Устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами Советский патент 1984 года по МПК G06F3/04 

вующими выходами второго дешифратора их информационные входы, а также информационные входы памяти соединены с выходами соответствующих элементов коммутации настройки, группы, а входы сброса - с входом сброса устройства, первый и второй входы элемента ИЛИ режима соединены с соответствующими входами группы информационных входов устройства и второго дешифратора, а его выход соединен с управляющим входом памяти, первые входы элементо коммутйции первой группы и вторые входы элементов Коммутации второй группы соединены соответственно с

выходами триггеров четвертой и пятой групп, вторые входы,элементов коммутации первой группы.соединены с группой входов адреса настройки устройства, первые входы элементов коммутации настройки являются.группой входов настроечной информации устройства, а их вторые входы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с соответствующим входом Группы информационных входов устройства и разрешакяцим входом устройства входы второго дешифратора являются группой адресных входов устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С ВНЕШНШИ УСТРОЙСТВАМИ, содержа1аее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика, группа выходов которого соединена с группой входов первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами триггера, второй вход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входом счетчика,- третий вход которого и третий вход триггера соединены с сброса устгройства, второй -вход элемента И соединен с входом задания режима устройства, два многофункциональных модуля, каждый из котррых содержит две группы элементов коммутации, регистр адреса, дешифратор адреса, память и первую группу триггеров, причем выходы элементов коммутации первой и второй групп соединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы крторого соединены через дешифратор адреса с адресными входами памяти, первые входы элементов коммутации второй группы соединены с группой информационных входов устройства, вход сигнала выборки памяти каждого многофункционального модуля соединен с выходом триггера, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с синхровходами триггеров .первой группы и управляющим входом регистра адреса соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения гибкости и надежности устройства, в него введены второй дешифратор, элемент ИЛИ, группа элементов коммутации настройки, группа многофункциональных модулей, в каждый из которых введены четыре группы триггеров, третья, четвертая, пятая и шестая группы элементов коммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент ИЛИ режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутации третьей группы, вторыевходы которых соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства, третьи входы с о выходами соответствующих элементов коммутации настройки, выхода элемен(Л тов коммутации третьей группы соединены с информационными входами триггеров первой группы, входы сброса которых соединены с выходом элемента ИЛИ сброса, первый и второй входы :которого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответст вующим входом группы информационных входов устройства, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входсцли элементов коммутации четвертой, пятой и изестой групп, вторые :входы элементов коммутации четвертой группы соединены с соответствующим входом группы информационных входов .устройства, вторые входы элементов кок мутации пятой и шестой групп соединены соответственно с выходами триггеров второй и третьей групп, выходы элементов коммутации четвертой и пятой групп соединены соответственно с группами информационных входов ЭВМ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой группы соединена с соответствующими входами регистра адреса. Синхровходы триггеров второй.., третьей, четвертой и пятой групп соединены с соответст

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения унифицированных устройств сопряжения ЭВМ с объектом контроля для автоматизированных систем контроля и физическог моделирования дискретных устройств.

Известно устройство ,для сопряжения, содержащее блок памяти, выполненный на регистрах сдвига, ревер. сивный распределитель и элемент задержки, причем информационные выходы регистров сдвига являются.соответствукадими информационными выходами устройства, устройство содержит четыре элемента И-НЕ, элемент И и триггер дополнительного разряда реверсивного распределителя, причем информационные входы регистров сдвига являются соответствующими информционными входами устройства, входы синхронизации сдвига соединены с входами синхронизации реверсивного распределителя и триггера дополнительного разряда реверсивного распрделителя и выходом первого элемента И-НЕ, а входы синхронизации записи соединены с входом синхронизации ввода устройства, входами синхронизации записи реверсивного распределителя и триггеры дополнительного разряда реверсивного расп;ределителя te первым входом второго элемента И-НЕ, вторым входом подключенного к первым входам первого и третьего элементов И-НЕ и входу синхронизации вывода устройства, управляющие входа разрядов регистров сдвига соединены соответственно с информационными выходами одноименных разрядов реверсивного распределителя, информационный выход последнего разряда и управлякяций вход которого соединены соответственно с информационным входом и управляющим входом триггера дополнительного разряда реверсивного распределителя, управляющим входом подключенного к выходу четвертого г-элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, второму входу первого элемента И-НЕ и через элемент згщержки к третьет у входу первого элемента

И-НЕ, выходом подключенного к вторым

входам четвертого и третьего элемен,тов И-НЕ, выход которого и управляющий вход реверсивного распределителя подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, . выход которого является выходом разрешения выхода устройства, информационный выход триггера дополнительного разряда реверсивного распределителя соединен с выходе разрешения 0 ввода устройства и информационным входом реверсивного распределителя

tl1« Л

. Устройсгво имеет жесткую

5 структуру, что приводит к разработку и изготовлению очередного устройства обмена для очередного объекта контроля в автоматизированной системе контроля.

