Устройство для обработки и ввода информации

(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИНФОРМАЦИИ ОДА ой Р ыхг ны ри дов ввода иноммутации,сдвига,блок выанных, блока, блокЭВМ,.блок х, бл блок стройства ть коммуоперамой зобретение относится к вычислительтехнике и может быть использованоэличных измерительно-информационсистемах для экспресс-анализа, под-.вки, хранения и ввода в электронвычислительные машины (ЭВМ) экспе-нтальных данных при научных исслениях, физических и медико-биологиих экспериментах. Известно устройство дляформации, содержащее блок кблок компенсации временногоблок выделения кода временибора каналов, блок отбора дформирования машинного слоеконтроля, блок сопряжения спреобразования формата даннформирования адреса массиваравления 1 1.Недостатками известногоявляются ограниченная гибкотации; отсутствует возможнотивного отображения обрабаты информации, низкая эффективность использования процессора ЭВМ", отсутствует возможность управления со стороны экспериментатора ходом обработки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки и ввода экспериментальных данных в вычислительную машину, содер .жащее блок согласования и коммутации, вход которого соединен с первым входом устройства, первый выход подключен к первым входам блоков формирова" ния машинных слов, преобразователя кодов, разрежения данных, сжатия, сгла живания, контроля данных и оперативного отображения, второй выход - к входу блока компенсации временного сдвига, первый выход которого соединен со вторыми входами блоков формирования машинных слов, преобразователя кодов, сжатия, контроля данных, сглаживания и оперативного отображения, второй выход соединен с входами3 974368 блоков разрежения данных, выделенияР кода времени и выбора каналов, первые м .выходы которых соединены соответственно с первый, вторым и третьим входами ч блока управления, вторые выходы бло-д ков выбора каналов и выделения кодас времени соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока Фор- р мирования машинных слов, выход блока с управления соединен с пятым входом 1 О л блока формирования машинных слов, тре- и тьим входом блока преобразователя ко- м дов, входом блока сопряжения с вычис- в лительной машиной и управляющими вхо- к дами блоков сжатия, оперативного ото б бражения, контроля, сглаживания и про- в граммного взаимодействия, выход кото- к рого подключен к пятому входу блока к управления и третьему выходу устройства, а вход - ко второму входу уст . ройства, второй вход блока сопряжения с вычислительной машиной соединен с управляющим входом устройства, а выход - со вторым выходом устройства, выход преобразователя кодов соединен 2% с пятым входом блока оперативного отображения и шестым входом блока формирования машинных слов, выход которого подключен к первому выходу устройства, выход блока контроля данных подключен ЗВ к четвертому входу блока управления, . четвертый выход устройства соединен с выходом блока оперативного отображения, третий вход блока сжатия и седьмой вход блока формирования машинных слов соединен с выходом блока сглаживания, восьмой вход блока формирования машинных слов соединен с выходом блока сжатия и четвертым входом блока оперативного отображения 2;1.Это устройство имеет огра, иченные функции оперативного отображения и контроля экспериментальной информации;не обеспечивает возможность приема информации от многих источников информации, что необходимо при проведении научных экспериментов, отсутствует возможность вмешательства экспериментатора в ход ввода и обработки данных в устройстве; не осущестВляет долгоЯ временное хранение введенной информации, позволяет подключать к себетолько две вычислительные машины, низкий коэффициент использования процессора йри обработке экспериментальной инфор 5 мации. Целью изобретения является расширение функциОй 11 льных возможностей уст 4ойства путем управления периферийны- и устройствами.Поставленная цель достигается тем, то в устройство для обработки и ввоа .информации, содержащее блок соглаования, первый вход которого являетя первым входом устройства, блок разяжения данных, второй вход которого оединен с входами блока выбора канаов, блока выделения кода времени и ервым выходом блока компенсации вреенного сдвига, а выход - с первым ходом блока управления, второй вход оторого соединен с первым выходом лока выделения кода времени, третий ход - с первым выходсбч блока выбора аналое, пятый вход - с выходом блока онтроля данных, шестой вход - со вторым выходом блока задания программы, первый выход блока управления соединен с третьими входами блоков задания программы, формирования слов, сжатия, отображения, контроля данных, сглаживания, преобразователя кодов и является первым выходом устройства, второй вход блока сглаживания соединен со вторым выходом блока компенсации временного сдвига и вторыми входами