Устройство индикации состояния эвм

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗОБ ПИСарчук и ред. А.М,138, рис,троиствам т быть ис- ропроцесе быстр ная схема ения ее к ции блока еализации г. 4 - при; нафиг.5 ; на фиг. 6 Ввод"; на икла "Выабора иноцессор 3 тава ЭВМ ения, перент НЕ 6, ор 8, счеттр 11 данблок 13,линия 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТ, Изобретение относится к усвычислительной техники и можепользовано при построении миксорных систем,Цель изобретения - повышенидействия,На фиг, 1 показана структурустройства с примером подключЭВМ; на фиг. 2 - пример реализасопряжения; на фиг, 3 - пример рблока набора информации; на фимер реализации блока индикации- пример реализации процессора- временная диаграмма цикла "фиг. 7 - временная диаграмма цвод".На фиг, 1 показаны блок 1 нформации, блок 2 сопряжения, пр"Электроника - 60"), схема 4 сравнвый дешифратор 5, первый элемэлемент ИЛИ - НЕ 7, одновибратчик 9, регистр 10 индикации, регисных, второй дешифратор 12,индикации, второй элемент НЕ 14(54) УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ЭВМ(57) Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и может быть использовано при построении микропроцессорных систем. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит блок индикации, схему сравнения, счетчик, дешифраторы, элемент НЕ, одновибратор, элемент ИЛИ-НЕ, регистр индикации и регистр данных с соответствующими связями, 7 ил. синхронизации, шина 16 обмена с процессором, установочный вхОд 17, вход 18 признака ввода, информационный вход 19, входы 201, 202, 21 блока индикации.На фиг. 2 показаны группа 29 приемников, первый - четвертый приемник 23-26 (например, 559 ИП 2), группа 27 передатчиков (например, 559 И 1), селектор 28 группового адреса, передатчик 29, регистр 30 кода адреса, первый и второй элементы И 31, 32, дешифратор 33, первый элемент ИЛИ - НЕ 34, регистр 35, мультиплексор 36 данных, второй элемент ИЛИ-Н Е 37, линия 38 сигнала "Блок - ПУ", линия 39 сигнала "ВУ", линия 40 сигнала "ОБМ", линия 41 сигнала "ДЧТ", линия 42 сигнала "ДЗП", линия 43 сигнала "ОТВ", группа 44 линий установки кода код О.На фиг. 3 показаны шифратор 45, регистр 46 защиты от дребезга механических контактов элементов набора информации, элемент ИЛИ - НЕ 47, одновибратор 48, мультиплексор 49, регистр 50 данных ввода, группа 51 линий установки кода символов, группа 52 линий от элементов набора информации(например. кнопок), линия 53 син 1667067хронизации от элементов набора информации,На фиг. 4 показана группа 54 дещифраторов, руппа 55 индикаторов,На фиг, 5 показаны арифметико - логическое устройство 56 (АЛУ), узел 57 управления, постоянное запоминающее устройство58 микропрограмм (МПЗУ), генератор 59тактовых импульсов, дешифратор 60, узел61 управления каналом, узел 62 управленияпрерыванием, узел 63 предоставления канала, узел 64 специальных сигналов, узел 65приемопередатчиков, резидентная память66, элемент И - НЕ 67,Работу устройства рассмотрим на примере использования его для индикации состояний ЭВМ "Электроника - 81 Б(процессор 3).При обмене информацией между ЭВМи устройством устройство выполняет следующие функции: принимает от ЭВМ кодысимволов, преобразует данные коды и передает их в блок индикации для отображения(режим вывода информации); принимаетсигналы от элементов набора информации,преобразует данные сигналы в коды и пере . дает их в ЭВМ (режим ввода информации);обмен информацией между ЭВМ и устройством происходит по инициативе ЭВМ байтами через линии АД, соединенные сприемниками 22 и с передатчиками 27 черездва программно - адресуемых регистра, выполняющих роль промежуточных буферов,При вводе информации из блока набораинформации в ЭВМ - это РД ВВ (промежуточный буфер ввода),При выводе информации из ЭВМ в устройство - это РД ВЫВ (промежуточный буфер вывода). В обмене участвуют также дварегистра РКС (их седьмые разряды), выполняющие роль флажков ввода и вывода, привводе информации в ЭВМ - это РКС ВВ (7разряд).Анализируя состояние РКС ВВ, ЭВМопределяет готовность устройства к передаче информации.При выводе информации из ЭВМ - этоРКС ВЫВ (7 разряд). Анализируя состояниеРКС ВЫВ, ЭВМ устанавливает готовностьустройства к приему информации. РегистрыРД ВВ, РКС ВВ и РКС ВЫВ расположены вблоке 2 сопряжейия и реализованы на следующих элементах (см. фиг. 2); РД ВВ -элемент 36 (мультиплексор); РКС ВВ (7) -элемент 35(триггер); РКС ВЫВ (7) - элемент37 (элемент ИЛИ - НЕ).