0 Т

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сопряжения ЭВМ с объектом контроля в автоматизирован5 ных системах контроля, содержащее генератор, счетчик, выхрды которого соединены с входами первого детиифратора, второй дешифратор, две памяти, первую группу коммутаторов, триггер,

0 элемент И, первый вход устройства соединен с первыми входами триггера и счетчика, первая и вторая группа входов устройства соединены с первыми группами входов соответственно первой и второй памяти, устройство содержит два регистра, третий дешифратор, вторую группу коммутаторов, две .группы триггеров, элемент задерж ки, причем выход генератора и второй вход устройства через элемент И соединены с вторым входом счетчика, третья группа входов устройства соединена с nepBbLMH входами коммутаторов первой группы, выходы которых соединены с первыми Группами входов первого и второго регистров, вторые группы входов которых соединены с выходами коммутаторов второй группы первыевходы которых соединены с четвертой группой входов устройства третий вход которого соединен с вторыми входами коммутаторов первой и второй групп и с первыми входами первой и второй памятей-, вторые груп пы входов которых через соответственно второй и третий дешифраторы соединены с выходами соответственно первого и второго регистров, входы которых соединены- с первым выходом первого дешифратора, второй выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с вторыми входами первой и второй памятей, выходы которых соединены с первыми входами триггеров соответственно перьой и второй групп, вторые входы которых соединены с третьим выходом первого дешифратора, четвертый выход которого соединен с третьим входом триггера, выходом устройства и через элемент задержки с третьим входом счетчика,выходы триггеров первой группы соединены с груп пой выходов устройства, выходы, трйггеррв второй группы соединены с третьими входами соответствующих кс шутаторов второй группы, пятая группа входов устройства соединена с третьими входами коммутаторов пер вой группы, первый вход устройства соединен с третьими входами триггеров первой и второй групп tZJ. Устройство выдает команды на вход контролируемой радиоаппаратуры, в ре зультате чего заставляет его работат в заданном режиме и производит предварительную обработку сигналов с выхода радиоаппаратуры и принимает решение типа Годен и Не годен Это устройство позволяет.программировать алгоритмы работы устройства, однако структура устройства не позволяет организовать работу по двум и более независимым алгоритмам параллельно, не позволяет организоват алгоритмы работы по циклам и не позволяет измерять временные интервалы дискретных сигналов. Перечисленные недостатки ограничивают функцио нальные возможности устройства. Целью изобретения является повышение гибкости и Нс1дежности устройства путем обеспечения возможности программирования структуры устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с тгервым , входом счетчика,, группа вь1ходов которого соединена с группой входов первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами триггера, второй выход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входом счетчика, третий вход которого и третий вход триггера соединены с входом сброса устройства, второй вход элемента И соединен с входом задания режима устройства, два многофункциональных модуля, каждый из которых содержит две группы элементов коммутации, регистр адреса,- дешифратор адре :а, память и первую группу триггеров, причем выходы элементов коммутации первой и второй групп соединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы которого соединены через дешифратор адреса с адресными входами памяти, первые входы элементов коммутации второй группы соединены с группой информационных входов устройства, вход сигнала-выборки памяти каждого многофункционального модуля соединён с выходом триггера, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с синх- ровходами триггеров первой группы и управляющим входом регистра адреса соответственно, введены второй дешифратор, элемент ИЛИ, группа элементов коммутации настройки, группа многофункциональных модулей., в из которых введены четыре группы триггеров, третья, четвертая, пятая и шестая группы элементов ксммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент ИЛИ режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутации третьей группы, вторые входы которых соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства, третьи входы - с выход&ми соответствующих элементов коммутации настройки, выходы.элементов коммутации третьей группы соединены с информационными входами триггеров первой группы, входы сброса которых соединены с выходом элемента ИЛИ сброса, и второй входы котирого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответствующим входом группы информационных

входов устройства, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входами элементов коммутации четвертой, пятой и шестой групп, вторые I входы элементов коммутации четверто группы соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства, вторые входы элшлентов коммутации пятой и шестой групп соединены соответственно с выхода ми триггерой второй к третьей групп, выходы элементов коммутации четвертой и йятой групп соединены соответственно с группами информационных входов ЭВМ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой группы соединены с соответствующими входами регистра адреса, син сровходы триггеров второй, третьей и четвертой и пятой групп соединены с соответствующими выходами второго дешифратора, их информационные входы а также информационные вхо,ды памяти соединены с выходами соответствующих элементов ксялмутации настройки группы, а входы сброса - с входом сброса устройства, первый и второй входы элемента ИЛИ режима соединены с соответствующими входами группы информационных входов устройства и второго дешифратора, а его выход соединен с управляющим входом памяти, первые входы элементов коммутации первой группы и вторые входы элементов коммутации второй группы соединены соответственно с выходами триггеров четвертой и пятой групп, вторые входы элементов кошлутации первЬй группы соединены с группой входов адреса настройки устройства, первые входы элементов коммутации настройки являются группой входов настроечной информации устройства, а их вторые входы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства и разрешающим входом устройства, входы второго дешифратора являются группой адресных входов уст ройства.

