Устройство для ввода информации Советский патент 1985 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и може быть использовано при построении устройств ввода цифровой информации Известно устройство для ввода ин формации, содержащее коммутатор, матрицу коммутационных элементов, двасчетчика, генератор, дешифратор и элемент И, через которьй выход генератора соединен с входом первого счетчика, выход первого счетчи ка соединен с входом второго счетчика выходы которого соединены с входами д шифратора , выходы дешифратора соединены с соответствующими вертикальными шинами коммутационной матрицы горизонтальные шины которой соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, адресны входа которого соединены с выходами счетчика 1 J. Даийое устройство обладает низким быстродействием. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для ввода информации, содержащее генератор, с первого по третий элемен-ш И, первый и второй счетчики, дешйЕ атор, блок коммутационных элеме т0в, коммутатор, элемент Ai й- инвертор, выход которого соединен с 15дннм из входов первого элемента И, а вход - с выходом элемента ИЛИ и одним из входов второго элемента И, другой вход которого со единен с выходом коммутатора, а выход - с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора и дру гим входом первого элемента И, выходы первого счетчика соединены с входами дешифратора, выходы первого и третьего элементов И соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, выходы дешифратора через блок коммутационных элементов соединены с входами элемента ШТИ и информационными входами коммутатора, адресные входы которого соединены с выходами второго счетчика С23, Недостатком известного устройства также является невысокое быстг родействие, поскольку максимальная величина времени, отводимого на формирование кода коммутационного элемента, (). Минимум Т также достигается при п m (,т разрядность первого и второго счетчиков, Тр - период тактовых импульсов генератора). Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор, с первого по третий элементы И, первый и второй счетчики, дешифратор, блок коммутационных элементов, коммутатор, первый элемент ИЛИ и инвертор, вькод которого соединен с одним из входов первого элемента И, а вход - с выходом первого элемента ИЛИ и одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход - с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого соединен с вьпсодом генератора и другим входом первого элемента И, выходы первого счетчика соединены с входами дешифратора, выходы первого и второго счетчиков являются выходами устройства, выходы первого и третьего элементов И соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, выходы девшфратора через блок коммутационных элементов соединены с информационными входами коммутатора, адресные входы которого соединены с выходами второго счетчика, введен второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с одними выходами блока коммутационных элементов, а выход - с одним из входов первого элемента ИЛИ и одним из входов предварительной установки .второго счетчика, другие выходы блока коммутационных элементов соединены с другими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления второго счетчика, другие входы предварительной установки которого соединены с общей шиной. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит генератор 1, первый, третий и второй элементы И 2-4, первый и второй счетчики 5 и 6, дешн4 атор 7, блок 8 коммутационных элементов, коммутатор 9, первый и второй элементы ИЛИ 10 и 11, нвертор 12. Устройство работает следующим обазом. В исходном состоянии, когда ни один из коммутационных элементов не замкнут, на выходах элементов ИЛИ 10 и 11 нулевые сигналы и с выхода инвертора 12 единичный сигнал поступает на вход элемента И 2, разрешая прохождение через негр тактовьк импульсов с генератора 1 на вхо счетчика 5. Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 дает на выходе элемента И 4 также нулевой сигнал, который, поступая на вход элемента .И 3, запрещает прохождение тактовьк импульсов с генератора 1 на вход счетчика 6. Постоянно меняющийся код с выхода счетчика 5 поступает на входы дешифратора 7, что вызывает поочередное возбуждение вертикал ных шин блока 8 коммутационных элементов единичными сигналами с его выходов. При замыкании какого-либо коммутационного элемента и возбужденной вертикальной шине, с которой он соединен, единичный сигнал проходит на соответствующую горизонтальную шину и далее на соответству ющий этой шине вход элемента ИЛИ 10 или 11, Так как горизонтальные шины блока 8 разбиты на две одинаковые группы, то в зависимости от т го, с горизонтальной шиной какой группы соединен замкнутый коммутационный элемент, в старшем раз- ряде входов предварительной установ ки счетчика 6 будет или не будет единичного сигнала: если указанная горизонтальная шина соединена с вхо дом элемента ИЛИ 11, то будет единичньй сигнал, в противном случае нулевой. Единичный сигнал на входе элемента ИЛИ 10 или 11 приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ 10 также единичного сигнала, которьй запрещает прохождение импульсов на счетчик 5 через элемент И 2, разрешает прохождение импульсов на счетчик 6 и переводит его из режима записи в режим счета, при этом в счетчик 6 записывается нулевой код или код , где т- разрядность счетчика 6, Данные коды соответствуют адресам информационных входов ксммутатора 9, соединенных с го ризонтальными шинами блока 8 коммутационных элементов, которые являют ся первыми в своих группах. Далее счетчик 5 сохраняет свое состояние, а счетчик 6 начинает работу с предварительно записанного в него кода. Комбинация сигналов на выходах счетчика 6, постз пая на адресные входы коммутатора 9 поочередно подключает соответствуюпще горизонтальные шины к выходу коммутатора, При совпадении кода на адресных входах коммутатора 9 и номера возбужденной горизонтальной шины на его выходе появляется нулевой сигнал, который запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И 3 на счетчик 6, Таким образом, в счетчиках 5 и 6 будет содержаиьс кор1 замкнутого коммутационного элемента, признаком готовности которого к считыванию является переход сигнала из 1 в О на выходе элемента И 4, т,е, выбор горизонтальной возбужденной шины, которьм заканчивается формирование кода. При размыкании коммутационного элемента на выходе элемента ИЛИ 10 появляется нулевой сигнал, запрет на прохождение тактовых импульсов через элемент И 2 снимается и устройство переходит в исходиое состояние. Выходной код устройства определяется как M..x N,2 или %w, , где N и входные коды соответственно счетчиков 5 и 6, Максимальная величина времени, отводимого на формирование кода коммутирующего элемента, - г тДк.) , к - количество вертикальных шин где в блоке 8i Р - количество горизонтальных шин в блоке 8, Разрядности пит счетчиков 5 и 6 равны наименьшим целым числам удовлетворяющим соответственно неравенствам ; m:jfo j,p Общее количество коммутационных элементов в блоке 8 можно записать как Минимум максимального времени, необходимого для формирования кода м«н достигается, если К н Р выбрать таким образом, чтобы они удовлетворяли соотношению К +

