Устройство для сопряжения эвм с внешними устройствами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 С 06 Р 3 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 842772, кл. 6 06 Г 3/04, 1979.2. Авторское свидетельство СССРР 940163, кл. С 06 Г 11/26, 1981(54) (57) УСТРОЙСТВО НЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика, группа выходов которого соединена с группой входов первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены.с первым и вторым входами триггера, второй вход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входом счетчика, третий вход которого и третий вход триггера соединены с вхОдом сброса устройства, второй, вход элемента И соединен с входом задания режима устройства, два многофункциональных модуля, каж" дый из котррых содержит две группы элементов коммутации, регистр адреса, дешифратор адреса, память и первую группу триггеров, причем выходы элементов коммутации первой и второй групп соединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы которого соединены через дешифратор адреса с адресными входами памяти, первые входы элементов коммутации второй группы соединены с группой информационных входов устройства,. вход сигнала выборки памяти каждого многофункционального модуля соединен с выходом триггера, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с синхровходами триггеров .первой группы и управляющим входом регистра адреса соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышеР.8 О.К 72 Щ 6 А ния гибкости и надежности устройства,в него введены второй дешифратор, элемент ИЛИ, группа элементов коммутации настройки, группа многофункциональных модулей, в каждый из которых введены четыре .группы триггеров, третья, четвертая, пятая и шестаягруппы элементов коммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент И 31 И режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутации третьей группы, вторые входы которых соединены с соответствующим входом группы .информационных входов устройства, третьи входы - с д выходами соответствующих элементов И коммутации настройки, выходй элемен- ур .тов коммутации третьей группы соеди- Я ф 1 нены с информационными входами триг- Сф геров первой группы, входы сброса которых соединены с выходом элементаИЛИ сброса, первый и второй входы :которого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответст вующим входом группы информационных входов устройства, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входами элементов коммутации четвертой, пятой и шестой групп, вторые входы элементов коммутации четвертой группы соединены с соответствующим входом группы информационных входов устойства, вторые входы элементов коммутации пятой и шестой групп соединены соответственно с выходами триггеров второй и третьей групп, выходы элементов коммутации четвер- вафд той и пятой групп соединены соответственно с группами информационных входов ЭВМ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой группы соединены с соответствующими входами регистра адреса. Синхровходы триггеров второй, третьей, четвертой и пятой групп соединены с соответст1072036 распределителя, управляющим входом подключенного к выходу четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, второму входу первого элемента И-НЕ и через элемент задержки к третьему входу первого элемента 10 И-НЕ, выходом подключенного к вторымвходам четвертого и третьего элементов И-НЕ, выход которого и управляющий вход реверсивного распределителя подключены соответственно к перному и второму входам элемента И, 15 выход которого является выходом раз- решения выхода устройства, информационный выход триггера дополнительного разряда реверсивного распределителя соединен с выходом разрешения 20 ввода устройства и информационнымвходом реверсивного распределителя П. 30 35 40 вующими выходами второго дешифратора,их информационные входы, а также информационные входы памяти соединеныс выходами соответствующих элементовкоммутации настройки. группы, а входысброса - с входом сброса устройства,первый и второй входы элемента ИЛИрежима соединены с соответствующимивходами группы информационных входовустройства и второго дешифратора,а его выход соединен с управляющимвходом памяти, первые входы элементовкоммутации первой группы и вторыевходы элементов Коммутации второйгруппы соединены соответственно с Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для.построения унифицированных устройств сопряжения ЭВМ с объектом контроля для автоматизированных систем контроля и Физического моделирования дискретных устройств.