Устройство для ввода информации

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСГ 1 УБЛИК 1667 5 6 06 К 15/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ институт 1984,СССР85 ( прототип ).А ИНФОРМАлемен- Я Изобретение от ычислительной тех ойствам считыван ующим вводом в Э Цель изобретен ти устройства. На фиг, 1 пр редложен ного ус эпюры сигналов ойства.носитнике.ия инф ВМ. ия - и автоматике стности к ус дции с посл м обравышение точноедставлена блок-схема тройства; на фиг, 2, 3 и 4 в различных точках уст ееей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДЦИИ Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 считывания, блок 2 усилителей, первый 3, второй 4 и третий 5 ключи, первый 6 и второй 7 элементы ИЛИ, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11, пятый 12, шестой 13 и седьмой 14 триггеры, первый 15, второй 16 и третий 17 компараторы, первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21, пятый 22, шестой 23, седьмой 24, восьмой 25, девятый 26, десятый 27 и одиннадцатый 28 элементы И, первый 29 и второй 30 инверторы, первый 31, второй 32 и третий 33 счетчики, первый 34 и второй 35 сдвиговые регистры, сумматор 36, элемент 37 задержки. генератор 38 импульсов, первый 39, второй 40, третий 41(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к уст ройствам считывания информации с после дующим вводом в ЭВМ, Цель изобретения - повышение точности устройства - достига ется введением трех ключей, шести тригге ров, трех компараторов, одиннадцати элементов И, двух инверторов, трех счетчиков, двух регистров сдвига, элемента задер жки, генератора импульсов, сумматора четырех регистров и блока элементов ИЛИ что позволяет фиксировать размеры и нача ло зоны расположения массива информации. 4 ил. четвертыи 42 регистры и блоов ИЛИ.Устройство работает следуом. Блок 1 считывания воспроизводит записанную на магнитной ленте информацию в виде двоичного многоразрядного слова с сопровождением синхроимпульсов (фиг. 2 б). На фиг, 2 а показана эпюра одного входного сигнала, представленного а аналоговом виде. Информация на носителе представлена в виде кадров, отделяющихся один отдругого кадровым импульсом. Эти импульсы имеются на втором синхронизирующем выходе блока 1 считывания (фиг. 2 в). Каждый кадр состоит из ряда информационных, служебного и маркерного многоразрядного двоичных слов. Количество разрядов равновосьми, т.е. происходит считывание информации отдельными байтами. В информационных байтах содержится код некоторого числа, характеризующего аналоговый сигнал в момент измерения. Возможные границы измерения кодов в случае использования восьмиразрядного двоичного числа лежат в пределах от 0 до 255, а информационные10 15 20 30 35 40 45 50 55 брайты содержат только числа в пределах от 3 1 до й 2, причем О М 1й 22" -1, где и - исло разрядов, Служебная и маркерная инормации также лежат в указанных пределах и занимают предпоследнее и последнее Слова в кадре. В работе данного устройства йх содержимое не используется.Кадровые импульсы (фиг, 2 в) поступаютежду служебными и маркерными слова- и. Для полного обнуления маркерного слов используется второй 9 триггер, который зводится передним фронтом кадрового импульса с второго синхронизирующего выхода блока 2 усилителей (фиг. 2 в). Последий служит лишь для приведения считанных локом 1 считывания к виду, удобному для аботы дальнейших электронных схем, брос триггера 9 производится задним ронтом импульса с первого синхронизирущего выхода блока 2 усилителей (фиг. 2 б), формированные таким образом отрицаельные импульсы (фиг. 2 г) на.инверсном ыходе второго 9 триггера закрывают перый 3 ключ во времяпрохождения марерного сигнала, Коды всех других сигналов роходят на выход первого 3 ключа. Постуающие с выхода первого 3 ключа. коды равниваются в первом 15 компараторе на авенство коду й 2, где й 2 - максимально озможное. регистрируемое число в инфорационных словах. При регистрации инфорации появление данного кода информирует о переполнении информации в соответствующем слове кадра, Признаком Границ зон регистрируемой информации являетсяя запись кодов переполнения по всеманалам регистрируемого кадра. Поэтомуя выделения указанных границ необходио обнаружить участок в поступающей ин, ормации, где информационные сигналы постоянно равны коду переполнения, т,е. й . В этих зонах записи переполнения могут быть участки с кратковременным появлениЬм кодов других цифр, отличных от й 2.