Устройство для ввода информации

(59 4 С 06 Р 13 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 378832, кл, С 06 Р 13/00, 1973.Авторское свидетельство СССР В 783783, кл, С 06 Р 3/04, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве входного блока в устройствах обработки сигналов в частотной или временной областях, например, при построении спектральных анализаторов и цифровых фильтров. Изобретение позволяет увелитить быстродействие известного устройства засчет организации сортировки данныхпри вводе и выводе, позВоляюшей осуществлять чтение данных в порядке,отличном от порядка записи этих данных, а также производить избирательгый ввод данных, что оказываетсянеобходимым при организации параллелных вычислений, Организация сортироки данных достигается тем, что визвестное устройство дополнительновведены временной селектор, два накопителя, счетчик, два элемента ИЛИНЕ и элемент И-НЕ, 1 з.п. ф-лы,5 ил 1 табл.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качествевходного блока вустройствах обработки сигналов в частотной или временной областях, например, при построении спектральныханализаторов и цифровых фильтров.Цель изобретения - увеличениебыстродействия устройства путем органиэации сортировки данных при вводе и выводе.На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на Фиг,2 схема временного селектора;фиг.3 - временные диаграммы работывременного селектора; на фиг,4временные диаграммы ввода данных;на Фиг.5 - временные диаграммы вывода данных,Устройство (фиг.1) содержит первый накопитель 1, временной селектор 2 второй накопитель 3, третийсчетчик 4, первый счетчик 5, второй,третий и первый регистры 6-8,сумматор 9, третий накопитель 10,второй счетчик 11, первый дешифратор12, второй дешифратор 13, первый 14и второй 15 мультиплексоры, триггер 16, с первого по четвертый элементы ИЛИ 17-20, первый 2 и второй22 элементы ИЛИ-НЕ, первый 23 и второй 24 элементы И, с первого но четвертый элементы И-НЕ 25-28, элементНЕ 29. Кроме того, устройство содержит источник 30 сообщений, ЭВИ 31,синхровход 32, информационная шина33, шины 34 и 35 разметки последова"тельности данных, шина Зб управлениявыводом данных из источника сообщений, шина 37 установки адреса селек"торной константы, шина 38 записи селекторных констант, шина 39 чтенияселекторных констант, шина 40 записиначального адреса программы чтения,шина 41 записи команды программы чтения, шина 42 запроса на чтение, шина43 запуска программы чтения, шина44 начального адреса программы чтения, шина 45 остановки программычтения, шина 46 возврата в началопрограммы чтения, шина 47 адресногосмещения чтения, шина 48 кода операций чтения, шина 49 стробы селекции. Временной селектор содержит (фиг.2) четвертый счетчик 50, пятый счетчик 51, шестой счетчик 52, третий элемент И 53, пятый элемент И-НЕ 54, второй 55 и третий 56 элементы НЕ,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.Ввод данных осуществляется под управлением сигналов разметкии 1, действующих соответственно на шинах 34 и 35, и временного селектора, С помощью сигналов разметки Б ииэ общего потока информации,.2поступающего от источника 30 сообщений на шину 33, выделяются данные и определяются моменты фиксации текущего адреса записи в регистре 8, содержимое которогопри чтении используется в качестве начального (базового) адреса, Кроме того, в процессе фиксации выделяется момент, сопровождающийся запросом программы чтения.Кодирование сигналов Б, и Б в зависимости от вида инициируемой ими операции приведен в таблице.В случае 1 == 1 информация2на шине 33 является настроечной и .предназначена для загрузки накопителей 3 и 10, а также для начальной установки счетчиков 4 и 11. Выбор конкретного приемника настроечной информации задается дешифратором 13, на вход которого поступает код приемника, находящийся с соответствующей настроечной информацией на шине 33. Ввод данных в накопитель 1 осуществляется последовательно, начиная с произвольной ячейки, определяемой начальным состоянием счетчика 5.