Устройство для ввода информации в ЭВМ Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам ввода информации в ЦВМ, и может быть использовано при вводе .дискретлой информации в IIBM. .Известно устройство для ввода информации в ЦВМ, содержащее счетчик, блок -управления счетчиком, блок ввода, регистрсдвига, .блок сл жебных сигналов, блок формирования зон, блок синхронизации, блок управ ления, буферный регистр с их связями 1 . . Недостатком устройства является малое быстродействие. . . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому . результату является устройство ввода информации в ЭВМ, содержащее регистр сдвига, буферный регистр информации, буферный регистр служебных сигналов, счетчик, блок управления счетчиком, блок управления считыванием, мультиплексор и блок .памяти. Перовые входы счетчика, регистра сдвига и вход блока управления счетчиком объединены и являются первым входом устройства, 5торой вход регистра сдвига является вторым входом устройства, первый вход .лультиплексора является третьи входом устройства, первые входы бло ка памяти, блока управления считы ванием и второй вход мультиплексора объединены и, яв.ляются-четвертым входом устройства, второй вход блок .памяти является пятым входом устрой ства. Выход мультиплексора подключе к третьему входу памяти, выход блока управления счетчиком соединен с вторым входом счетчика, выход котор.ого подключен, к второму входу . блока управления считыванием, третий вход которого со,единен с выходом блока памяти-. Первый выход регистра сдвига соединен с первым входом буферного регистра информаци второй вход которого подключен к первому выходу блока управления очитыванием, второй выход регистра сдвига соединен с. первым входом буферного регистра служебных сигналов |Второй вход которого подключен к второму выходу блока управления счи тыванием. Выход буферного регистра информации является первым выходом устройства, выход буферного регистра служебных сигналов подключен к третьему входу мультиплексора и объединен с вторым выходом устройства, третий выход блока управления считыванием является третьим выходо устройства. , В устройстве в блок памяти заранее записываются признаки необходимости,приема в ЦВМ, поступающей на вход устройства, приэтом при . вворе информации селектируется инФормация, которая не запрограммирована, не принимается, нужная информация перес.ылается в ЦВМ 2 . Недостатком.известного устройства является малое быстродействие, так как в ЦВМ часто перес.ылается информация, не несущая, в себе новизны, т.-е. .информация текущего сеанса ввода идентична -информации предыдущего сеанса. На обработку этой информации бесполезно тратится . время процесса ЦВМ. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем, что .в устройство для ввода информации в ЭВМ, содержащее первый блок .управления, вход которого является входом синхронизации устройства и соединен с входом счетчика и синхро- . входом регистра сдвига, информационный вход которого является информационным входом устройства, а первый и второй выходы соединены с входами буферного регистра информа ции и буферного .регистра служебных си-гналов соответственн.о, выход первого блока управления подключен к сбросовому входу счетчика, выход которого подключенК п.ервому входу второго блока управления, второй . вход которого, первый входмультиплексора и управляющий вход блока памяти являются управляющим входом устройства , первый выход мультиплексора подключен к адресному вхойу блока памяти, первый информационный выход которого соединен с третьим входом второго блока управления, первый и второй- выходы которЬго подключены к синхронизирующим входам буферных регистров информации и служебных сигналов- соответственно, выход буферного регистра служебных сигналов соединен с вторым входом мультиплексора, введены блок сопряжения, блок сравнения,, блоки адресных и информационных.ключей, первые входы- блока сравнения и блока информационных ключей соединены с выходом буферного регистра информации, второй вход блока-, информационных ключ,ей соединен с выходом буферного регистра служебных сигналов, выход блока информационных ключей соединен с информационным входом блока памя:;и, являющимся информационным входом выходом устройства, и с вторым входом блока сравнения, выход которого подключен к первому управляющему входу блока сопряжения, ..