Устройство для сопряжения эвм с абонентами

(51) 4 Г. 06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ВТОРС НОВ ЕТЕЛЬСТВУ ЕЛЯ СОПРЯЖЕНЯ ЗВМ 54) УСТР 01 А БОИ Н ТАМ ССР79 про- а Ю(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке управляюиих микро-ЭВМ, работающих в составеАСУ ТП, елью изобретения являетсярасширение области применсния устройства за счет реализации вводавывода в 1 ВМ сигналов более широкогоспектра, Устройство содержит блок2 управления, генератор 3 импульсов,делитель 4 частоты, блок 5 арбитражазапросов на обслуживание, группуканалов 6. Каждый канал 6 имеет3 1495807 гряммируемый счетчик-т;1 ймер 7, преобразователь 8 кодл в частоту, формирователи 9, 10 импульсов, триггер 13, мультиплексоры 14, 15, регистры 16, 17, элементы И 18, 19, Устройство в зят 111 О 111 йсти О Г варианта про Граммиро в (1111151 Ос у 11 е твля е т в вод или вывод частотно-временных сигналов различного видя и спектра,з.п.ф-лы, 7 ил.30 Изобретение относитсяк вычислительной технике и может быть использовано при разработке упрявлянихмикро в Э, работающих в составе ЛСУТП.Ня фиг,1 представлена блока-схема 5устройства; ня фиг,2 - схема блокауправления; на фиг.З - временныедиаграммы работы устройства,На фиг.1 представлена системнаяшина ЭВМ 1 блок 2 управления генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, блок 5 арбитража запросов няобслуживание, группу каналов б, программируемый счетчик-таймер 7 преобразователь 8 кода в частоту, первый, второй формирователи 9 и 10 имльсов, первый, второй частотные входы канала 11 и 12, триггер 13, пер-.вый, второй мультиплексоры 14 и5,первый, второй регистры 1 б и 17,первый, второй элементы И 18 и 19,первый, второй частотные выходы 20и 21 канала.Блок 2 управления содержит (фиг.2)второй, первый элементы 22 и 23 сравнения, второй блок элементов НЕ 24,элемент И-НЕ 25, дешифратор 26, второй, первый элементы НЕ 27 и 28, первый блок элементов НЕ 29, второй 30и первый 31 блоки переключателей, 40Блок 5 арбитража внутренних запросов на обслуживание может. быть выполнен известным способом, программируемый счетчик-таймер 7 может, например, являться микросхемой45КР 580 ВИ 53, преобразователь кодачастоту - К 155 ИЕ 8.Устройство работает следую 11 имобразом,Информационное взаимодействие50устройства с ЭВМ (задание команды.запись выводимой и чтение вводимойинформации) Осуществляется пс систем -ной информационной шине 1. Послевключения электропитания ЭВМ произ 55водит в каждом канале настройку программируемого счетчика-таймера 7 нарежим однотактной или периодическойработы (режим 0 и 3 для К 580 ВИ 53),занося в него соответствующее управ - ляющее слово, настройку мультиплексоров 14 и 15 на нужный режим и диапазон преобразования занося в регистры 12 и 13 соответствующие коды, а также другие операции начальнойус.тановки,Обмен информацией устройства и ЭВМ производится преимущественно в режиме прерывания по сигналам внутренних запросов на обслуживание. При этом блок арбитража внутренних запросов воспринимает сигналы как свыходов, так и с входов счетчиковтаймеров всех каналов, Сигналывнутренних запросов на обслуживание,снимаемые с выходов счетчиков-таймеров индицируют окончания процессов преобразования при выводе, а сигналы с входов (выходы мультиплексоров 14) окончание процессов преобразования при вводе частотно-временных сигналов, Далее последовательность работы каждого канала и его взаимодействия с ЭВМ зависят от запрограммированного режима работы конкретного канала,При выводе сигналов, представленньгх длительностью импульсов (фиг,З), счетчик-таймер 7 программируется от ЭВМ на режим однократного срабатывания (режим 0 для К 580 ВИ 53), на его счетный вход через мультиплексор 15 подаются импульсы той или иной постоянной частоты, поступающие с одного из выходов делителя 4 частоты и определяющие диапазон длительностейвыдаваемых сигналов, я на выход мультиплексора 14 пропускается постоянный разрешающий потенциал (1), Величина длительности выводимого импульса задается из ЭВМ путем записи в счетчик-таймер 7 соответст - вующего кода, В момент занесения преобразуемогс кодасигнал на выходе 20 переходит в активное состояние (например, переходит из0 в "1") инаходится в этом состоянии,пока счетчик-таймер 7, декрементируясь, не достигнет нулевого состоя 1495807ция. В момент обцузсция счес пикавтаймера 7 сигнал ца выходе 20 возвращается в исходное пассивное состояцие (переходит из "1" в "О").