Известно устройство,для сопряжения, содержащее блок памяти, выполненный на регистрах сдвига, ревер.сивный распределитель и элемент задержки, причем информационные выходы регистров сдвига являются соответствующими информационными выходами устройства, устройство содержит четыре элемента И-ЯЕ, элемент И итриггер дополнительного разряда реверсивного распределителя, причем информационные входы регистров сдвига являются соответствующими информационными входами устройства,.входы синхронизацйи сдвига соединены с входами синхронизации реверсивного распределителя и триггера дополнительного разряда реверсивного распределителя и выходом первого элемента И-НЕ, а входы синхронизации записи соединены с входом синхронизации ввода устройства, входами синхронизации записи реверсивного распределителя и триггеры дополнительного разряда реверсивного распределителя й первым входом второго элемента И-НЕ, вторым входом подключенного к первым входам первого и третьего элементов И-НЕ и входу синхронизации вывода устройства, управляющие входы разрядов регистров сдвига соединены соответственно с информационными выхоДами одноименных разрядов реверсивного распределителя, информационный выход последнего разряда и управляющий вход которого соединены соответственно с информационным вховыходами триггеров четвертой и пятойгрупп, вторые входы, элементов коммутации первой группы, соединены сгруппой входов адреса настройки устройства, первые входы элементов коммутации наСтройки являются. группойвходов настроечной информации устройства, а их вторые входы соединеныс выходом элемента ИЛИ, первый ивторой входы которого соединены ссоответствующим входом группы информационных входов устройства и разрешающим входом устройства, входывторого дешифратора являются группойадресных входов устройства. дом и управляющим входом триггера дополнительного разряда реверсивного, устройство имеет фжесткуюф структуру, что приводит к разработк и изготовлению очередного устройства обмена для очередного объекта контроля в автоматизированной системе контроля,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сопряжения ЭВМ с объектом контроля в автоматизированных системах контроля, содержащее генератор, счетчик, выхрды которого соединены с входами первого дешифратора, второй дешифратор, две памяти, первую группу коммутаторов, триггер, элемент И, первый вход устройства соединен с первыми входами тригвера и счетчика, первая и вторая группа входов устройства соединены с первыми группами входов соответственнопервой и второй памяти, устройствосодержит два регистра, третий дешифратор, вторую группу коммутаторов,две,группы триггеров, элемент задержки, причем выход генератора и второй 5вход устройства через элемент Исоединены с вторым входом счетчика,третья группа входов устройства соединена с первыми входами коммутаторов первой группы, выходы которых 1 Осоединены с первыми руппами входовпервого и второго регистров, вторыегруппы входов которых соединены свыходами коммутаторов второй группы,первые входы которых соединены счетвертой группой входов устройства,третий вход которого соединен с вторыми входами коммутаторов первой ивторой групп и с первыми входамипервой и второй памятей, вторые группы входов которых через соответственно второй и третий дешифраторысоединены с выходами соответственнопервого и второго регистров, входыкоторых соединены с первым выходомпервого дешфратора, второй выходкоторого соединен с вторым входомтриггера, выход которого соединен свторыми входами первой и второй памятей, выходы которых соединены спервыми входами триггеров соответст- З 0венно перьой и второй групп, вторыевходы которых соединены с третьимвыходом первого дешифратора, четвертый выход которого соединен с треть-,им входом триггера, выходом устройства и через элемент задержки стретьим входом счетчика, выходы триггеров первой группы соединены с группой выходов устройства, выходы триггеров второй группы соединены с 40третьими входами соответствующихкоммутаторов второй группы, пятаягруппа входов устройства соединенас третьими входами коммутаторов первой группы,. первый вход устРойства 45соединен с третьими входами триггеров первой и второй групп 21,Устройство выдает команды на вход контролируемой радиоаппаратуры, в результате чего заставляет его работать в заданном режиме и производит предварительную обработку сигналов с выхода радиоаппаратуры и принимает решение типа Годен и Не годен. Это устройство позволяет,программи- . 