второй управляющий вход которого соединен с третьим, выходом второго блока управления, первый выход блока Ьопряжения подключен к третьему управляющему входу блока информационных ключей, четвертый вход которого подсоединен к шине источника питания. второй выход блока сопряжения подкл чен к входу управления блока адресных ключей, другой вход которого подключен к дополнительному выходу блока памяти, выход блока адресных ключей соединен с адресным входом мультиплексора, являющимся адресным входом - выходом устройства, третий выход блока сопряжения является .управляющим входом - выходом устройства. На фиг, 1 представлена с-труктурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - схема первого блока yrtравления; на фиг. 3 - схема втррог.о блока .управления,- на фиг. 4 - схема блока сопряжения. Устройство , содержит первый блок 1 управления, счетчик 2, регистр 3 сдвига, буферный регистр 4 информации, буферный регистр 5 .служебных сигналов, второй блок б управления, мультиплексор 7, блок 8 памяти, блок 9 адресных ключей, блок 10 информационных ключей-, блок 11 сравнения, .блок 12 сопряжения, вход 13 синхронизирующий, вход 14 информационный, адресный вход - выход 15 устройства управляющий в.ход 16 устройства, информационный вход - выход 17 устройства, сбросо.вый вход 18 счетчика вход буферного.регистра информации 19, вход -20 буферного регистра служебных сигналов 20,.адресный вход 21 блока памяти, первый информационный выход 22 блока памяти, дополнительный информационный выход 23 блока памяти, выход 24 счетгчика, вход 25 синхронизирующий буферного регистра информации, вход 26 синхро низ.ирующий буферного регистра служебных си:г налов, выход 21 буферного регистра информации, выход 28 б.уферного регистр служебных сигналов второй управляющий вход 29..блока сопряжения, первый управляющий вход 30 блока сопряжения, вход 31 управляющий блока информационных ключей,, .вход 32 управляющий блока адресных ключей, управляющий вход - выход ,33 устройства, другой счетчи.к 34 и генератор 35 Синхроимпульсов,.дешифратор 36 и первый элемент И 37, триггер 38 сигнала Запрос, триггер 39 сигнал а Занято , триггер 40 сигнала Запись - Чтение, логичес.кий элемент. ИЛИ 41, второй .элемент И 42. .. . . Передача символов информации, осу ществляется со скоростью {1/Т) бод. Ийформацконная посылка начинается с пропуска, представленного К симво лами. На интервале пропуска отсут-ствуют синхрсэимпульсы. Затем на вход 14 поступают w служебных сим волов, с помощью которых закодирован номер информационной посылки. Следующие за ними h символов несут в себе непосредственное информационное содержание. Служебные и информационные символы сопровождаются синхроимпульсами на входе 13. Устройство работает в двух режимах, -В первом режиме в блок- 8 памяти устройства ввода .записывается управляющая информация следующего формата: один бит представляет собой признак необходимости приема информационной посылки, остальные биты представляют собой адрес ЗУ ЦВМ, по которому необходимо принять информационную посылку. Разрядность. части определяется разряд-, ностью адр.есного пространства ЗУ ЦВМ. Б i -ю ячейку- блока 8 памяти устройства ввода записывается управляющая ин-формация для информационной посылки с номером i . Разрядность номера информационной посылки hi. - . - . Таким образом, блок 8 памяти состоит из 2 ячеек разрядностью (е +1). Во втором режиме происходит непосредств.ённый прием информационной посылки в устройство, анализ на не обходимость приема данной информационной посылки в соответствии с признаком необходимости, записанйым в первом режиме в блок 8 памяти и анализ принятой информации -на но визну и в случае, если информация текущего сеанса ввода не равна информации предыдущего сеанса ввода, т.е. является новой, запись .этой информации с прифбрмированным битом новизны в ЗУ. ЦВМ по адресу, заданному в первом режиме работы устро йства. Если;информация не является новой, запись ее в ЗУ ЦВМ не произ-: водится. Проц.ессор обрабатывает только ту информацию, в которой присут- ствует бит новизны. . В первом режиме устройство работает следующим образом. . . , По управляющему сигналу 16 (уровень логического чуля J мультиплексор 7 комглутирует вход - выход 15, соединенный с адресной шиной ЦВМ ;на адресный вход 21 блока 8 памяти.; БЛОК 8 памяти работает в режиме Запись , по информационной шине 17 ЦВМ на инфор«1ационный вход блока 8 . памяти от процессора поступает упрэвляющая информация.-TaKjiM образом, осуществляё ея запись управляющей информации для всех номеров ийформационных посылок в- блок 8 памяти устройства. . Второй режим характеризуется уровнем логической единицы на управ ляющем входе 16. По этому сигналу блок 8 памяти переключается .в режим | Чтение , мультиплексор 7 коммутирует выход 28 на вход 21, .