РД ВЫВ реализован в устройстве наэлементах 4 и 5 (см. фиг, 1),Основным функциональным блокомпроцессора 3 является микропроцессор, со 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 стоящий из узла 57 управления, АЛУ 56 ИМПЗУ 58. Они связаны друг с другом 22 -разрядным каналом микрокоманд,Весь обмен информацией между микропроцессором и каналом ЭВМ осуществляется через АЛУ 56, а с линиями управляющихсигналов канала ЭВМ через узел 57 управления, Синхронизация работы процессораобеспечивается четырьмя сериями тактирующих сигналов генератора 59,АЛУ предназначено для выполненияарифметика - логических преобразованийнад данными и осуществления информационного обмена с каналом ЭВМ.МПЗУ 58 хранит микрокоманды, эмулирующие систему команд ЭВМДля связи с канальными линиями АД впроцессоре используется приемопередатчики 65 с открытым коллектором,Дешифратор 60 вырабатывает сигналВУ.Устройство работает в двух режимах:ввод информации (в ЭВМ), вывод информации (из ЭВМ),При этом процессор 3 выполняет канальные циклы "Ввод" и "Вывод" и формирует сигналы, временные диаграммыкоторых приведены на фиг, 6 и 7,При включении питания процессор 3формирует сигнал УСТ(сброс), который производит начальную установку регистров 10,11 и счетчика 9 (этот сигнал вырабатываетсятакже при пуске программы и по командеВЕЗЕТ).Цикл "Ввод".Процессор 3 передает на линии АД приемопередатчиков 65, соединенных с входами приемников 22, адрес (см. фиг. 6) ивырабатывает на линии 39 сигнал ВУ, еслиадрес находится в диапазоне адресов внешних устройств, затем процессор вырабатывает на линии 40 сигнал ОБМ,предназначенный для запоминания адресаво входной логике,После снятия адреса процессор 3 очищает линию 39 и вырабатывает на линии 41сигнал ДЧТ, сигнализируя о том, что он готов принять данные от устройства и ожидает поступления сигнала ОТВ по линии 43.Процессор 3 принимает сигнал ОТВ, принимает данные с выходов передатчиков 27 навходы приемопередатчиков 65, снимает сигнал ДЧТ.По заднему фронту сигнала ОТВ процессор снимает сигнал ОБМ, завершая темсамым канальный цикл "Ввод".Цикл "Вывод".Процессор 3 передает по линии АД приемопередатчиков 65 на входы приемников22 адрес (см, фиг, 7), а также на линии 39сигнал ВУ, если необходимо, и сигнал байт (для работы устройства не используется). после установки адреса процессор 3 вырабатывает сигнал на линии 40 ОБМ, Функции, выполняемые сигналами ВУ и ОБМ, те же, что и в цикле "Ввод",Далее процессор 3 снимает адрес с линии АД, оцищает линию ВУ и снимает сигнал "Байт". После этого процессор 3 помещает данные на линию АД и вырабатывает сигнал ДЗП, означающий что на линиях АД помещены данные и ожидает поступления сигнала ОТВ по линии 43, получив сигнал ОТВ, процессор снимает сигнал ДЗП и снимает данные, по заднему фронту сигнала ОТВ процессор снимает сигнал ОБМ, завершая цикл "Вывод",Режим "Ввод информации".Работа устройства в этом режиме происходит в два этапа: запись информации с элементов ввода информации (кнопок) блока 1 набора информации (на фиг, 3 кнопки не показаны) в буфер ввода (элемент 50 на фиг. 3), чтение содержимого буфера ввода ЭВМ,Запись информации в буфер ввода происходит после нажатия одной из кнопок, например ВК, или ПС, при этом на шифратор 45 по группе линий 52 поступает парафазный код, данный код шифратором 45 преобразуется в трехразрядный параллельный двоичный, который запоминается на время нажатия кнопки в регистре 46. По сигналу 53, общему для всех кнопок, регистр 46 возвращается в исходное состояние после отжатия кнопки (таким образом, устраняется "дребезг" кнопок). Трехразрядный двоичный код с выхода регистра преобразуется мул ьтиплексором 49 в семиразрядный код, при этом на входах 51 постоянно установлен код, соответствующий символам "0", "7", "Г, "В", "6" и т. д, Далее код запоминается в регистре 50 по адресу фронту отрицательного импульса, сформированного элементами 47 и 48 в момент нажатия одной из перечисленных кнопок.Кроме того, этот отрицательный импульс (его задний фронт) поступая по цепи 15 на вход блока 2, устанавливает в единичное состояние по входу "С" триггер 35 РКС (флажок ввода). На этом первый этап режима "Ввод информации" заканчивается.