В первом 39 регистре предварительно записывается код числа, равный й 2, На ,выходе первого 16 компаратора имеется единичный уровень в моменты равенства поступающих чисел й 2, На первом 18 элементе И происходит их стробирование. Импульсы на выходе первого 18 элемента И представлены на фиг. 2 д.Для отделения кадров один от другого служит первый 6 элемент ИЛИ, Так,как только маркерное слово полностью равно нулю, то в момент его прохождения на выходе первого 6 элемента ИЛИ будет нулевая информация, в остальное время - единичная. Нулевой уровень с выхода первого б элемента ИЛИ, инвертируясь в первом 29 инверторе, стробируется в третьем 20 элементе И синхронизирующими импульсами (фиг. 2 б). На выходе третьего 20 элемента И имеются импульсы в момент мэркерной информации (фиг. 2 е), фактически это импульсы, отделяющие соседние кадры один от другого. Обнуление первого 29 счетчика происходит по заднему фронту этих импульсов, Таким образом, в этом счетчике в течение одного кадра суммируется количество байтов, равных й 2, путем подачи импульсов с выхода первого 18 элемента И (фиг, 2 д).Не все информационные слова в кадре в режиме разделения зон могут быть равны М 2. Некоторые из них из-за случайных сбоев могут принимать другие значения. Если обще число информационных слов в кадре равно К, то, если а слов в кадре равны й 2, где еК, можно считать, что данный кадр служит в качестве кадра переполнения, Число а предварительно записывается во втором Й регистре. Если код на выходе первого 31 счетчика равен или превышает число п 1, на выходе второго 16 цифрового компаратора появляется одиночный сигнал (фиг, 2 ж). На эпюрах фиг, 2 - 4 изображены сигналы для случая щ = б и 5. Этот положительный уровень (фиг, 2 ж) стробируется импульсом с выхода второго 19 элемента И на пятом 22 элементе И. Импульсы с выхода последнего (фиг. 2 з) взводят передним фронтом пятый 12 триггер (фиг. 2 и), а сбрасывается он импульсом с выхода шестого 23 элемента И, управляемого третьим 10 триггером (фиг, 2 к),Сигнал с пятого 12 триггера (фиг. 2 и) служит в качестве информационного сигнала для первого 34 сдвигового регистра, Последовательный прием и сдвиг в нем происходит по переднему фронту синхронизирующего импульса (фиг, 2 е) с выхода второго 19 элемента И.Из-за случайных выбросов в измеряемом сигнале посредине массива вводимой информации все информационные слова в отдельных кадрах могут оказаться равными К 2. Для исключения ошибочного распознавания границы зоны определяется число кадров переполнения за последние Я кадров. Если это число больше или равно 5 1, то считается, что это не случайный кадр переполнения, а граница зоны,Определение числа 3 происходит следующим образом,Если в первый разряд сдвигового регистра 34 вводится единичная информация (фиг, 2 и),.а из последнего выводится нулевая, то число единиц в разрядах регистра 34 увеличивается на единицу. Сигнал на выходе сумматора 36 по модулю два будет равеннулю, и, инвертируясь во втором 30 инверторе, положительный сигнал поступит навторые входы седьмого 24 и восьмого 25элементов И, Однако импульс в выходе элемента 37 задержки пройдет на выход толькоседьмого 24 элемента И, так как только наего первом входе будет разрешающий сигнал с выхода пятого 12 триггера (фиг. 2 и).Импульс с выхода седьмого 24 элемента Ипоступит на суммирующий вход второго 32счетчика. Код на его выходе станет на единицу больше. В исходном состоянии второй32 счетчик обнулен.В случае, если в регистр 34 вводитсянулевой сигнал, а выводится единичный,аналогичный импульс поступит на вычитающий вход второго 32 счетчика. В случае равенства кодов ввода и вывода из регистра34 единичный сигнал с выхода сумматора 36по модулю два, инвертируясь во втором 30инверторе, превращается в нулевой уровень. Последний закрывает седьмой 24 и. восьмой 25 элементы И. Изменение состояния счетчика 32 в этом случае не произойдет,Таким образом, текущий код на выходевторого 32 счетчика равен числу имеющихсяединиц в разрядах первого 34 сдвиговогорегистра, т.