На фиг Л приведера схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схема многофункционального модуля,

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, первый дешифратор 3, элемент И 4,второй дешифратор 5, элемент 6 задержки, триггер 7, многофункциональный модуль 8, элемент ИЛИ 9, элемент 10 коммутации настройки группы.

Многофункциональный модуль 8 содержит память 11,дешифратор 12 адреса, регистр 13 адреса, триггер 14 первой группы, триггер 15 третьей группы, триггер 16 второй группы, .триггер 17 четвертой группы, триггер 18 пятой группы, элементы 19-23 коммутации четвертой, пятой, шестой первой и второй групп соответственно элемент ИЛИ 24 сброса, элемент ИЛИ 25 режима, элементы 26 коммутации третьей группы, вход 27 сброса, вход 28 задания режима, выход 29, группу входов 30А - ЗОу настроечной информации, разрешающий вход 31, группу информационных выходов 32, 32,,, группу информационных входов ЗЗд- 33ц ЭВМ, входы 34 - 42 многофункционального модуля, группу адресных входов 43,1- 43( устройства, группу.входов 44(v( адреса настройки, группу входов 45д- 45 и группу выходов 46 - 46N| многофункционального модуля, группу информационных входов 471- 47р и выходов 48х- Л8 устройства,

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства необходимо в программируемые многофункциональные модули 8 записать информацию об алгоритме их работы и задать связи между ними. Для этого сигнал логического нуля с входа 28 устройства, запрещает прохождение импульсов от генератора 1 через элемент И 4 на счетчик 2, Импульсный сигнал с входа 27 устройства приводит в исходное состояние счетчик 2, триггер 7, регистры 13 и триггеры первой 14, третьей 15, второй 16, четвертой 17 и пятой 18 групп каждого программируемого многофункционального модуля 8, Затем на вход 31 устройства подается сигнал логической единицы, чем разрешается прохождение информации с группы входов 30,1 - ЗОк устройства через группу эле мэнтов 10 кс 1мутации на группы входов 32,,- 32 многофункциональных модулей. На каждой шине группы входов ЗОк, устройства устанавливается сигнал логической единицы, а на группе входов 43у4 устройства устанавливается код, по которому с выхода дешифратора.5 разрешается запись информации группы входов 30л- 30, устройства в четвертую группу триггеров 17 первого многофункционального модуля 8, Выходные сигналы триггеров 17 четверфой группы разрешают прохождение сигналов через первую группу элементов 22 коммутации на вход регистра 13,

Затем на группе входа 43|4 устройства устанавливается код, по которому с выхода дешифратора 5 поступает разрешаквдий сигнал на вход элемента ИЛИ 25 и разрешается запись информации в память 11 первого многофункционального модуля. На входе 28 устройства устанавливается сигнал логической единицы. При этом

импульсы с генератора 1 через элемент И 4 поступают на вход счетчика 2, откуда в параллельном коде на деш 1фратор 3 подается число отсчитанных импульсов, в результате на вхот ды регистров 13 поступает импульс, 5 по которому в регистр 13 первого многофункционального модуля записывается адрес, заданный на группе входов 44м устройства. Адрес дешифрируется дешифратором 12, ив 10 памяти 11 выбираетсяячейка, в кото- ,, рую необходимо записать информацию. Счетчик 2 продолжает считатьи первый дешифратор 3 устанавливает триггер 7 в единичное значение и разре- 15 ается запись информации в память , 11 с группы входов 30л- -30ц устройства. Потом первый дешифратор 3 устанавливает триггер 7 в исходное, состояние, чем снимается сигнал об- 20 ращения памяти 11 и сигнализирует о необходимости выставить новуй инг формацию для записи и новый адрес и через элемент 6 задержки происхо дит сброс счетчика 2 в исходное 25 состояние. Далее процесс многократно повторяется. Аналогично производится запись информации в память каждого многофункционального модуля.