При появлении в процессе ввода значения Ц, = 0 содержимое счетчика переписывается в буферный регистр 6, а после поступления из ЭВМ 31 команды чтения (запуска программы чтения) по шине 43 - далее в регистр 8, Наличие в регистре б несчитанной информации запоминается триггером 16, который устанавливается в состояние "1" при вводе адреса в регистр 6 и в состояние "0" после считывания иэ этого регистра. При этом в зависимости от состояния триггера 16 в момент появления значения П0 возможны два варианта поведения, Если триггер 16 находится в состоянии " 1", а команда чтения по шине 43 отсутствует; в источник 30 сообщений,по шине 36 поступает высоким уровнем сигнал запрета смены информации, При поступлении команды запуска программы чтения по шине 43 запрет на шине 36 снимается, содержимое регистра 6 переписывается в регистр 8, а триггер 163 1291988 4ч 11остается в состоянии 1 , Если при счета. В результате, начиная со слепоявлении значения 11 = 0 триггер дующего синхроимпульса, содержимое1 111 6 находится в состоянии 0 , начал ь- счетчиков 5 1 и 5 2 последовательноный адрес записывается в регистр 6, уменьшается н а 1, По достижении впосле чего триггер 1 6 устанавливает счетчике 5 1 состояния " 0" (момент й )11 иэся в состояние 1Если в процессе по сигналу 58 выходного пеРеноса,переписи из регистра 6 в регистр 8 лоявляющемуся на выходе элементаО, триггер 16 переводится в сос- НЕ 56, устанавливается запрет счетаи и,тояние 0 (таблица) . в счетчике 51. В момент 1 счетчик 52 достигает состояния "0", чтоОперацияприводит по сигналу 59 переноса к0 0 Ввод данного, фиксации наустановке через элемент И 53 начальных значений Б и Б в счетчиках 51чального адреса, запрос про. ных значении Бг зграммы чтения.и 52Далее циклически повторяетсяописанный процесс счета, начиная с0 1 В о а но о, Ф кса ия намомента г. , Выходы 60-62 соответствуют параллельным выходам соответствующих счетчиков,45 1 0 Ввод данного1 1 Ввод настроечной информации УСпомощью временного селектора 2обеспечивается выделение из входнойпоследовательности тех данных, номера которых, вычисляемые относительноопределенным образом выбранного опорного импульса, имеют види=1+ Б+Б + (1+Б ), (1)где Б - начальная фаза, отсчитываемая относительно опорногоимпульса;Б - длина пачки непрерывно сле 2дующих данных;Б - период следования пачек,При этом Б, = 0,1,; Б = 1,10 Бэ Б 11 1В соответствии с формулой (1)временной селектор осуществляет выделение из исходной последовательности данных периодических подпосле"довательностей с периодом Б + 1,начальной фазой Б и длиной пачекЯРабота временного селектора пояс-.няется временной диаграммой (фиг,3),где показан случай Б = 2, Б = 3,Я = 5, Начальная установка этихзйачений производится в момент С поположительному (заднему) фронту сигнала 39. В момент г. заканчивается формирование начальной фазы и счетчик 50 по сигналу 57 с собственного выхода переноса, поступающему на вход переноса через элемент НЕ 55, останавливается, Одновременно в счетчиках 51 и 52 сигналом с выхода элемента НЕ 55 устанавливается режим го 25 30 35 40На временной диаграмме (фиг,4) показан процесс ввода для случая выделения из входной восьмиточечной последовательности подпоследовательности с пропуском каждого четвертого данного, что соответствует набору селекторных констант со значениями= О, Б = 3, Бз = 3, момент привязки к опорному импульсу здесь совпадает с моментом Со установки селекторных констант, Перед началом ввода данных (момент С) триггер 16 устанавливается в состояние "0" (цепь начальной установки триггера 50 55 Строб селекции, которым выделяются необходимые элементы из входнойпоследовательности данных, формирует.ся в виде низкого уровня на выходеэлемента И-НЕ 54, При появлении высокого уровня на этом выходе возникает запрет счета в счетчике 5 изапрет записи в накопителе данных 1,что приводит к пропуску всех данных,появляющихся в это время на шине 33.Если в момент появления низкогоуровня на выходе 43 происходит остановка ввода из-за занятости регистра 6, одновременно сигналом с выхода элемента И-НЕ 25 через элементИЛ 1 18 устанавливается постоянныйвысокий уровень на третьем входевременного селектора, В результатев последнем происходит задержка изменения состояния, равная задержкевывода в источнике 30 сообщений,что обеспечивает сохранение временных соотношений между работой временного селектора и источника сообщении5 10 15 г 5 30 35 40 45 50 55 16 не показана), Фиксация текущего состояния счетчика 5 производится в моменты, соответствующие вводу данных 0 и Р , для которых Б, = Р, При этом первая фиксация осуществляется всегда при пустом регистре 6 и происходит через такт после появления в моменткомбинации Б, = 0 = = О. Вторая фиксация, инициируемая в момент Тэ, не может выполняться немедленно, так как не начато чтение данных согласно первому вопросу, Это приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ-НЕ 22 высокого уровня, который через элемент ИЛИ 18 поступает на третий вход временного селектора, осуществляя его остановку, Одновре" менно по шине 36 в источник 30 сообщений высоким уровнем поступает запрет на смену данных по шине 33, где остается данное Рб. В момент споступает сигнал 43 запуска программы чтения, что сразу приводит к снятию запрета на шине 36, восстановлению синхросерии на третьем входе временного селектора и через такт - к переписи адреса иэ регистра 6 в регистр 8, а из счетчика 5 - в регистр 6, Одновременно в момент й источник 30 сообщений выставляет на шине 33 новое данное 07В точном соответствии с длительностью г - й з сигнала запрета на шине 36 происходит увеличение периода второй пачки данных во временном селекторе, который заканчивается теперь на два такта позже в момент е, В момент 17 заканчивается ввод данных и на шинах 34 и 35 уста" навливается высокий уровень, что приводит сразу к появлению на выходе 49 временного селектора постоянного высокого уровня, В моментиз ЗВМ 31 приходит сигнал запуска второй программы чтения н через такт триггер 16 возвращается в состояние "0".