блоков формирования слов, сжатия, отображения, контроля данных и преобразователя кодов, а выход - с четвертыми входами блока отображения, блока сжатия и блока Формирования слов, пятый вход которого соединен со вторым выходом блока выделения кода времени, шестой вход - со вторым выходом блока выбора каналов, седьмой вход - с выходом преобразователя ходов и пятым входом блока отображения, восьмой вход - с выходом блока сжатия и шестым входом блока отображения, первый выход блока формирования слов является вторым выходом устройства, второй вход блока задания программы является третьим входом устройства, введены первый и второй коммутаторы, блок Формирования команд, блок приоритета, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, второй вход - с третьим выходом блока согласования, третий вход - с первым выходом блока задания программы, выход блока приоритета соединен со вторым входом второго коммутатора и третьим входом первого коммутатора, первый Вход которого соединен со вторым выходом блока задания программы и четвертым входом блока управления, второй вход - с выходом блока отображе5 974ния, а выход - со вторым входом блока согласования, первый вход второгокоммутатора соединен со вторым выходом блока согласования, первый выход -с первыми входами преобразователя кодов, блоков формирования слов, контроля данных, сглаживания, сжатия иотображения, второй выход - с входомблока компенсации временного сдвига,третий выход - с первым входом блока Оразряжения данных, а четвертый выход -с входом блока формирования команд,выход которого соединен с первым входом блока задания команд, первый выход блока согласования является цетвертым выходом устройства.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит блок 1 согласования, блок 2 приоритета, первый 20коммутатор 3, блок 4 формирования ко-,манд, блок 5 компенсации временногосдвига, блок 6 выбора каналов, блок7 выделения кода. времени, блок 8 разрежения данных, блок 9 управления, 2преобразователь кодов 10, блок формирования слов 11, блок 12 сопряженияс концентраторами, блок 13 буфернойпамяти, блок 14 внешней памяти, блок15 контроля данных, блок 16 сглажива- зрния, блок 17 сжатия, блок 18 отображения, второй коммутатор 19, блок задания программы 20, входы 21-24 и выходы 25-28,Устройство функционирует следующимобразом,Ко входу 21 устройства через соответствующие интерфейсы блока 1 подключаются различные источники информации,а к выходу 28 графопостроители и вы- фводные устройства, Причем источникинформации (ИИ), графопостроители ивыводные устройства компонуются погруппам. Каждая группа состоит из одного или нескольких источников инфор-мации, графопостроителя и выводногоустройства. Устройства группы расположены в непосредственной близостидруг от друга и имеют один логическийадрес, В качестве ИИ применяются устройства типа многоканальных кодовыхмагнитных регистраторов, аналого-цифровых преобразователей, преобразователей частота - код, клавиатура - кодграфик - код и т. д. При этом ИИ условно подразделяются на кодовые, с ко.торых информация поступает в виде определенной периодической последовательности кодов, совокупность которых 368 Ьсоставляет информационный кадр, бескадровые, к которым относятся преобразователи аналог - код, частотакод, график - код и командные, содержащие преобразователи типа клавиатура - код. Сигналы запросов ИИ на ввод информации через блок 1 поступают в блок 2, который регулярно опрашивается блоком 9. Блок 2 выбирает ИИ из числа, запросивших ввода, обладающий высшим приоритетом, и подает сигнал на коммутаторы, по которому блок 3организует информационную связь выбранного ИИ с блоком 4, а блок 19- связь блока 18 через блок 1 с графопостроителем и печатающим устройством выбранной группы. Кроме того, блок 19организует управляющие связи (команды пуск, стоп, разрешение работы, перемотка ЛПМ и т. д.) блока 20 черезблок 1 с устройством управления выбранного ИИ, По сигналу разрешения ра.боты выбранный ИИ нацинает передачу информации, а устройство ее прием, После окончания работы с выбранным ИИ на обслуживание поступает другой источник информации, обладающий высшим приоритетом в сравнении с остальнымиустройствами, запросившими ввода. Информация с ИИ в виде слов различной разрядности в широком частотном диапазоне тремя потоками поступает на вход 21 блока 1 согласования, которыйобеспечивает сопряжение источников информации с устройством.