Затем на входе 28 устройства вновь устанавливается сигнал логического нуля, чем запрещается прохождение импульсов от генератора 1, а импульсным сигналам с входа 27 устройства приводятся в исходное 35 состояние счетчик 2 триггера 7, per гистры 13 и триггеры первой 14, третьей 15, йторой 16, четвертой 17и пятой 18 групп каждого многофункционального модуля 8. Затем путем 40 последовательной смены кедов на группах входов ЗОц и 43 устройства соответствукядие триггеры третьей 15, второй 16, четвертой 17, пятой -18 групп у каждого многофунк- 45 цис)нального модуля 8 устанавливаются в единичное значение. Сигнал логической единицы с выходов этих триггеров разрешает прохождение сигнсшов через соответствующие элемен- -л ты каимутации, чем задаются внутренине и внешние связи в многофункционгшьных модулях.

I.,

Элементы коммутации.(двунаправленные ключи) при наличии на управ- лЯюЩём входе сигнала логического : нуля имеют высокое выходное сопротивление (ключ находится в третьёц . состоянии).

Устройства сопряжения ЭВМ с внеш- 60 ними устройствами чаще всего содержат счетчики, регистры и блок управления, который анализирует поступающие сигналы, выдает управляющие сиг- , налы на регистры и счетчики в соот- 65

ветствии -с заданным алгоритмом работы.

При реализации устройства управления на основе программируемого многофункционального модуля на треть группу триггеров 15 записывается код, который задает внутренние связи и определяет число внутренних состояний устройства, на вторую группу триггеров 16 записывается код, который задает внешние связи устройства управления по выходу, т.е. задается количество используемых выходных шин устройством управления, .на пятую группу триггеров 18 записывается- код, который задает связи устройства управления с внешними и. внутренними входными сигналами.

На основе программируемого многофункционального модуля можно реализовать также функциональные устройства вида: реверсивный двоичный счетчик, реверсивный двоично-десятичный счетчик, счетчик, выходы которого подключены к дешифратору, реализующему различные условия и т.д.

Перед началом работы многоФункционсшьного блока в качестве счетчика триггеры 14 первой группы устанавливаются в исходное состояние. На счетный вход поступает разрешающий сигнал от устройства управления или по одной из шин группы входов 47i - 47( устройства. На,третью группу триггеров 15 записывается код, который задает внутренние связи счетчика, а на остальных группах триггеров устанавливается код в соответствии с алгоритмом работы устройства сопряжения.

При использовании многофункционального модуля 8 в качестве регистра , ил и блока памяти алгоритм записи информации в него аналогичен описанному. Но управляющие сигналы поступают от устройства управления.

Регистр сдвига работает в трех режимах: запись информации, хранение информации и сдвиг информации.

При хранении информации Ч. -и разряд принимает значение своего предыдущего состояния, при сдвиге вправо - значение xj, разряда, при.сдвиге влево - значение разряда.

При реализации сдвигового регистра на основе программируемого многоV Функционального блока на группу триггеров 15 записывается код вида 1110111, а на пятую группу триггеров 18 - инзверсное значение этого кода (0001000). Единичный разряд инверсного кода разрешает прохождение управляющего сигнала Сдви от устройства управления.

Параллельная запись информации в регистр сдвига, производится путем установки триггеров 14 первой группы в соответствующее состояние через элемент 26 коммутации с группы входов 32д- 32(С модуля при единичном значении сигнала на управляющем входе элементов ксммутации, поступающего от устройства управления. После записи инфостации в память 11 и установки всех тригг эов в соответству1е(цие состояния подается сиг нал логического нуля на вход 31 устройства, чем згитрещается прохождение сигнёипов через группу элементов 10 коммутации. На группу входов 43ц устройства устанавливается код, исключак 4Ий управляющих воздействий дешифратором 5 на програкшируемые многофункциональные модули. На вход 28 подается сигнал логической единицы, чем разрешается прохождение импульсов от генератора 1 на вход счётчика 2. Начинается процесс считывания информации из памяти 11, аналогичный процессу записи, и управляется генераторе 1, счетчиком 2, дешифратором 3, триггером 7. При этом адреса считывания на памяти определяются совокупностью входных сигналов и сигналов, задаваемых внутренними связями многофункционального модуля. В случае необходю«0сти, после настройки устройства ссшряжения на заданный алгоритм работы и задания внутренних связей устройства, группа 44«- шин устройства сопряжения может быть использована для подачи входных сигналов. Преимущества предлагаемого устройства заключается в расширении функционгшьных возможностей, а именно програютируется структура устройства, устройство позволяет измерять временные интерва вл. Кроме того, устройство позволяет замещать устройства дискретной техники,, входящие в состав крупных систем, путем настройки своей структуры и гшгорнтма работы .на алгоритм работы замещаемого блока, что позволяет проводить моделирование, на физическом уровне в реальном масштабе времени.

«7,

43,