при одновременном удовлетворении условию

K-P M const (2) Вьфажая из соотношения (2) К через М и Р и подставляя его в (1), получаем

М

(3)

- MWH

Необходимым условием достижения минимума выражением (3) является равенство нулю его первой производной по Р

1

--М

О,

2 рг

откуда находим

Р ТГ2М

Оптимальное значение К находится из условия (2) по известному Р

Hi

Таким образом

)

Т„-У2М

Аналогичный показатель для известного устройства равен

,.2.Ум.

Следовательно, по сравнению с известным предлагаемое устройство обесji

печивает в J . - 2 раз меньшее макммнсимальное время формирования кода

коммутационного элемента, что повышает его быстродействие.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАОДИ, содержащее генератор,,с первого по третий элементы И, первый и второй счетчики, дешифратор, блок коммутационных элементов, коммутатор, первый элемент ИЛИ и инвертор, выход которого соединен с одним из входов первого элемента И, а вход с выходом первого элемента ИЛИ и одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом ко1Ф1утатора, а выход - с одним из входов третьего элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора и другим входом первого элемента И, вькоды первого счетчика соединены с входами дешифратора, выходы первого и второго счетчиков являются выходами устройства, выходы первого и третьего элементов И соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, выходы дешифратора через блок коммутационных элементов соединены с информационными входами коммутатора, адресные входы которого соединены с выходами второго счетг чика, отличающееся тем, что, с целью повьш ения быстродействия устройства, в него введен второй элемент ИЛИ, входы которого соi единены с одними выходами блока коммутационных элементов, а выход - с О) одним из входов первого элемента ИЛИ и с одним из входов предварительной установки второго счетчика, другие выходы блока ксм(мутационных элементов соединены с другими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления второго счетчика, другие входы предварительной установки которого соединены с общей шиной.