выхода блока 1 информация поступает на блок 3, который коммутирует информационные потоки в заданном направлении для анализа, обработки, управления и ввода, С выходов блока 3информация с бескадровых ИИ поступает непосредственно в блоки 10, 11, 15- 18, импульсы сопровождения в блок 8,с кадровых ИИ в блок 5 компенсациивременного сдвига, который накапливает в буферных регистрах поступающееинформационное слово и задержанным наопределенную величину импульсом сопровождения выдает его в блоки 10, 11, 15-18, тем самым компенсируя временные сдвиги (перекос), которые возникают при воспроизведении измерительной информации с магнитных лент, при этом служебная информация (коды времени, синхроимпульсы, служебные отметки) поступает в блоки 6-8. С командных ИИ информация поступает в блок 4формирования команд, в буферных регистрах которого формируется команднаяинформация, которая передается далеев блбк 20.Блок 6 выбора каналов предназначендля выделения тех заданных каналовкадра, информация с которых должнабыть в дальнейшем обработана и проанализирована. При этом разрешение на выбор заданных каналов кадра вырабатывается последовательно при помощисчетчиков каналов с дешифраторами, 10подсчитывающих канальные импульсы сопровождения. Сигнал разрешения на выбор канала поступает в блок 9 управления, а код номера выбранного каналасовместно с зарегистрированной в этом 1 бканале информацией - в блок 11 формирования слов. Блок Ь позволяет воспринимать с переменным количеством каналов, так как сброс счетчиков каналовпроизводится признаком начало кадра 20(маркером), который выдается совместно с информацией первого разрешенного,канала кадра. Количество каналов в информационном кадре зависит от типаИИ, поэтому каналы в кадре условно уьразбиты на диапазоны. Выбор диапазонов осуществляется при помощи счетчика диапазонов с дешифратором, Разрешение на выбор диапазонов поступаетв блок 9 управления, 30Блок 7 выделения кода Времени используется в тех случаях, когда с ИИпоступает зарегистрированный временной код, Блок производит необходимыеоперации по выделению кода времени иэпоследовательности опорных импульсовили из каналов кадра, выдепенных дляэтой цели. Кроме того, блок 7 при необходимости, преобразует двоичный последовательный код времени в параллельный и выдает его в блок 11 для последующей записи или в блоки 13 иВ тех случаях, когда ввод, анализ иобработка информации осуществляетсяпо заданному коду времени в интервале Т начала - Т конца, сигналы сравнения текущего и заданных кодов времени поступают в блок 9 управления,разрешая или запрещая ввод, анализи обработку информации,30Блок 8 разрежения данных осуществляет дискретизацию поступающей в устройство информации, управляя черезблок 9 ее прохождением на блоки 10,11, 15- 18 устройства, Разрежение производится в соответствии с требуемы 55ми режимами анализа, обработки и ввода. При этом блок осуществляет анализслужебной индрмации (отметки, синхроимпульсы, маркеры, признаки времении т. д,) и изменений параметров наопределенную величину, зарегистрированных в заданном канале кадра. Приотсутствии служебных отметок прореживание поступающей информации по определенному закону может быть осуществлено по командам ЭВМ командных ИИили пульта управления устройством,Сигналы разрешения на обработку и.ввод поступают в блок 9,Блок 9 управления обеспечивает согласованное функционирование всех блоков устройства, вырабатывая при помощи распределителя импульсов определенную последовательность, управляющихсигналов (микротактов). Кроме того,блок 9 регулярно опрашивает блок 2для определения появления запросов отИИ. Блок 9 управляется блоком 20 покомандам, кодом операций, начальнымиусловиями и т, и. и по мере их исполнения разрешает поступление информации в блоки 10, 11, 15- 18,Преобразователь кодов 10 при соответствующем разрешении с блока 9 воспринимает информационные слова одногоиз потоков, преобразует их из двоичного кода в десятичный и передает вблок 18 оперативного отображения длявыдачи на печатающее устройство и графопостроитель выбранной группы или вблок 11 для занесения в концентраторы и блоки 13 и 14 устройства,Блок 11 формирования слов состоитиз схемы формирования машинного слова, имеющего разрядность выходныхсдвиговых регистров и определяемомупо наибольшему количеству разрядовпринимающих концентраторов, дополненных до числа кратного байту. Блок 11формирует слова одной разрядности иэразноразрядной информации, поступающей из разнотипных ИИ через блоки 3,5 и 10. При этом с помощью интерфейсов обеспечивается побайтная передачасловами с разрядностью, принятой вЭВМ Для идентичности выходная информация одержит служебные разряды,соответствующий код которых являетсяпризнаками начала кадра, кода времени, сбойного кадра и т. д, С той жецелью в слова, выходящие с устройства, могут включаться коды выбираемыхканалов, зарегистрированного текущего времени, а также служебные отметки. Для контроля правильности передачи информации в блоке 11 формируетсяконтрольный код скомпонованных словили байтов, которые после выполнениявсех заданных условий предварительнойподготовки и ввода через соответствующие интерфейсы выдаются в ЭВМ (выход26) или буферную память (блок 13) уст-ройства,. Запись подготовленной информациив ЭВМ или буферную память осуществляется при помощи блока 12 сопряжения.