Во время паузы (интервала пропуска поступающей информации) блок 1 управления формирует импульсы сброса для счетчика 2. На вход сброса .счетчи а 34 поступают синхронизирующие импуЛьсы с входа 13 устройства. Генератор 35 формирует тактовые импульсы-для счетчика 34 частотой f ,в несколько раз превьмающей чатоту синхроимпульсов на входе 13. Таким образом, за время паузы счетчик 34 успевает хотя бы аз достичь такого состояния, когда на его выходе появляется логическая единица, обнуляющая счетчик 2.

После окончания интервала пропус ка, при появлении синхроимпульсов, на входе 13 информации на входе 14,

начинает заполняться, регистр 3 сдвига, а счетчик 2 начинает подсчет количества принятых символов.

Код со счетчика 2 поступает по выходу 24 на блок б управления ....После того как принято m йглужебных сш.олов,

:на выходной код счетчика 2,срабаты1вает блок 6 управления. На его -выходе появляется импульс записи, подступающий на вход 26, по.которому информация с входа 20 регистра .3 сдвига переписывается в буферный регистр 5 служебных сигналов. Аналогично, при поступлении п информа.мационных битов в регистр 3 .сдвига, в блоке б управления формируется импульс записи, поступающий на вход 25. в буферный регистр 4 информации.. .

Таким образом, на выходе 27 появляется М -разрядный код принятой информации, на выходе 28 - MI -разрядный код номера принятой посылки.Мультиплексор 7 коммутирует код номера принятой посылки (выход 28 ) на адресный вход 21 блока 8 памяти

Происходит считывание управляюще информации для принятой информаци.оннрй посылки из блока 8 памяти.

Признак необходимости приема данной информационной посылки по выходу 22 поступает, в блок б управления. Если

.в первом режиме работы устройства признак необходимости за.фиксирован в блоке 8 памяти, то происходит формирование сигнала на входе 29, который подается в блок 12 сопряжения. Блок 12 сопряжения занимает магистраль ЦВМ, вырабатывается сиг-нал на входе 32, открывающий ключи блока 9, через которые из блока 8 на адресную магистраль через вход - выход 15 поступает адрес ЗУдля данной информационной посылки. и организует чтение из ЗУ ЦВМ.информации, принятой в предыдущемсе« ансе. ввода.

Эта информация по магистрали данных ЦВМ поступает на в-ход - выход 17 устройства и вход блока 11 сравнения. На второй вход блока 11 сравнения по выходу 27 с буферного регистра информации подается вновь поступающая информация. Есливновь поступающая, информация не является новой, то на выходе блока 11 сравнения формируется сигнал сравнения оступающий на вход/30 (уровень огической единицы ), по которому блок 12 сопряжения сбрасывает- сигнал на входе 32, открывающий ключи блок 9,сбрасывает сигналызахвата агистрали ЦВМ, -и тем самым, поступающая информационная посылка не записывается в ЗУ Ц.ВМ.

Если вновь поступающая информация является, новой, .то на выходе блока 11 сравнения вырабатывается сигнал несравнения (уровень логичес-. кого нуля ), по которому блок 12 сопряжения формирует сигнал, открыва- щий ключи блока 10, и- организует запись в ЗУ ЦВМ информации .с црифорированным битом новизны. Бит новизны ф.ормируется подключением на дополнительный вход блока 10 клюЧей напряжения +9 В (уровень логиеской единицы J. Сбрасывается бит новизны-ВО введенной информации рограммно на окончании обработки ее проц-ессором. На магистраль данных ЦВМ через ключи блока 10 постуает информация с выходов 27 и 28, а на адресную магистраль через блок 9 поступает адрес ЗУ ЦВМ с выхода блока 8 памяти. По окончании записи в ЗУ ЦВМ блок 12 сопряжения сбрасывает сигналы на входах 31 и 32 управления ключами блоков 10 и 9 и сигналы захвата магистрали.