На втором этапе этого режима ЭВМ выполняет цикл "Ввод" по отношению к РКС ВВ и определяет состояние "флажка" ввода (триггер 35) и если "флажок" установлен, выполняет цикл "Ввод" по отношению к РД В В (регистр 50). Работа устройства при этом происходит следующим образом. При обращении ЭВМ к программно - адресуемым регистрам устройства в цикле"Ввод" по магистрали процессора (группавходов/выходов 16 блока 2) поступает адресвыбранного регистра, Данный адрес сопро 5 вождается сигналом ВУ на цепи 39 и сигналом ОБМ на цепи 40, Общая для всехпрограммно - адресуемых регистров частьадреса(например. АЗ - А 12, ВУ) поступает населектор 28 группового адреса. Селектор10 формирует сигнал низкого уровня, которыйзапоминает в регистре 30 кода адреса вместес кодом, поступающим с шины 19 (напримерА 1 и А 2) по переднему фронту сигнала ОБМс приемника 24.15 Код на линиях А 1 и А 2, непосредственноопределяет один из программно - адресуемых регистров, после этого ЭВМ снимает смагистрали адрес выбранного регистра иустанавливает на линии 41 сигнал ДЧТ низ 20 кого уровня.Сигнал ДЧТ, поступая через приемник25, разрешает деформацию кода адреса, ранее загруженного в регистр 30, дешифратором 33, в результате на выходе элемента 3325 формируется один из следующих сигналов:ВВ.О, ВВ.2 или ВВ.4,Данные сигналы управляют работойгруппы передатчиков 27 и мультиплексора36 данных, Мультиплексор 36 позволяет ус 30 танавливать на магистрали информацию отдвух источников, а именно: по сигналу ВВ,Оинформацию о состоянии триггера 35 (РКСВВ - 7 разряд); по сигналу ВВ,2 информацию, содержащуюся в регистре 50 (РД ВВ.О35 - 6 разряд); по сигналу ВВ.4 информацию осостоянии РКС ВЫВ (7 разряд кода).Перечисленная информация сопровождается по магистрали Э В М сигналом синхронизации ОТВ на линии 43, который40 формируется элементами 29, 31, 32.Режим "Вывод информации".Работа устройства в этом режиме происходит в два этапа; прием информации отЭВМ, анализ принятой от ЭВМ информации45 и ее индикация блоком индикации,На первом этапе ЭВМ выполняет по отношению к программно - адресуемым регистрам циклы "Ввод" и "Вывод", а именно:цикл "Ввод" выполняется по отношению к50 регистру РКС ВЫВ, а цикл "Вывод" по отношению к регистру РД ВЫВ.При выполнении цикла "Ввод" ЭВМ читает содержание регистра РКС ВЫВ (егоседьмой разряд) и устанавливает готов 55 ность устройства к приему информации следующим образом; при обращении ЭВМ кРКС ВЫВ в цикле "Ввод" дешифратор 33формирует сигнал "ВВ,4", который проходит через элемент ИЛИ - НЕ 37, мультиплек 166706730 35 3 высоким уровнем, 40 Если ЭВМ передает код, соответствую 45 50 сор 36 данных на группу магистральных передатчиков 27 сигналом высокого уровня.Кроме того, на группу передатчиков 27 поступает информация ("0" - для формирования кода 200 в) устанавливая на группе входов 44 мультиплексора 36. Передатчики 27 открываются также сигналом "ВВ,4", по, ступающим через элемент ИЛИ - НЕ 34,В результате на магистрали ЭВМ уста, навливается код 200 в, что означает готовность узла к приему информации, и поэтому ЭВМ выполняет цикл "Вывод" по отношению к РД ВЫВ,РД ВЫВ реализуется в устройстве на следующих элементах: 4 и 5 - анализируют,информацию, переданную ЭВМ (сравнивают и дешифрируют); 10 и 11 - запоминают,информацию для дальнейшей ее индикации; 8, 9 и 10- управляют процессом записи в регистр 11.В цикле "Вывод" от ЭВМ по магистраличерез группу магистральных приемников 22 поступает информация, подлежащая записи в РД ВЫВ. Момент появления данной информации определяет сигнал "Выв. 6", формируемый дешифратором 33, Если ЭВМ передает в устройство коды, соответствующие слежебной символам: ВК, "/", "О", или"й", "Я" и "Р", то данные коды дешифрируются элементом 5, Например: ЭВМ передает код, соответствующий символу ВК, тогда дешифратор 5 формирует на выходе О сигнал высокого уровня, который через элемент ИЛИ - НЕ 7 поступает низким уровнем на входы счетчика 9 и регистра 10 индикации, устанавливая их в нулевое состояние, счетчик 9 и регистр 10 могут устанавливаться в нулевое состояние также системным сигналом УСТ, поступающим от процессора щий символу "/", то дешифратор 5 формирует сигнал низкого уровня на выходе 01,который является входом 81 регистра 10 и служит для установки в "1" одного из его разрядов для последующего зажигания светодиода с символом "/", также данный сигнал поступает на вход Ч счетчика 9 и устанавливает его в состояние 0110 (код установки на группе линий 17). Если ЭВМ передает один из кодов соответствующих символам "й", "Я", "О", , то дешифратор формирует на одном из выходов 02 сигнал низкого уровня, который поступает на один из входов Я регистра 10 индикации, при этом сигнал высокого уровня, появляющийся на одном из выходов регистра, обеспечивает с помощью дешифратора 54 (см, фиг. 4) свечение одного из элементов индикации "й", "Я", "О" или в блоке 13 индикации. 