Чтение данных осуществляется под управлением программы чтения, размещаемой в накопителе 10. Команды программы чтения содержат поле 47 смеще" ния адреса чтения и поле 48 операции чтения, Исполнительный адрес чтения А 4 формируется сумматором 9 по форму- ле А = А + б,А,где Ао - начальный адрес, записанный в регистре 8,ЬА - смещение адреса чтения. К числу кодируемых в программе чтений операций, непосредственно ис пользуемых в устройстве ввода, относятся операции остановки программычтения и операция циклического возврата в начало программы,(При этом,если не возникает неоднозначности,отождествляют шины и действующиена них сигналы и операции 1, Кромеэтих операций можно использовать идругие, например, для разметки выходных результатов, получаемых,в ЭВМ 31,1 На временной диаграмме (фиг.5) проиллюстрированы в динамике процессы загрузки программы чтения и вывода данных, где через (Е) обозначен адрес команды Ь в накопителе 10, а черезЕ) - соцержимое накопителя 1 по адресу Е. Загрузка программы начинается в момент С с установки источником сообщения на шине 33 начального адреса и сопровождаемого появлением на шине 40 низким уровнем сигнала установки начального адреса, В результате на четвертом входе. счетчика 11 устанавливается сигнал, соответствующий режиму предустановки, а на третьем вхоце этого же счетчика - адрес первой загружаемой команды программы чтения, Через такт в момент с в счетчике 11 происходит установка входного адреса, а на шину 33 начинают поступать из источника загружаемые команды, которые сопровождаются сигналом низкого уровня на шине 41. При этом запись первой команды происходит но начальному адресу (Е ), а запись всех последующих в ячейки с последовательно увеличивающимися адресами, поскольку в счетчике 11 с момента 1 устанавливается режимсчета. Далее на диаграмме показан процесс запускапрограммы чтения, который условно не связан с только что выполненной загрузкой программы. Висходном состоянии (перед моментом С )счетчик 11 находится в режиме счета,но без разрешения счета; на выходахэлементов И 23 и 24 установлены состояния "1", В моментпо шине 43иэ ЭВМ 31 в ответ на запрос 42 поступает сигнал запуска, по положительному фронту которого (момент) всчетчик 11 записывается начальныйадрес вызываемой программы чтения.При этом указанный адрес поступаетиз ЭВМ 31 по шине 44 через мульти.":плексор 15. С появлением на выходенакопителя 10 первой команды (момент С-) на шине 45 снимается сиг 1291988нал операции остановки программы чтения, а в счетчике 11 устанавливается режим счета, в котором производится последовательная выборка команд. В момент С с выхода дешифра тора 12 на шину 46 поступает низким уровнем сигнал возврата в начало программы чтения,На временной диаграмме (фиг,5) показан вариант работы с накопителем 10, в котором процесс записи и чтения стробируются синхросигналами 32, разрешающими выборку в накопителе в состоянии "О", При этом в состоянии высокого уровня синхросигнала на выходе накопителя 1 О формируется третье состояние, помеченное на временной диаграмме двойной штриховкой. 20изобретения Формул а 1,Устройство для ввода информации,содержащее первый накопитель первыйи второй счетчики, с первого по третий регистры, сумматор, первый и второй дешифраторы, первый и второймультиплексоры, триггер, с первогопо четвертый элементы ИЛИ первый ивторой элементы И, первый элемент НЕ, 30второй и третий входы четвертогоэлемента ИЛИ являются вторым и третьим входами устройства, выход четвертого элемента ИЛИ является первымвыходом устройства, первые входыпервого регистра и первого элементаИ являются пятым входом устройства,вторые входы первого и второго счетчиков, с первого по третий регистров,третьего элемента ИЛИ, триггера, вторбго элемента ИЛИ являются четвертымвходом устройства, третий выход второго дешифратора соединен с третьимвходом первого мультиплексора, четвертый - с третьим входом второго 45мультиплексора и с вторым входом первого элемента И, а пятый - с