Устройство для ввода-вывода информации Советский патент 1984 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройст вам ввода-вывода исходных данных в цифровые и цифроаналоговые вьтислительные устройства, Известно устройство ввода и вывода информации, содержащее пульт упра ления, регистры, переключатели разрядов, преобразователи кодов, вспомо гательные логические элементы (венти ли, инверторы, линии задержки и т.д обеспечивающие ввод информации с перфолент или перфокарт, а также вывод информации на носители (перфокарты или перфоленты) 1 . Однако указанное устройство требует предварительного нанесения информации на перфоленты или перфокарты или использования специальных уст ройств для считывания информации с перфокарт или.перфолент, что констру тивно сложно. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройс7во для ввода вывода информации примятое за прототип и содержащее эл менты И группы, элементы ЮШгруппы, шифраторы, индикаторы, счетчики груп пы, элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиатуру с их связями. Ввод информации с пульта управления осуществляется в десятичной форме, которая затем с помощью шифратор преобразуется в двоично-десятичную форму и через сборки, разделяясь на два потока, одновременно поступает. в арифметический блок, и через схемы совпадения (схемы И) и схемы сборок (схемы ИЛИ) - на вход регистра инДинации 21. Недостатком устройства является его сложность. Цель изобретения - упрощение устроиства. : Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода-вьшода информации, содержащее элементы И группы, элементы ИЛИ группы, шифраторы индикаторы, счетчики группы, элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиатуру, выходы задатчика адреса и переклю чателя являются адресными выходами и выходами Ввод и. В.ывод устройст ва соответственно, входы установки счетчиков группы являются входом ; Сброс устройства, выходы через шиф раторы подключены к входам индикаторов, введены счетчик,первый и второй триггеры, неинвертируюп(ий выход первого триггера и вход установки в единицу второго триггера являются информационным выходом и входом Начало ввода устройства соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов И группы, второй вход одного из которых и первый вход элемента И являются первым тактовым входом устройства, первые входы элементов ИЛИ группы подключены к выкодам клавиатуры, вход которой является вторым тактовым входом устройства, инвертирующий выход первого триггера соединен с третьим входом одного из элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со счетными входами счетчиков группы, выход одного из которых соединен с входом установки в единицу первого триггера, а выходы других - с входами других элементов И группы, неинвертирующий выход второго триггера подключен к вторым входам элементов И и ИЛИ, инвертирующий выход - к входу установки в нуль первого триггера, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, входустановки которого является входом Сброс устройства, а выход переполнения - с входом установки в нуль второго триггера. I На фиг.1 изображена, схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема вычислителя; на фиг.З - временные диаграммы. Устройство включает вычислитель 1, арифметический блок 2, запоминающий блок 3, блок А управления, пульт 5 управления, задатчик 6 адреса, переключатель 7, ключи 8-10, второй триггер 11, элемент И 12, элемент ИЛИ 13, счетчик 14, первый триггер 15, элементы И 16-18 группы, элементы ИЛИ 19-21 группы, двоично-десятичные декады 22-24, счетчики 25-27 группы, шифраторы 28-30, индикаторы 31-33, входы и выходы 34-47 блоков вычислителя, генератор 48 тактовых импульсов делитель 49 частоты, счетчик 50 команд, дешифратор 51 вида арифметической операции, дешифратор 52 служебных операций и дешифратор 53 сигналов выбора адреса.

На фиг.З обозначены;5А - сигнал частоты набора Г- (выход 44 блока 4 управления)55 - время нажатия ключа 8 при наборе младшего разряда вводимого числа; 56 - сигнал на 2-м входе элемента ИЛИ 19J 57 - время нажатия ключа 10 при наборе старшего разряда вводимого числаJ 58 - сигнал на 2-м входе элемента ИЛИ 21J 59 - сигнал тактовой частоты FT (выход 42 блока 4 управления); 60 сигнал начала цикла работы вычислителя 1 на выходе счетчика 50 команд,

61- сигнал Ввод с переключателя

7 (вход 46 на блоке 4 управления;

62- команда начала ввода (выход 43 блока 4 управления)5 63 - сигнал Ввод на единичном выходе триггера 11; 64 - выход счетчика 27 последней декады; 65 - временной интервал, про порциональный величине вводимого числа на единичном выходе триггера

15 (вход 38 арифметического блока 2) 66 - сигнал Вывод с переключателя 7 пульта 5 управления (вход 47 блока 4 управления), 67 - сигнал сброса для счетчиков 25-27 и счетчика 14 (выход 41 блока 4 управления), 68 - временные интервалы, проподиональные величине выводимого числа

(выход 35 арифметического блока 2), I , .