е. числу Я, В третий 41 регистрпредварительно заносится код числа, равный Я 1. На выходе третьего 17 цифровогокомпаратора появится единичный уровень(фиг. Зл), если код числа Я с выхода счетчика32 превысит код числа Я 1 с регистра 41. Науправляющем входе четвертого 11 триггерапоявится единичный уровень. Последнийвыполнен в виде О-триггера, поэтому этотединичный:уровень появится на его выходе(фиг. Зм) по заднему фронту первого же синхронизирущего импульса (фиг. Зе). Передний фронт сигнала с выхода четвертого 11триггера (фиг. Зм) установит в единичноесостояние первый 8 триггер (фиг. Зн, инверсный выход), шестой 13 триггер (фиг. Зл),седьмой 14 триггер (фиг. Зр). При этом откроется второй 5 ключ и на выход устройства через блок 43 элементов ИЛИ будетпоступать код, записанный в четвертом 42регистре. Синхронизирующий импульс надругой выход устройства поступит с генератора 38 импульсов (фиг, Зс и 4 с) через откры тый одиннадцатый 28 элемент И.Сигнал с выхода триггера 13 разрешитработу генератора 38 импульсов (фиг. Зс), .сигналы с которого проходят через открытый десятый 27 элемент И и поступают насчетный вход третьего 33 счетчика, которыйпереключается по задним фронтам поступающих импульсов (фиг. Зс). Третий 33 счетчикпредварительно обнуляется задним фронтом сигнала с инверсного выхода седьмого 14 триггера (фиг. Зр, показан сигнал с прямого выхода). Импульс переполнения на выходе третьего 33 счетчика формируется 5 после подачи априорно заданного количеств ва импульсов с генератора 38 импульсов (нафиг. Зс - три), Этот импульс вернет в исходное состояние седьмой 14 триггер (фиг. Зп), подав тем самым разрешающий сигнал на 10 второй вход девятого 26 элемента И. Однакопоследний откроется, т.е. пропустит на свой выход импульсы с генератора 38 (фиг. Зс) только в том случае, если появится единичный сигнал с инверсного выхода четвертого 15 11 триггера (фиг, 4 м показан сигнал с прямого выхода). Единичные сигналы на первом и втором входах десятого 26 элемента И могут появиться в любом порядке, Это зависит от размера зоны переполнения 20 (фиг. 2 а, За, 4 а), частоты следования импульсов с генератора 38 (фиг, Зс, 4 с) и объема третьего 33 счетчика. На эпюрах (фиг. 3 и 4) в качестве примера положительный сигнал на первом вводе появляет ся позднее, чем на втором входе элемента26 И. Сброс четвертого 11 триггера (фиг.4 м) произойдет в том случае, если на его управляющем входе (фиг. 4 л) появится нулевой уровень. Это произойдет в том слу чае, когда количество единичных разрядов впервом 34 сдвиговом регистре 5 станет меньше числа Я 1, записанного в третьем 41 регистре памяти. После этого первый же импульс с генератора 38 (фиг. 4 е) проходит 35 на вход сброса шестого 13 триггера и устанавливает его в нуль задним фронтом (фиг.4 р). Нулевой сигнал с выхода триггера 13 (фиг. 4 р) запретит работу генератора 38 и закроет одиннадцатый 28 элемент И, третий 40 ключ 5. Также этот уровень снимает запретс работы второго 35 сдвигового регистра.При этом в первом его разряде устанавливается единица, Выходным его разрядом является третий, Поэтому при наступлении 45 второго положительного фронта на синхронизирующий вход регистра 35 (фиг. 4 а) на выходе последнего появится положительный сигнал (фиг, 4 у), Его передний фронт установит первый триггер 8 в исходное со стояние(фиг. 4 н).В результате работы устройства на егоинформационный выход будут поступать коды с блока считывания без изменения в начале работы через открытый второй 4 ключ 55 сигналом с инверсного выхода первого 8триггера (фиг. 2 н), Во время считывания зоны переполнения на выход устройства через открытый третий 5 ключ и блок 43 элементов ИЛИ будет проходить код с четвертого 42 регистра памяти, лежащий запределами кодов М 1- й 2 и не равный нулю, например код, равный единице, если Й 1 Ф 1.После считывания зоны переполнения код на выход устройства поступает также с блока 1 считывания. На выходе второго 7 эле, мента ИЛИ будут формироваться выходныесинхронизирующие импульсы (фиг, 2 т, Зт,4 т) с последовательно открытых элементовИ, сначала четвертого 21 элемента И, затем , одиннадцатого 28 и в конце снова четвертого 21 элемента И.