Это дает возможность заносить поступающую от ИИ информацию одновременнов буферную память и ЭВМ. При этомблок 12 вырабатывает необходимые управляющие сигналы для организации информационного обмена блока 11 с блоком 13 и с каналами прямого доступав память ЭВМ. Во всех режимах адресазаписи формируются в ЭВМ и блоке 13и определяются программой обработки.Управляющие воздействия поступают в ррЭВМ через соответствующие интерфейсы(выход 25), а в блок 13 по непосредственной связи. При работе с ЭВМ пос-.ле подготовки очередного слова блок12 выдает сигнал "готовность", по ко- Иторому процессор выделяет ближайшийцикл обращения к оперативной памяти(поступает на вход 22 устройства) ипроизводится запись информационного щслова в ОП по сформированному в канале адресу. При записи информации вблок 13 буферной памяти схема взаимодействия с блоком буферной памяти вырабатывает сигнал "запись", а послезаписи информации в память блок 13вырабатывает для блока 12 сигналы "конец записи" и "готов".Блок 13 буферной памяти осуществляет накопление в оперативной памятиинформации, поступающей из блока 11,и производит передачу накопленной информации в ЭВМ через блок 11 и блок14. Блок 13 может работать в режимахрегистрации, передачи и регистрации ипередачи одновременно. Оперативная память блока .разбита на две части, приэтом организована естественная записьинформационных слов в каждой ее части, .т, е, очередное слово записывается впоследующую ячейку, В начале информация вводится в первую половину ОП, апосле ее заполнения во вторую, Приэтом в зависимости от режимов работыустройства после заполнения первойИполовины ОП может вырабатываться сигнал на запуск блока 14 и блока 12 дляперезаписи информации из первой половины с одновременным заполнением второй половины ОП или сигнал на запись в блоки 14 и 12 вырабатывается после полного заполнения ОП. Такой режим позволяет осуществлять непрерывный ввод больших массивов поступающей информации во внешнюю память устройства беэ участия ЭВМ или с минимальным их использованием.Блок 14 внешней памяти осуществляет перезапись информации из блока 13 на магнитную ленту (МЛ), которая вдальнейшем может быть использованадля обработки в ЭВМ или информация сМЛ может быть непосредственно считана ЭВМ, запросившим обмена, Информация в блок 14 записывается по зонам,Длина зоны равны половине объема ОПблока 13. При каждом обращении к блоку 14 со стороны блока 13 информация записывается в зону, следующую за записанной, После заполнения информацией определенного количества зон очередной информационный массив записывается с начальной зоны. При таком режиме записи информации в блок 14 необходимо, чтобы к моменту перехода на запись к начальной зоне предыдущая информация, записанная в этой зоне была считана для обработки одним из концентраторов, работающим с устройством или замена новой МЛ. Перед тем, как произвести обмен с блоком 14, ЭВМ подают запросы на обслуживание по входу 24 в схему управления коммутацией, которая в зависимости от приоритета дает команду коммутатору на подключение того или иного концентратора к блоку 14 (выход 27). По окончании очередного обмена блок 14 при наличии других запросов организует подключение очередной ЭВМ, обладающей большим приоритетом в сравнении с остальными. Обмен осуществляется независимо от работы остальных блоков устройства, портому работа с блоком 14 может осуЩествляться одновременно с вводом информации. Обмен с блоком 14 происходит до тех пор, пока не обработанывсе запросы.Блок 15 устройства осуществляетконтроль правильности поступающей информации от ИИ и локализацию сбойныхучастков информационных носителей,применяемых в ИИ. Количество сбойныхситуаций (неправильная контрольнаясумма,пропадание синхроимпульса ит. д.) фиксируется счетчиком сбоев,а сбойная информация отмечается специальными признаками,68 Формула изобретения 11 973Блок 16 согласования при наличии соответствующего разрешения с блока 9 управления осуществляет устранение одиночных, случайных выбросов значений исследуемых процессов. При этом выбро- сом считается значение, отличающееся от предыдущего на величину, большую заданной, Обнаруженный выброс интер- полируется. Сглаженная информация поступает в блок 11 для занесения в ЭВМц или блок 13 и в блоки 17 и 18.Блок 17 сжатия под управлением бло. ка 9 воспринимает информацию с блоком 3, 5 и 16 и сокращает ее объемы и избыточность при вводе или оперативном отображении без ухудшения точности характеристик, получаемых результатов обработки. Информация на выход этого блока проходит только после изменения исследуемого процесса на ве личину заданного приращения, к которому приформировывается количество пропущенных информационных слов, для восстановления сжатой Функции с сохранением времени масштаба и контроля,аБлок 18 отображения осуществляет выдачу кодовой информации через блоки 19 и 1 на графопостроитель с предварительным преобразованием в аналоговую форму и печатающее устройство вы-щ бранной группы, Выводные графики имеют вид параметр во времени, а на печать совместно с информационными словами выдаются служебные отметки, коды текущего времени и т. д.