Устройство работает в режимах

ввода и вывода информации.

В режиме ввода информации оператором устройство работает следующим образом.

На пульте 5 управления (фиг.1) с помощью задатчика 6 адреса устанавливается адрес ячейки запоминающего блока 3, в которую необходимо ввести информацию. Блок 4 управления на выходе 44 постоянно формирует сигнал частотой набора Р, (фиг.З, диаграмма 54), которьй поступает на ключи 8-Ш. При замыкании оператором одног из ключей, например 8, (фиг.З, диаграмма 55) сигнал Р„ поступает через элемент ИЛИ 19 на вход счетчика 25 (фиг.З, диаграмма 56).

При появлении на индикаторе 31 заданной цифры оператор размыкае{г ключ 8, и поступление сигналов к на вход счетчика 25 прекращается. В данном случае (фиг.З, диаграммы 55 и 56) на вход счетчика 25 прошло четьфе импульса частоты Рц,. Так же производится набор остальных цифрвводимого числа А в декады 23 и 24

(фиг.З, диаграммы 57 и 58 для декады 23). Таким образом, к концу набора в счетчиках 25-27 окажутся записанными цифры вводимого числа, индицируемые при этом на индикаторах 31-33.

При установке оператором переключателя 7 в положение Ввод (фиг.З, диаграмма 61) сигнал Ввод поступае на вход 46 блока 4 управления (на фиг.2 дешифратора 52 служебных операций) . По этому сигналу блок 4 управления в определенное программой время работы вычислителя 1 вырабатывает команду Цикл ввода (фиг.З, диаграмма 62) и вьщает ее с выхода 43 на единичный вход триггера 11, устанавливая его в состояние 1 (фиг.З, диаграмма 63). Сигнал с нулевого выхода триггера 11 снимает сброс с нулевого входа триггера 15, разрешая его установку в состояние 1. Сигнал с единичного выхода триг гера 11 (фиг.З, диаграмма 63) от- , крывает элемент И 12. для прохождения тактовой частоты F.J с выхода 42 блока 4 управления на вход счетчика 14, а также через элемент ИЛИ 13 открывает элементы И группы 16-18, объединяя счетчики 25-27 в единый П-декадный счетчик. При этом элемент И 16 открыт сигналом с нулевого выхода триггера 15 для прохождения тактовой частоты Т на вход счетчи.ков 25-27.

Выходной сигнал счетчика 14 поступает на нулевой вход триггера 11 и устанавливает его в состояние О (фиг.З, диаграмма 63). Сигнал с единичного выхода триггера 11 закрывает элемент ИЛИ 13, который закрывает элементы И 16-18, а с нулевого вькода - устанавливает в .нулевое состояние-триггер 15. С момента начала сигнала Ввод (фиг.З, диаграмма 63) тактовая частота начинает поступать через открытьй элемент И 16 на вход счетчиков 25-27, Как бьшо сказано, в счетчиках 25,26 и 27 к моменту начала ввода хранится двоично-десятичный код вводимого числа А. Полная емкость счетчиков 25-27 составляет 10 (в нашем случае при П 3, А ц 1000).