55 ровать алгоритмы работы устройства, однако структура устройства не позволяет организовать работу по двум и более независимым алгоритмам параллельно, не позволяет организовать 60 алгоритмы работы по циклам и не позволяет измерять временные интервалы дискретных сигналов, Перечисленные недостатки ограничивают функциональные воэможности устройства. 65 Целью изобретения является повышение гибкости и надежности устроЯства путем обеспечения возможностипрограммирования структуры устройства,Эта цель достигается тем, что вустройство для сопряжения ЭВМ свнешними устройствами, содержащеегенератор импульсов, выход которогосоединен с первым входом элемента И,выход которого соединен с первымвходом счетчика,. группа выходов ко"торого соединена с группой входовпервого дешифратора, первый и второйвыходы которого соединены с первыми вторым входами триггера, второйвыход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входомсчетчика, третий вход которого итретий вход триггера соединены свходом сброса устройства, второйвход элемента И соединен с входомзадания режима устройства, два многофункциональных модуля, каждый из которых содержит две группы элементовкоммутации, регистр адреса, дешифратор адре.а, память и первую группутриггеров, причем выходы элементовкоммутации первой и второй группсоединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы которогосоединены через дешифратор адреса садресными входами памяти, первыевходы элементов коммутации второйгруппы соединены с группой информационных входов устройства, вход сигнала. выборки памяти каждого многофункционального модуля соединен свыходом триггера, третий и четвертыйвыходы дешифратора соединены с синхровходами триггеров первой группыи управляющим входом регистра адреса соответственно, введены второйдешифратор, элемент ИЛИ, группаэлементов коммутации настройки,группа многофункциональных модулей,в каждый из которых введены четырегруппы триггеров, третья, четвертая,пятая и шестая группы элементов коммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент ИЛЙ режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутациитретьей группы, вторые входы которыхсоединены с соответствующим входомгруппы информационных входов устройства, третьи входы - с выходами со"ответствующих элементов коммутациинастройки, выходы, элементов коммутации третьей группы соединены с ин"формационными входами триггеров первой группы,входы сброса которыхсоединены с выходом элемента ИЛИсброса, первый и второй входы котарого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответствующим входом группы информационныхЗатем на группе входа 43- 43 н устройства устанавливается код, по которому с выхода дешифратора 5 поступает разрешающий сигнал на вход элемента ИЛИ 25 и разрешается записьинформации в память 11 первого многофункционального модуля, На входе 28 устройства устанавливается сигнал логической единицы, При этом входов устройства, выходы триггеровпервой группы соединены с первымивходами элементов коммутации четвертой, пятой и шестой групп, вторыевходы элементов коммутации четвертойгруппы соединены с соответствующим 5входом .группы информационных входовустройства, вторые входы элементовкоммутации пятой и шестой групп соединены соответственно с выходамитриггерой второй ц третьей групп,выходы элементов коммутации четвертой и пятой групп соединены соответственно с группами информационныхвходов ЭВИ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой 5группы соединены с соответствующимивходами регистра адреса, синхровходы триггеров второй, третьей и четвертой и пятой групп соединены ссоответствующими выходами второгодешифратора, их информационные входы,а также информационные входы памятисоединены с выходами соответствующих элементов коммутации настройкигруппы, а входы сброса - с входомсброса устройства, первый и второйвходы элемента ИЛЙ режима соединены с соответствующими входами группы информационных входов устройстваи второго дешифратора, а его выходсоединен с управляющим входом памяти, первые входы элементов коммутации первой группы и вторые входы элементов коммутации второй группысоединены соответственно с выходамитриггеров четвертой и пятой групп,вторые входы элементов коммутациипервой группы соединены с группой. входов адреса настройки устройства,первые входы элементов коммутациинастройки являются группой входов 40настроечной информации устройства,а их вторые входы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второйвхсды которого соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства и разрешающимвходом устройства, входы второгодешифратора являются группой адресных входов устройства,1 50Ба фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схемамногофункционального модуляУстройство содержит генератор 1,импульсов, счетчик 2, первый дешифратор 3, элемент И 4,второй дешифратор 5, элемент б задержки, триггер7, многофункциональный модуль 8,элемент ИЛИ 9, элемент 10 коммутациинастройки группы.