Таким образом, ца выходе 20 формируется импульс, длительность которото пропорциональна занесенному изЭВГ коду,В этом же режиме ца выход 2через элемент И 19 выдается пачкасчетных импульсов, количество которых равно занесенному из ЭВГ коду,т.е. реализуется вывод число-импульсных сигналов (Г 1),По окончании выводаили Г(конец преобразования) задний фронтсигнала с выхода снетчика-таймера 7поступает на блок 5 арбитража внутренних запросов на обслуживание ипосле реализации арбитража с другимивозможными источниками запросов поканалу прерывания сигнализируетЭВМ об окончании текущего вывода ивозможности приема следующего задавция по данному каналу,Если счетчик-таймер 7 будет запрограммирован от ЭВМ ца режим периодической работы (режим 3 дляК 58 ОВИ 53) на выход 20 будет выводитьея сигнал, период которого (Т) пропорционален кодам, заносимым из ЭВМ,т.е. будет осуществляться преобразование вида код - период, а с выхода21 при этом могут сниматься пачкиимпульсов, количества которых равныполовине занесенного числа (фиг.4).Прерывания ЭВМ в этом режиме практически не требуются в силу того, чтовыводимый сигнал должен быть периодичен (т,ебыть представлен многимипериодами, а не одним).При выводе сигналов, представленных частотой (Р), а точнее сигналов,частота которых пропорциональна заносимому из ЭВМ коду, используетсяпреобразователь 8 кода в частоту(цапример, микросхема К 155 ИЕ 8), поскольку такое преобразование (пропорциональное, а не обратно пропорциональное) средствами счетчика-таймеране может быть реализовано. Приэтом преобразуемый в частоту код заносится из ЭВМ в преобразователь 8,а на его выходе сразу же после занесения кода образуется неравномернаяпоследовательность импульсов, средняя частота которых пропорциональназанесенному коду РЩ). Эти импульсы50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 через мультиплексор 5 и элемент И18 поступают на счетный вход счетчика-таймера 7, который в этом случаевыполняет функцию делителя частоты,коэффициент деления которого задаетнеобходимые диапазоны частот выводимых сигналов. Кроме того, счетчиктаймер 7 на выходе собственно преобразователя 8 кода в частоту превращает неравномерцые последовательности входных импульсов (с выходапреобразователя 8) в более равномерные, причем тем более равномерные,чем больше коэффициент пересчетазадается счетчику-таймеру 7. При выводе частоты использование режимапрерывания ЭВМ не требуется по темже причинам, что и при выводе периода,При вводе частотно-временныхсигналов в ЭВМ через мультиплексор15 пропускаются счетные импульсы либо стабильной частоты с выходовделителя частоты, либо импульсы, поступающие извне для преобразованияи ввода в ЭВМ с входа 12, а черезмультиплексор 14 - сигналы, разрешающие прохождение счетных импульсовс выхода мультиплексора 15 на счетный вход счетчика-таймера 7, причемэти сигналы либо имеют стабильнуюпериодичность и вырабатываются делителем 4 частоты, либо являются входными сигналами, подлежащими преобразованию и вводу в ЭВМ и поступающимис входа 11, Выходы мультиплексоров14 каждого канала подключены к блоку5 арбитража для формирования сигналов прерывания ЭВМ по завершении процессов преобразования вводимыхсигналовПри преобразовании длительностиимпульсов С в код (фиг.5) преоб -разуемые импульсы подаются черезмультиплексор 14, а через мультиплексор 15 подаются импульсы стабильной частоты.Элемент И 18 пропускает на вход счетчика-таймера 7 пачку стабильных импульсов, количество которых пропорционально длительности преобразуемого сигнала , Задний фронт импульса на выходе мультиплексора 14 является сигналом конца преобразования и воспринимается блоком 5 арбитража как запрос на обслуживание данного канала, по которому формируется сигнал прерывания ЭВМ, Приняв сигналт1В ими равны времс р, 1 с), а чеимпульсы пре -еобрдзовдние ЭВМ происхоЗО 35 40 45 5 О 55 пре 1 эыездция и Вектор прерындния ) ЭР,"1считьцэдет содержимое счетчика-тдйме -ра 7 данного канала, являющееся результатом преобразования длительности вводимого импульса. Послеэтого ЭВИ устанавливает счетчик-таймер 7 