Следовательно, для полного заполнения счетчиков 25-27 на их входы через элемент И 16 должно поступить число итчпульсов тактовой частоты Т т 5 равное Aj, которое определяется выражением:Aj А,- А,, . (1) где А - число импульсов вводимого числа, Af,-- полная емкость счетчиков А.- число импульсов, заносимых для полного заполнения счет чика . А импульсов поступит в счетчик 25-27 за время Т, определяемое выражением:Та А.где Tj- время заполнения счетчиков 25-27, А,- число импульсов, заносимых для (ПОЛНОГО заполнения счетчиков 25-27 период тактовой частоты После заполнения счетчиков 25-27 на вькоде последней декады-24 через вре Tj формируется сигнал переполнения (фиг.З, диаграмма 64), которьй посту пает на единичньй вход триггера 15 и устанавливает его в состояние 1 При этом сигнал с нулевого выхода триггера 15 закроет элемент И 16, и прохождение тактовой частоты Р,- на вход счетчиков 25-27 прекратится, Таким образом, через время Tj в сче чике оказывается нулевой код, сигна лизирующий о вводе числа. Сигнал с единичного выхода тригг 15 поступает на вход 38 арифметичес кого блока 2 и заканчивается в моме окончания сигнала Ввод. Длительность временного интервала (фиг.З, диаграмма 65) ойределяется соотноше нием ,-т, , Ь - Т (3) значения из (2) Подставляя в получим Т е7-(.( Следовательно, длительность временного интервала, поступающего,-сед ничноГо выхода триггера 15ч в арифметический блок 2, пропорциональна величине вводимого числа А. В арифметическом блоке временной интервал преобрйзуется в соответствующем масштабе в двоичный код и по командам блока 4 управления (выходы 39 и 40 дешифратора 52 служебных 2 операций, показанного на фиг.2), записывается в ячейку запоминающего блока 3, адрес которой определен задатчиком 6. В режиме вывода информации устройство работает следующим образом. Оператор устанавливает на пульте управления 5 (фиг.1) с помощью задатчика адреса 6 адрес ячейки запоминающего блока 3, из которой необходимо вывести информацию, а переключатель 7 устанавливается в положение Вывод. При этом сигнал Вывод (фиг,.3, диаграмма 66) поступает на вход 47 блока 4 управления, который (фиг.2) поступает на вход дешифратора 52 служебных операций. По сигналу Вывод блок 4 управления на вькоде 41 (фиг.1) во время, отведенное программой работы вычислителя 1 в режиме вывода информации, формирует сигнал Сброс (фиг.З, диаграмма 67), который поступает на входы сброса счетчиков 14,25-27, 1 При сбросе счетчика 14 сигнал с его выхода устанавливает триггер 11 в нулевое состояние, при этом сигнал с нулевого выхода триггера 11 устанавливает триггер 15 в нулевое состояние. Сигнал с нулевого выхода триггера 15 подготавливает элемент И 16 к работе в режиме вывода информации. В это же время запоминающий блок 3 по командам блока 4 управления выдает информацию из ячейки, адрес которой выбран на задатчике адреса 6.пульта 5 управления. Информация из запоминающего блока 3 поступает в арифметический блок 2, где преобразуется во временной интервал длительность которого пропорциональна величине выводимого числа (на фиг.З, диаграмма 68). Длительность временного интервала. Т формируется в арифметическом блоке 2 по времени списывания до нуля выводимого числа, записанного в буфет-, ном регистре блока 2. Сигнал Tgya (временной интервал выхода 35 арифметического блока 2 поступает на вход элемента ИЛИ 13 и далее на входы элементов ИЛИ 13 и далее на входы элементов И 16,17 и 18,при этом элемент И 16 подготовлен на время Тщщ для прохождения на вход счетчиков 25-27 тактовой частоты ivf , а открытые элемен- / ты И 17 и 18 на время выводы инфор. 71 нации () образуют единый счетчИк 25-27. Таким образом, на вход счетчиков 25-27 поступит число импульсов тактовой частоты -, соответствующее выводимому числу , и определяемое выражением:Состояние каждого счетчика 25-27 .дешифрируется шифраторами 28-30 и вы 228водится на индикаторы 31-33 для индикации выводимого числа в десятичной форме. Введение двоичного счетчика и триггеров, логических цепочек, чередующихся с двоично-десятичными декадами, а также принципиально новых связей с элементами устройства, значительно упростило предложенное устройство по сравнению с известным.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее грулпу элементов И, группу элементов ИЛИ, шифраторы, индикаторы, группу счетчиков, элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиатуру, выходы задатчика адреса и переключателя являются адресными входами и выходами Ввод и Вывод устройст;., ва соответственно, входы установки счет адков группы являются входом СБРОС устройства, выходы через шифраторы подключены к входам индикаторов,, отличающееся тем. что, с целью упрощения устройства, оно содержит счетчики, первьШ и второй триггеры, неинвертирующий выход первого триггера и вход установки в единицу второго триггера У АйБЛЙОТКИл являются информационными выходом и входом Начало ввода устройства соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов И группы, второй вход одного из которых и первый вход элемента И являются первым тактовым входом устройства, первые входы элементов ИЛИ группы подключены к выходам клавиатуры, вход которой является вторым тактовым входом устройства, инверт ирующий выход первого триггера соединён с третьим входом одного из элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со счетными входами счетчи(О .ков группы, выход одного из которых соединен с входом установки в единицу первого триггера, а выходы других - с входами других элементов И группы, неинвертирукяций выход второго триггера подключен к вторым входам элементов И и ШМ, инвертирующий выход - к входу установки в нуль первого триггера, выход элемента И соединен со счетным входом , счетчика, вход установки которого является входом СБРОС устройства, а вькод переполнения - с входом установки в нуль второго триггера.

«7 f Iff фиг, 2.

1 I i I I I I 1 I I I I I Г M

I I I I.

I i I 1 I I

ПП11111111Н1 ||Ш11И11И1П1111П1ИН11П1111111111 11ППШ1ПШ1Н11

лп g

фиг.З

ГП