Многофункциональный модуль 8 содЕржит память 11,дешифратор, 12 адреса, регистр 13 адреса, триггер 14первой группы, триггер 15 третьейгруппы, триггер 16 второй группы,триггер 17 четвертой группы, триггер 65,18 пятой группы, элементы 19 - 23 коммутации четвертой, пятой, шестой, первой и второй групп. соответственно, элемент ИЛИ 24 сброса, элемент ИЛИ 25 режима, элементы 26 коммутации третьей группы, вход 27 сброса, вход 28 задания режима, выход 29, группу входов 30 - 30 настроечной информации, разрешающий вход 31, группу информационных выходов 32, 32, группу информационных входов 33 - 33 ЭВИ, входы 34 - 42 многофункционального модуля, группу адресных входов 43, - 43 н устройства, группу .входов 44 - 44 адреса настройки, группу входов 45 - 45 м и группу выходов 46 - 464 многофункционального модуля; группу информационных входов 47- 47 и выходов 48- 48 м устройства.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы устройства необходимо в программируемые многофункциональные модули 8 записать информацию об алгоритме их работы и задать связи между ними. Для этого сигнал логического нуля с входа 28 устройства запрещает прохождение импульсов от генератора 1 через элемент И 4 на счетчик 2. Импульсный сигнал с .входа 27 устройства приводит в исходное состояние счетчик 2, триггер 7, регистры 13 и триггеры первой 14, третьей 15, второй 16, четвертой 17 и пятой 18 групп каждого программируемого многофункционального модуля 8. Затем на вход 31 устройства подается сигнал логической единицы, чем разрешается прохож дение информации с группы входов 30 - 30 к устройства через группу эле" ментов 10 коммутации на группы входов 32- 32 многофункциональных модулей. На каждой шине группы входов 30 - 30 к устройства устанавливается сигнал логической единицы, а на группе входов 43- 434 устройства устанавливается код, по которому с выхода дешифратора.5 разрешается запись информации группы входов 30 - 30 к устройства в четвертую группу триггеров 17 первого многофункционального модуля 8. Выходные сигналы триггеров 17 четвертой групцы разрешают прохождение сигналов через первую группу элементов 22 коммутации на вход регистра 13.импульсы с генератора 1 через элемент И 4 поступают на вход счетчика 2, откуда в параллельном коде на дешифратор 3 подается число отсчитаннйх импульсов, в результате на вхот ды регистров 13 поступает импульс, . по которому в регистр 13 первого многофункционального модуля записывается адрес, заданный на группе входов 44 - 44 м устройства. Адрес дешифрируется дешифратором 12, и в 10 памяти 11 выбирается ячейка, в кото-, рую необходимо записать информацию. Счетчик 2 продолжает считать и первый дешифратор 3 устанавливает триггер 7 в единичное значение и разре-. 15 шается запись информации в память11 с группы входов ЗОЛ к устройства. Потом первый дешифратор 3 устанавливает триггер 7 в исходнае состояние, чем снимается сигнал обращения памяти 11 и сигнализирует о необходимости выставить новую Информацию для записи и новый адрес и через элемент 6 задержки происходит сброс счетчика 2 в исходное состояние, .Далее процесс многократно повторяется. Аналогично производится запись информации в память каждого многофункционального модуля.30Затем на входе 28 устройствавновь устанавливается сигнал .логического нуля, чем запрещается прохождение импульсов от генератбра 1,а импульсным сигналом с входа 27устройства приводятся в исходное35состояние счетчик 2 триггера 7, ре-.гистры 13 и триггеры первой 14,третьей 15, второй 16, четвертой 17.и пятой 18 грунп каждого многофункционального модуля 8. Затем путем40последовательной смены кодор нагруппах входов 30,(- 30 и 434 - 43 к .устройства соответствующие трйггерытретьей 15, второй 16, четвертой 17,пятой 18 групп у каждого многофункционального модуля 8 устанавливают ся в единичное значение, Сигнал логической единицы с выходов этихтриггеров разрешает прохождение сигналов через соответствующие элементы коммутации, чем задаются внутренние и внешние связи в многофункциональных модулях.1Элементы коммутации.(двунаправленные ключи) при наличии на управ- .55 ляющем входе сигнала логического .