в исходное состояние, тем самым подготавливая его к восприятиюследующего входного импульса,При преобразовании количестваимпульсов 11, в код на выход мультиплексора ч пропускается постоянныйазреиающий потенциал ("1"), а черезМультиплексор 15 поступают импульсы,подлежащие счету, (:четчик-таймер 7подсчитывает эти импульсы по мереих поступления. Б этом режиме прерывание ЭВМ не производится (кромеслучая переполнения счетчика), поскольку процесс счета импульсов неимеет завершения (т,е, конца пр -образования), а ввод информации вЭВМ производится путем программногоопроса счетчика-таймера 7,При преобразовании и вводе в ЭВМсигналов, представленных периодом Т(фиг,6), триггер 13 формирует извходных импульсов периодические по"тенциалы, длительность которых ипауза между ними равны. периоду вводимого сигнала, Разрешающие потенциалыс выхода мультиплексора 14 разрешаютпрохождение импульсов стабильнойчастоты с выхода мультиплексора 1:через элемент И 13 на вход счетчикатаймера 7, По окончании разрешающего потенциала на выходе мультиплексора 14 (переход его иэ "1"), входеблока 5 арбитража формируется сигналпрерывания ЭВМ, свидетельствующийоб окончании процесса преобразования.По этому сигналу ЭВМ считывает содержимое счетчика-таймера 7 (результат преобразования) и устанавливаетего в исходное состояние, подготавливая к следующему преобразованию.Следующее преобразование произойдетпосле окончания паузы, равной такжепериоду преобразуемого сигнала, Преобразование сигналов и ввод в ЭВМпроисходит периодически с перидомравным удвоенному значению периодавходного сигнала,Преобразование и ввод сигналов,представленных частотой Г (фиг,7),происходит аналогично преобразованиюТ, за исключением того, что черезмультиплексор 14 подаются импульсы,длительное ти которых а также паузы между и ни измерения (цаириме рез мультиплексор 5 образуемой частоты. Пр частоты в код и ввод в дит периодически с перилом, равнымудвоенному значению времени измеренияКроме оиисдцньх основных видовпреобразований и ввода-вывода частотно-временных сигндлон, ус тройствопозволяет путем комбинирования входов и выходов одного или несколькихканалов выполнять ряд других частотновременцых преобразований без привлечения дополнительных техническихсредств, в том числе: организациютаймеров и часов, задатчиков временных меток для ЭВИ, управляемых делителей внешних частот, преобразователей сдвига фдз в код, преобразователей отношений частот и периодов вкод, устройств управления паговымидвигателями и др,формула изобретения 1, Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее блок управления, генератор импульсов и группу каналов, причем вход-выход устройства для подключения шины данных ЭВМ подключен к информационным. входам- выходам всех каналов гоуппы, группа адресных входов и группа управляющих входов блока управления соединены соответственно с входами устройства для подключения группы адресных и управляющих выходов ЭВМ, 1-й (1. =1,п) выход первой группы выходов и первый выход второй группы вьгходов блока управления соединены соответственно с входом чтения и первым входом записи 1.-го канала группы, первый, второй входы устройства 1-й группы входов для подключения первого, второгинформационных выходов -го абонента соединены соответственно с первым вторым частотными входами э.-го каняла группы, первый, второй, частотные выходы 1-го канала группы соединены с первым, вторым выходами 1-й группы выходов устройства для подключения первого, второго информационных вхоов х-го абонента, причем каждый канал группы содержит г.рогрдммируе-. мый счетчик, таймер, первый, второй формирователи импульсов и первый40 1 НРЕРЕГ И ) НРЕт"тет 1 с клжтТОм кле 11 Г131111 ортлционнц 1 Лхо 11 вь 1 хап13 ХОДРн 11 и ц.р 311111 ну ОЕт злиис и к лил цл ГОР -Ниц Рны сааВРТГВРннО Г инфорчлт 1 НОНным вхт тцам т 31 Гх 01 Ом) с входом чГс ни 35и входс м злциси программируемогосчетчие л-тлймерл, первый, второй частоыР входы клцллл соепинецы с вхадлми первого, втораго формирователей 10иетгУ 31 ьств соответственна, о т л и . -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения, него введены блок арбитража запросовнл обслуживание и делитель частоты,а в каждый канал группы введены первый, второй мультиплексоры, первый,второй регистрь 1, преобразователь кода в частоту, триггер и второй элемент И, причем (и + 1)-й выход чтения блока управления соединен свходом синхронизации блока арбитражазапросов на обслуживание первый,второй входы Е.