занесение в блок 7 инФормации, поступающей иэ блоков 15, 11, 14 осуществляется под управлением блока 12. При этом в блоке 7 выделяется два поля памяти определенного объема, которые поочередно переключаются в режимы записи или чтения. При заполнении первого поля запись продолжается во второе поле памяти, а из первого предварительно проверенная на четность ф в бло 947848ке 10 информация выдается в блок 9. После заполнения второго поля памяти запись продолжается в первое поле записи, а иэ второго считывается. Для ввода информации на видеотерминал заданный объем памяти блока 7 заполняется информацией, считанной с магнитной ленты НМЛ ЭВМ, которая постранично выдается на экран под управлением блока 14.В процессе функционирования блока 7 в блоке 8 производится подсчет количества информационных зон при записи и чтении массивов данных на НМЛ ЭВМ, а также поиск заданных зон, групп эон и меток пользователя при их выводе на видеотерминал, Из блока 7 информация по сигналам блока 12 управления поступает в блок 9 преобразования формата данных и одновременно в блок 10 контроля. В блоке 9 каждое сформированное в блоке б полнораэрядное информационное слово проводится к строго определенному формату записи на НМЛ ЭВМ, для чего осуществляется его раскомпоновка на байты (строки), Каждая строка информации дополняется контрольным разрядом четности, который формируется в блоке 10 контроля. Кроме того, в блоке 10 при записи информационных массивов на НМЛ осуществляется подсчет циклической контрольной суммы (ЦКС), и продольной контрольной суммы (ПКС), а также контроль инФормации от блока 7 по четностиф с фиксацией количества сбоев. При необходимости в блоке 10 вырабатывается сигнал блокировки процесса взаимодействия с НМЛ в случае наличия сбоев в работе блока 7 и при появлении ошибок на линии устройство - НМЛ типа Эхо-ошибка, Ошибка в регистре записи, Ошибка в регистре перекоса, Ошибка ПКС, и др.Из блока 9 информация поступаетв блок 11 сопряжения с НМЛ, который Формирует необходимые управляющие воздействия для взаимодействия с НМЛ ЭВМ в режимах записи н чтения, Запись на НМЛ (выход 18) и чтение с НМЛ (вход 17) собственно массивов и меток пользователя происходит по определенным микротактам, вырабатываемым блоком управления 12, с помощью которых обеспечивается согласованное функционирование всех блоков устройства. Кроме того, блок 12 формирует необходимые сигналы для управления лентопротяжным механизмом НМЛ ЭВМ (выход 19)..Блок 14 сопряжения с видеотерминалом используется для формирования и записи на НМЛ ЭВМ тестовых инФормационных массивов и определенных меток пользователя (меток томов данных, начальных и конечных меток, формируемых с помощью.устройства инфорМационных файлов,ит.д;). С этой целью необходимаяслужебная информация набирается наэкране видеотерминала и через вход21 и блок 11 в виде зон определенной длины выдается на НМЛ ЭВМ, Кроме того, с помощью блока 14 осуществляется проверочное чтение и редактирование данных, считанных с НМЛЭВМ. В этом случае заданная в блоке8 зона считывается через блок 1110 (вход 17) в буферную память бло 1 ка 7 и последовательно, постранично выдается на экран видеотерминалав виде, удобном для анализа и редактирования (выход 20). При наличии в15 составе видеотерминала печатающегоустройства имеется возможность документирования считанных с НМЛ ЭВМданных.Блок 15 моделирования текущих20 значений предназначен для определения физических величин по текущимзначениям отсчетов в темпе их поступления от СВУс учетом передаточных характеристик сквозного тракта25 измерения и регистрации. Блок 15, функционирует следующим образом.Передаточная характеристика сквозного тракта измерения и регистрацииоднозначно определяется полиномомЗО и-го порядкаР; = а+ах +а ха х",где Р - 1-ое значение физической величины;ао,а ;,ап - коэффициенты полинома;текущее значениезарегистрированного отсчета.Текущее значение зарегистрированного отсчета х поступает в блок 15,40 где запоминается на входном регистре.Значения коэффициентов полинома задаются на пульте управления устройства. При этом коэффициент а - первыйчлен полинома - заносится в накапли 45 вающий сумматор, а другие коэффициенты полинома хранятся в специальныхрегистрах памяти. Второй член полинома вычисляется путем перемножениятекущего значения отсчета х; на втоРой коэффициент полинома а. Вычислен.ное таким образом значение второгочлена суммируется с содержимым накапливающего сумматора, т.е. с коэффициентом ао, а х заносится в регистрхранения йромежуточных значений.Третий член полинома вычисляется путем перемножения содержимого регистра хранения промежуточных значений(т.е. х) с текущим значением отсчета х; и третьим коэффициентом60 полинома а. Значение х; заноситсяв регистр хранения промежуточныхзначений. И так далее, Член полинома и+1 вычисляется путем перемножения содержимого регистра хра 4 Я нения промежуточных значений (т,е.х" " ) с текущим значением отсчетах; и коэффициентом полинома а.Вычисленные члены заносятся внакапливающий сумматор. После вы;числения члена и+1 и занесения егов накапливающий сумматор имеет текущее значение физической величины Г;, которое выдается в буфернуюпамять блока 7 устройства и послеэтого на НМЛ.Узел управления работает следующим образом.