По сигналу на входе 29 от блока б управления на триггере 38 устанавливается уровень логической единицы (.сигнал ЗПР ), на триггере 40 устанавливается уровень логической еди-. ницы (сигнал ЧТ ), которые поступают, на управляющую шину ЦВМ по вход выходу 33. По сигналу Разрешение (РЗР ) с управл}пощей шины ЦВМ на триггере 38 устанавливается уровень. логического нуля (сбрасывается сигнал. ЗПР ), на триггере 39 устанавли-. вается уровень логической единицы (формируется сигнал ЗАН ), который по ВХОДУ 32 поступает на управляющий вход блока 9 ключей.

По единичному сигналу на входе 30 со схемы сравнения(поступающая информация не несет .в себя новизны) триггер 39 устанавливается в состояние логического нуля (сбрасывается сигналы ЗАН и управляющий сигнал по входу. 32).

По нулевому сигналу на входе 30 со схемы сравнения (поступает новая информэийя ) на выходе элемента PI 42 формируется сигнал, который пос.тупает на управляющий вход блока 10 и устанавливает уровень логического нуля на выходе триггера 40 ( сигнал ЗАП ). Происходит запись поступивuieft информации в ЗУ ЦВМ.

Сигналы на входах 31 и 32 и ЗАН сбрасываются по ответному сигналу Принято с управляющей шины ЦВМ по окончании записи в ЗУ ЦВМ. Адрес и информация, поступающие через блоки 9 и 10,на магистраль ЦВМ, сопровождаются кавитируюгаими сигналами, которые в описании блока 12 сопряжения опущены.

Таким образом, в устройстве ввода производится анализ поступающей информации на нс визну путем сравнения информации текущего и предыдущего сеансов ввода. В ЗУ ЦВМ записывается лишь новая информация при этом к ней приформировывается бит новизны. Каждой информационной посылке соответствует определенная ячейка или область памяти, адрес которой записывается в блок 8 памят т.е. одновременно с вводом информации осуществляется ее сортировка. В результате достигается увеличение быстродействия, так как процессор ЦВМ не отвлекается на сортировку поступающей информации, а также, на обработку информации, не несущей в себеновизны Одновременно с этим достигается уменьшение объема памяти, необходимой для ввода информации.

/5

je

Я

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ, содержащее, первый блок управления, вход которого является входом синхронизации устройства и соединен с входом счетчика и синхровуодсм рег-истра- сдвига, информационный вход которого является информационным входом устройства, а первый и второй выходы соединены с входами буферного регистра информации и буферного регистра служебных сигналов, соответстйенно, выход первого блока управления подключен к сбросовому входу счетчика, выход которого подключен к первому входу второго блока управления, второй вход которого, первый входмультиплексора и управляющий вход блока памяти являются, управляющим входом устройства, первый выход мультиплексора подключен к адресному входу блока памяти, первый информационный выход- которог р соединен с третьим входом второго блока управления, -первый и второй.выходы которого подключены к синхронизирующим входам буферных регистров информации и служебных сигналов соответственно, выход буферного регистра служебных сигналов соединен с вторым входом мультиплексора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, чтю, с целью повышения быстродействия устройства, в него . введены блок сопряжения, блок сравнения, блоки адресных и информационных ключей, первые входы блока сравнения и блока информационных ключей .соединены с выходом буферного регистра информации, второй вход ;блока информационных ключей соединен с выходом буферного регистра служебных сигналов, выход блока информационных ключей соединен с информационным входом блока памяти, являю@ щимся информационным входом - .вы(Я ходом устройства, и с вторым входом блока сравнения, выход которого подключен к первому управляющему входу блока сопряжения, .второй уп.равляющий вход которого соединён с третьим выходом-второго блока управления, первый выход блока сопряжения подключен к управляющему входу блока информационных ключей, четвертый 4; вход которого подсоединен к шине исг САЭ точника питания, второтй выходблока .сопряжения подключен к входу управо: ления блока адресных клпочей, другой ю вход которого подключен к дополни- - тельному выходу блока памяти, выход блока адресных ключей соединен .с.адресным входом мультиплексора, являющимся ,адресным входом - выхо- . дом устройства, третий выход блока . сопряжения является управляющим входом - выходом устройства.

4

tpl4Z.Z

Гб

ZZ

/5

29

J7