нуля имеют высокое выходное сопротивление (ключ находится в третьеМсостоянии) .Устройства сопряжения ЭВМ с внеш ними устройствами чаще всего содер" аат счетчики, регистры и блок управления, который анализирует поступаю-.щие сйгналы, выдает управляющие сигналы на регистры и счетчики в сост ветствии с заданным алгоритмом работы.При реализации устройства управления на основе программируемого многофункционального модуля на третью группу триггеров 15 записывается код, который задает внутренние связи и определяет число внутренних состояний устройства, на вторую группу триггеров 16 записывается код, который задает внешние связи устрой- ства управления по выходу, т.е. задается количество используемых выходных шин устройством управления, на пятую группу триггеров 18 записывается код, который задает связи устройства управления с внешними и. внутренними входными сигналами.На основе программируемого мйогофункционального модуля можно реализовать также функциональные устройства вида: реверсивный двоичный счетчик, реверсивный двоично-десятичный счетчик, счетчик, выходы которого подключены к дешифратору, реализующему различные условия и т.д.Перед началом работы многофункционального блока в качестве счетчика триггеры 14 первой группы устанавливаются в исходное состояние, На счетный вход поступает разрешающий сигнал от устройства управления или по одной из шин группы входов 47 " 47, устройства. На.третью группу триггеров 15 записывается код, который задает внутренние связи счетчика, а на остальных группах триггеров устанавливается код в соответствии с алгоритмом работы устройства со" пряжения.При использовании многофункционального модуля 8 в качестве регистра или блока памяти алгоритм записи информации в него аналогичен описанному, но управляющие сигналы поступают от устройства управления.Регистр сдвига работает в трех режимах: запись информации, хранение информации и сдвиг информацииПри хранении информации ъ -й разряд принимает значение своего предыдущего состояния, при сдвиге вправо - значение х 1 и( РазРЯда, пРи сДвиге влево - значение х 1, 1 разряда.При реализации сдвигового регистра на основе программируемого много,функционального блока на треТью группу триггеров 15 записывается код вида 1110111, а на пятую группу триггеров 8 - инверсное значение этого кода (0001000), Единичный разряд инверсного кода разрешает прохождение управляющего сигнала Сдвиг от устройства управления.Параллельная запись информации в регистр сдвига, производится путем установки триггеров 14 первой группы в соответствующее состояние черезэлемент 26 коммутации с группы входов 32- 32 к модуля при единичном значении сигнала на управляющем входе элементов коммутации, поступающего от устройства управления. 5После записи информации в память 11 и установки всех триггеров в соответствующие состояния подается сигнал логического нуля на вход 31 устройства, чем запрещается прохож- О денне сигналов через группу элементов 10 коммутации, На группе входов 43- 43 н устройства устанавливается код, исключающий выдачу управляющих воздействий дешифратором 5 на програмаируеьые многофункциональные мо-. дули. На вход 28 подается сигнал логической единицы, чем разрешается прохождение импульсов от генератора 1 на вход счетчика 2. Начинается процесс считывания информации иэ памяти 11, аналогичный процессу записи, и управляется генератором 1, счетчиком 2, дешифратором 3, триггером 7. При этом адреса считывания на памяти определяются совокупностью входных сигналов и еигналов, задаваемых внутреннимн связями многофункционального модуля.В случае необходимости, после настройки устройства сопряжения на.гзаданный алгоритм работы и задания внутренних связей устройства, группа 44- 44 м шин устройства сопряжения может быть использована для подачи входных сигналов. Преимущества предлагаемого устройства заключается в расширении функциональных возможнобтей, а имен-. но программируется структура устройства, устройство позволяет измерять временные интервалы. Кроме того, устройство позволяет замещать устройства дискретной техники,. входящие в состав крупных систем, путем настройки своей структуры и алгоритма работы .на алгоритм работы, замещаемого блока, .что позволяет проводить моделирование. на физическом уровне в реальном масштабе времени.1072036 фи Составитель И. ХазоваТехред А.Вабинец Корректор А. Тяск тор Н. Бобко исно СССР Заказ 126//5 3 Патент филиал НИИПИ Го по дела 5, Москв 699 Под дарственного комитет изобретений и открыт Ж, Раушская наб. Ужгород,. Ул. Проектная