Синхронизирующие импульсы из блока 13 фильтров устройства черезвходной регистр блока 15 взводяттриггер 37 узла 34 управления, который в свою очередь, запускает генератор 38 импульсов, Импульсы отгенератора 38 поступают на счетчик 39, а результаты счета поступают на дешифратор 40, Управляющиесигналы с дешифратора поступают наэлементы И 25, 28, 31 и 35 блока15, разрешая последовательное прохождение значений коэффициентов полинома на умножитель 27. Управляющий сигнал, соответствующий п-мукоэффициенту полинома, одновременно сбрасывает триггер 37 в исходное состояние. Этот цикл повторяетсяс приходом следующего синхроимпульса.,Комплексирование устройства с разнотипными вычислителями в составе многоканальных комплексов автоматизированной обработки экспериментальныхданных осуществляется посредствомсменного блока взаимодействия сЭВМ через вход 21 и выход 22,Основная функция этого сменногоблока - обеспечение совместимостиразнотипных вычислителей на уровневнешней памяти. При этом источникомизмерительной информации или результатов обработки, подключаемым навход блока 7 устройства, является,например, мини-ЭВМ, а приемником информации на выходе устройства - НМЛуниверсальной ЭВМ. ЭВМ подключаетсяк устройству через программныйканал, посредством которого осуществляется выдача в устройство необходимой информации. Инициатором обмена при этом является ЭВМ,Предлагаемое устройство позволяет определять, формировать и записывать на магнитную ленту НМЛ ЭВМмассивы физических значений экспериментальных данных с возможностьюих отображения и редактирования, атакже реализовать взаимодействие науровне внешней памяти разнотипныхвычислителей,формула изобретения1. Устройство для ввода информации, содержащее последовательно соединенные коммутатор, блок компенсации временного сдвига, блокформирования машинного слова, второй вход которого соединен с первымвыходом блока управления, с первымвходом блока сопряжения с видеотерминалом, с первым входом блока контроля, первым входом блока преобразования формата данных, первым входом блока согласования параметрови первыми входами блока формирования адреса массива и блока фильт О ров, второй вход которого соединенс выходом блока формирования машинного слова, третий вход которогосоединен с выходом блока отбора данных, вход которого соединен с вторым 15 выходом блока компенсации временного сдвига, входом блока выбора каналов и входом блока выделения кодавремени, выход которого соединен счетвертым входом блока Формирования 2 О машинного слова, пятый вход которогосоединен с выходом блока выбора каналов, первый вход коммутатора является первым входом устройства, а второйвход соединен с первым выходом бло ка УпраВлениЯ ВТОРОЙ ВыхОД кОтОРОГОявляется первым выходом устройства,блок сопряжения с магнитным накопителем, первый вход которого соединенс блоком сопряжения с нидеотерминалом, второй вход является входомустройства, третий вход соединенс выходом блока преобразования Формата данных, второй вход которогосоединен с выходом блока формированияадреса массива, третий вход - с выходом блока контроЛя, второй входкоторого соединен с четвертым входом блока преобразования форматаданных, вторым входом блока сопряжения с видеотерминалом и с выходом 40 блока согласования параметров, второй нход которого соединен с выходомблока сопряжения с магнитным накопителем, выход которого является вторымвыходом устройства, второй ныход 45 блока сопряжения с видеотерминаломявляется третьим выходом устройства,1о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей устройства путем определения и ФОРмиронания массивов экспериментальных данных с возможностьюих отображения и редактирования, внего введен блок моделиронания текущих значений, первый вход которого соединен с вторым входом коммутатора, второй вход с выходом блокафильтров, а выход соединен с третьим входом блока согласования параметров, четвертый вход которогоявдяется третьим входом устройства, ЬО выход коммутатора является четвертым выходом устройства.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок моделирования текущих значений содержит 65 группу регистров, Группу элементов И, 947848 12узел управления, сумматор, умножитель,элемент ИЛИ, первый и второй регистры,причем выходы регистров группы соединены.с первыми входами элементов Игруппы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами узлауправления, вход которого соединенс первьаю выходом первого регистра,Второй выход которого соединен спервым входом умножителя, второйвход которого соединен с выходомузла управления, третий вход соединен с выходом второго регистра,вход которого соединен с первымвыходом умножителя, выход одногоэлемента И группы соединен,с первымвходом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сумматора, выход которого является выходом блока, выходы других элементов И группы соединены с соответствующимивходами умножителя, второй выход которого соединен с вторым элементом ИЛИ, первый и второй входы первого регистра являются первым и вторым входами блока соответственно.З,Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что узел управления содержит последовательно соединенные триггер, генератор импульсов, счетчик, дешифратор, выходы которого являются выходами узла, первый вход триггера соединен с одним из выходов дешифратора, а второй вход триггера является входом узла.1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 602935, кл. С 06 Г 3/04, )976,2, Авторское свидетельство СССР У 794632, кл. С 06 Г 3/04, 1980 (про 2 О тотип).947848 УЬ НИИ одлисное фил