первымвходом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, первый вход второгомультиплексора является шестым входом устройства, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим входомпервого накопителя, выход которогоявляется третьим выходом устройства,выход первого элемента ИЛИ являетсявторым выходом устройства, выходвторого мультиплексора соединен стретьим входом второго счетчика,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства за счет организации сортировки данных при вводе и выводе, в него введены временной селектор, второй и третий накопители, третий счетчик, первый и второй элементы ИЛИ в , с первого по четвертый элементы И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и четвертого элемента И-НЕ объединены с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, вторые входы третьего счетчика, первого мультиплексора, второго накопителя, четвертый вход первого накопителя, второй вход второго мультиплексора, 1второй вход второго дешифратора и третий вход третьего накопителя являются первым входом устройства, выход третьего счетчика соединен спервым входом первого мультиплексора, выход которого соединен с первым входом второго накопителя, выход которого соединен с первым входом временного селектора, выход которого соединен с вторыми входами первого 1дешнфратора и первого элемента ИЛИ, с первыми входами третьего элемента ИЛИ, первого элемента ИЛИ-НЕ и четвертого элемента ИЛИ и с третьим входом первого счетчика, первый вход третьего накопителя соединен с пятым выходом второго дешифратора, а вто рой вход - с выходом второго счетчика, первый выход третьего накопителя соединен с первым входом третьего регистра, а второй - с первым входом первого дешифратора, первый вход четвертого элемента И-НЕ объединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ, а выход - с вторым входом временного селектора и первым входом второго дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом третьего счетчика, второй выход - с четвертым входом третьего счетчика и третьим входом второго накопителя, третий вход третьего счетчика объединен с вторым входом триггера, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через первый элемент НЕ - с первым входом третьего элемента И-НЕ, выходы первого и третьего элементов И-НЕ соединены с первыми входами второго регистра и триггера соответственно, выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, 1291988выход которого соединен с первымвходом второго элемента ИЛИ-НЕ и свторыми входами первого и третьегоэлементов И-НЕ, первый вход второгоэлемента И-НЕ объединен.с первым 5входом первого регистра, выход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и первого счетчика, выходвторого элемента ИЛИ соединен с третьим входом временного селектора,четвертый вход которого объединенс третьим входом первого мультиплексора, первый и второй выходы первогодешифратора соединены с вторым входом второго элемента И и третьимвходом первого элемента И соответственно, выход первого счетчика соединен с первым входом первого накопителя и с третьим входом второго регистра, выход которого соединен с третьимвходом первого регистра, выход которогосоединен с первым входом сумматора выход третьего регистра сое 125динен с вторым входом сумматора,выход которого соединен с вторым входом первого накопителя,2.устройство пс п,1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что временной селектор содержит с четвертого пошестой счетчики, пятый элемент И-НЕ,третий элемент И, второй и третийэлементы НЕ, вторые входы третьегоэлемента И, четвертого счетчика ипятого элемента И-НЕ являются четвертым входом временного селектора,четвертые входы с четвертого по шестой счетчиков являются первым входомвременного селектора, третьи входы счетвертого по шестой счетчиков являются третьим входом временного селектора, четвертый вход пятого элементаИ-НЕ является вторым входом временного селектора, выход четвертогосчетчика соединен через второй эле-.мент НЕ с его первым входом и третьим вхо"дом пятого элемента И"НЕ и с вторыми входами пятогои шестого. счетчиков, выходпятого счетчика соединен через третий элемент НЕ с его первым входом ис первым входом пятого элемента И-НЕ,выход которого является выходом временного селектора, выход шестогосчетчика соединен с первым входомтретьего элемента И, выход которогосоединен с пятым входом пятого счетчика и первым входом шестого счетчика,1291988 41 Щиа тавитель А,ТрунРед Л.Олейник Шар оррек огулич Т Редак одписно е аказ 915 СССРй аб д. 4/ Производственно-полиграфическое предприят НИИПИ по д 13035 Тираж 673осударственного комитеам изобретений и открыМосква, Ж, Раушская жгород, ул, Проектная