Блок 19 вывода коммутирует информационные и служебные сигналы, поступающие с блоком 18 и 20 к внешним устройствам, выбранным для работы согласно алгоритма, 4 ОБлок 20 позволяет осуществлять управление работой внешних устройств выбранной группы и задание функционирования устроиству со стороны концентраторов или экспериментаторов с помощью ИИ типа клавиатура - код через блоки 1, 3 и 1, При этом из ЭВМ (вход 23) и блока 11 выдаются в блок 20 управляющие слова, содержащие коды операций, номера устройств, константы начальных условий и т, и. По этим командам че 4 рез блок 19 производится пуск, стоп перемотка лентопротяжных механизмов выбранных ВНУ, а также задаются режимы обработки информации в устройства.Устройство позволяет согласно за 55 даваемого алгоритма приоритета производить обраоотку информации от многих .источников инФдрмации; осуществлять сглаживание исследуемых процессов исжатие информации, преобразовыватькодовую информацию в аналоговую с последующим выходом на выбранный графопостроитель совместно с метками времени и служебными отметками; выполнятьдокументирование выходной информациина выбранном печатающем устройстве,обеспечивать программное задание режимов функционирования и управлениеработой ИИ и устройства как со стороны ЭВМ, так и экспериментаторов, производить оперативное изменение работыустройства со стороны экспериментатораф осуществлять запись и долговременное хранение больших массивов информации с последующей их передачей дляокончательной обработки на ЭВМ; производить контроль информации, поступающей от ИИ и отмечать сбойные информационные слова и кадры; формироватьинформационные слова для ввода в концентраторы и осуществлять их раскомпоновку для побайтного обмена,Устройство для обработки и ввода информации, содержащее блОк согласования, первый вход которого является первым входом устройства, блок разряжения данных, второй вход которого соединен с входами блока выбора каналов, блока выделения кода времени и первым выходом блока компенсации временного сдвига, а выход - с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом блока выделения кода времени, третий вход - с первым выходом блока выбора каналов, пятый вход - с выходом блока контроля данных, шестой вход - со вторым выходом блока задания программы, первый выход блока управления соединен с третьими входами блока задания программы, формирования слов, сжатия, отображения, контроля данных, сглаживания, преобразователя кодов и является первым выходом устройства, второй вход блока сглаживания соединен со вторым выходом блока компенсации временного сдвига и вторыми входами блоков формирования слов, сжатия, отображения, контроля данных и преобразователя кодов, а выход - с четвертыми входами блока отображения, блока сжатия и блока формирования слов, пятый вход которого соединен со вторымвыходом блока выделения кода времени,шестой вход - со вторым выходом блока выбора каналов, седьмой вход - свыходом преобразователя кодов и пятымвходом блока отображения, восьмой вход- с выходом блока сжатия и шестым входом блока .отображения, первый выходблока формирования слов является вторым выходом устройства, второй входблока задания программы является третьим входом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностейустройства путем управления периферийными устройствами, в него введены Зпервый и второй коммутаторы, блокформирования команд, блок приоритета,первый вход которого соединен со вто.рым выходом блока управления, второйвход - с третьим выходом блока согла.щсования, третий вход - с первым выхо-,дом блока задания программы, выходблока приоритета соединен со вторымвходом второго коммутатора и третьимвходом первого коммутатора, первый Зувход которого соединен со вторым выходом блока задания программы и четвертым входом блока управления, второйвход - с выходом блока отображения,а выход - со вторым входом блока согласования, первый вход второго коммутатора соединен со вторым выходомблока согласования, первый выход - спервыми входами преобразователя кодов,блоков формирования слов; контроляданных, сглаживания, сжатия и отображения, второй выход - с входом блокакомпенсации временного сдвига, третийвыход - с первым входом блока разряжения данных, а четвертый выход - свходом блока формирования команд, вы-.ход которого соединен с первым входомблока задания команд, первый выходблока согласования является четвертымвыходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство. СССРй 541162, кл. 6 06 Г 3/04, 19752. Авторское свидетельство СССРй 602935 кл. С 06 Г 3/ОЬ, 1976 (прототип).