Формула изобретенияУстройство для ввода информации, содержащее блок считывания, первый, второй и третий выходы которого соединены с первым и вторым управляющими входами и информационным входом блока усилителей, первый выход которого соединен с информационным входом первого ключа, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ, первый триггер, инверсный выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, информационный вход второго ключа соединен с выходом первогоключа,отл ича ющеесятем,что, с целью повышения точности устройства, оно содержит третий ключ, второй элемент ИЛИ, второй - седьмой триггеры, три компаратора, одиннадцать элементов И, два инвертора, три счетчика, два регистра сдвига, элемент задержки, генератор импульсов, . сумматор, четыре регистра и блок элементов ИЛИ, выход которого является выходом устройства, выход второго элемента ИЛИ является вторым выходом устройства, первый и второй входы блока элементов ИЛИ соединены с выходами второго и третьего ключей, информационный вход третьего ключа соединен с выходом четвертого регистра, выход шестого триггера - с входом "Сброс" второго регистра сдвига, управляющим входом генератора импульсов, первым входом четвертого элемента И и управляющим входом третьего ключа, второй выход блока усилителей соединен с входом "Сброс" второго триггера, первыми входами первого - четвертого элементов И, соединенными с выходами первого компаратора, первого элемента НЕ, первого элемента ИЛИ и инверсным выходом первого триггера, выход второго элемента И соединен с входом "Сброс" первого счетчика, первым входом пятого элемента И, установочным входом третьего триггера, стробирующими входами первого и второго регистров сдвига, входом элемента задержки и стробирующим входом четвертого триггера, информационный вход которого соединен с выходом третьего компаратора, первый вход которого соединен с выходом 5 третьего регистра, а второй - с выходомвторого счетчика, счетные входы которого соединены с выходами седьмого и восьмого элементов И, выход пятого триггера соединен с информационным входом первого ре гистра сдвига, первыми входами сумматораи седьмого элемента И, выход первого регистра сдвига - с вторым входом сумматора и первым входом восьмого элемента И, выход сумматора соединен с входом второго эле мента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И, третьи входы которых соединены с выходом элемента задержки, установочный вход пятого триггера 20 соединен с выходом пятого элемента И,второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, входы которого соединены с выходами второго регистра и первого счетчика, стробирующий 25 вход которого соединен с выходом первогоэлемента И, выход третьего элемента И соединен с входом сброса третьего триггера и первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего ЗО триггера, а выход - с входом "Сброс" пятоготриггера, прямой выходчетвертого триггера соединен с установочными входами первого, шестого и седьмого триггеров, инверсный выход четвертого триггера - с первым 35 входом девятого элемента И, выход которого соединен с входом "Сброс" шестого триггера, прямой выход седьмого триггера соединен с первым входом десятого элемента И, а инверсный выход - с вторым вхо дом девятого элемента И и входом "Сброс"третьего счетчика, выход генератора импульсов соединен с третьим входом девятого элемента И, вторыми входами десятого и одиннадцатого. элементов И, выход последне го соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, соединенным с выходом четвертого элемента И, третий выход блока усилителей соединен с установочным входом второго триггера, инверсный выход которого соеди нен с управляющим входом первого ключа,выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом 55 первогоэлемента НЕ, выходдесятогоэлемента И - со стробирующим входом третьего счетчика, выход которого соединен с входом "Сброс" седьмого триггера,о-иэда ьский комбинат "Патен роизводстве город, ул.Гагарина, 10 г) 4 е) 3) 4 ф)111 ИВ Тираж 392 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5