-й (х = 1, и) группывходов запроса и выход прерывания 25которого соединены соответственнос первым, вторым выходами запроса1-го канала группы и с выходам устройства для подключения по входупрерывания ЭВИ, выход генератора 30импульсов соединен с входом делителя частоты, первая, вторая группывыходов которого. соединены соответственно с первой, второй группамивходов синхронизации каждого каналагруппы, с второго по четвертый выходы второй группы выходов записиблока управления соединены соответственно с входами записи с второгопо четвертый 1-го канала группы,причем в каждом канале группы информационный вход-выход канала соединенс информационными входами первого,второго регистров и преобразователякода в частоту, с второго по четвертый входы записи канала соединень 1соответственно с входами синхронизации первого, второго регистров ипреобразователя кода в частоту, первая, вторая группы входов синхронизации канала соединены с группамиинформационных входов соответственнопервого, второго мультиплексоров,выход первого формирователя импульсов соединен с первым информационным 55входом первого мультиплексора и сосчетным входом триггера, выход которого соединен с гторым г 3 нформационным входом первого мультиплексора грР гц" ИеТЕОР ТлТОен:ЕТт вход кг таро аГОР ТИР с т 11 ингт т 1 тОТ 1 Р;ицицч ус троцствл, 13 ыхал в тх Чц га фсМиравл г Дя цгтцуц 1- г в т Оелицен с. Нер 13 ыет информ:.3 НТонцым в:.Одс и второ О мультиц.Рксарл, 11 тс раи, Третий информл- ТТИ ОЦЦЫР 1 ХОДЫ 1 1 ТОР О 1 О Са РТННЕ НЫсоотг 3-. г ЕНРННО с цервым, нторьг выхоллмц преобраэовлтеля колл и частату, выходы церг 3 Ого, второго рР -11 тстрог 3 сс единены соответственнас уцравлякег 1 иьти входами первого, вто - рого муЕьтиплексарон, выход Ен рнаго мультиплексора соединен с первым входом первого элемента И и с первым влЕхадом запроса кл 13 ала, выход второо мультиплексора соединен с вторым входом первого элемента И, выход которогосоединен с первым входом второго элемента И и с входом синхронизации программируемого счетчика- таймера, выход котарогс соединен с вторым входом второго элемента И, с вторым выходом запроса канала и с первым частотным вьгходом канала, второй частотный выход которого соединен с выходом второго элемента И.2, Устройство по п.1, О т л и ч а ю щ е е с я тем,чта блок управления содержит первый, второй блоки элементов НЕ, первый, второй элементы НЕ, первый, второй блоки переключателей, первый, втоРой элементы сравнения, элемент И-НЕ и дешифратор, причем первый, второй входы группы адресных входов блока соединены соответственно с первым, вторым входами дешифратора, с второго по пятый входы группы адресных входов блока через первый блок элементов НЕ соединены с первой группой информационных входов первого элемента сравнения, с шестого по девятый входы группы адресных входов блока через второй блок элементов НЕ соединены с первой группой информационных входов второго элемента сравнения, входы первого, второго блоков переключателей соединены с шиной нулевого потенциала устройства, выходы первого, второго блоков переключателей соединены соответственно с вторыми группами информационных входон первого, второго элементов сравнения, вход синхронизации адреса группы управляющих входов блока через первый элемент НЕ соединен с первыми управляющими входами первого, второго элементовсравнения, вторые и третьи входь; которого соединены с пной вулево 1 о потЕНТТИапа УСтРойСтна, ВХОДЫ ЧТЕНИЯ И записи ГрупГы упр 11 вл 51 к)их входов5 блока соединены соответственно с третьим, четвертым входами деширато 1 а, выходы первого, второго элементов сравнения соединены соответственно с 1 е)вым, втсэ р 1 такс/Там 1 эсомететГ 1 11 - 11;,в 1 хоп кс 1 тс ")о 1 Г со ед 1 ясн с 1151 тчмвхспом пе 1 фратор,в и тере 1 второйэлемент 111; с яестым входом дешифратора, первая, вторая группы выходовкоторогс) соединены соответственнос первой второй группами выходовблока,3 апись О 22дыход 20дьход Л0 рерыбате ЗВИЗРпУсб РГ 2дихпд ГОВыхбд ЛПреры 3 анид ЗРМдиод О(2 х 1Л РюВыход 18Прерыдание ЯЮМ