5 10 15 20 25 Если ЭВМ передает коды (60-67), соответствующие цифрам 0-7, то устройство работает следующим образом,При появлении кода любой цифры элемент 4 сравнения (на входы его АО-АЗ поступают от ЭВМ старшие разряды кода цифры,а на входах ВО - ВЗ установлен код 0110)формирует положительный импульс (длительность равна длительности сигналаВЫВ.6). Этот импульс поступает на элемент6, который его инвертирует. С выхода элемента 6 отрицательный импульс поступаетна одновибратор 8 и вход +1 счетчика 9.ОдновибраФор 8 запускается от переднегофронта импульса и формирует в свою очередь отрицательный импульс, длительностькоторого меньше длительности запускающего импульса, Сформированный одновибратором импульс поступает на вход "СЯ"дешифратора 12 и разрешает дешифрациюкода, установленного на выходах счетчика 9.В результате на одном из выходов дешифратора 12 появляется сигнал низкого уровня, Данный сигнал (его задний фронт)воздействует на соответствующий вход с регистра 11. При этом в соответствующую триаду регистра 11 (разбитого на триады)записывается трехразрядный параллельный двоичный код (младшие разряды кодацифры), поступающий на входы "О" регистра 11.После того, как произошла запись информации в выбранную триаду регистра 11,происходит смена состояния счетчика 9 позаднему фронту отрицательного импульса,поступившего на вход+1.С выходов регистра 11 трехразрядныедвоичные коды цифр совместно с разрядами (линия 21), разрешающими индикациюданных цифр, поступают на блок 13 индикации,Сброс регистра осуществляется по входу "й" сигналом низкого уровня УСТ.Таким образом, устройство позволяетиндицировать состояние ЭВМ без промежуточных операций обращения к внутреннейпамяти, что приводит к повышению быстродействия устройства.ф ормула изобретенияУстройство индикации состояния ЭВМ,содержащее схему сравнения, счетчик, первый дешифратор и блок индикации, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, оно дополнительно содержит одновибратор, элемент ИЛИ - НЕ, второй дешифратор, регистр индикации,регистр данных и два элемента НЕ, причеминформационный вход устройства соединен с первым информационным входом схемы сравнения и информационнымивходами первого дешифратора и регистра данных, группа входов синхронизации которого соединена с группой выходов второго дешифратора, информационный и стробирующий входы которого соединены соответственно с входом счетчика и входом одновибратора, вход которого соединен со счетным входом счетчика и выходом первого элемента НЕ, вход которого соединен с выходом схемы сравнения, второй информационный вход которой подключен к установочному входу устройства и информационному входу счетчика, стробирующий вход схемы сравнения соединен. с входом признака ввода устройства и со стробирующим входом первого дешифратора; первый выход которого соединен с входом записи счетчика и первым установочным входом регистра индикации, входсброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и входом сброса счетчика, первый 5 вход элемента ИЛИ - НЕ соединен с вторымвыходом первого дешифратора, остальные выходы которого соединены с остальными установочными входами регистра индикации, выход которого соединен с первым вхо дом блока индикации, второй и третийвходы которого подключены к соответствующим выходам регистра данных, вход устройства для подключения к выходу начальной установки процессора ЭВМ сое динен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕи через второй элементе НЕ с входом сброса регистра данных.1667067 ЮУЫ дУ ЮМЮ Ф -ЛОдО ЧИНАМ Си 2 налд Составитель Ю,ЛанцовТехред М,Моргентал Корре Кравцова Стенин еда тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 оизводствен н аказ 2524 Тираж 411 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5