Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с магнитофоном Советский патент 1987 года по МПК G06F13/00 

1 1

Изобретение относится к цифровой

вычислительной технике, в частности

f

к устройствам для ввода-вывода информации, и может быть использовано дл сопряжения цифровой вычислительной машины с кассетным магнитофоном звукозаписи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройсва за счет настройки на различные значения из пространства адресов памяти.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема канал вывода; на фиг. 3 - схема блока коммутации; на фиг. 4 - схема блока синхронизации; на фиг. 5 - схема канала ввода.

Устройство (фиг. 1) содержит канал 1 вывода, блок 2 синхронизао.ии, блок 3 коммутации, канал 4 ввода, цифровой и информационньй выход 5 цифровой вычислительной машины (ЦВМ) синхронизирующий выход 6 ЦВМ, идентифицирующий выход 7 ЦВМ, выход 8 опорной частоты ЦВМ, аналоговый информационный выход 9 магнитофона, аналоговый информационный вход 10 магнитофона, вход 11 готовности ЦВМ цифровой информационный вход 12 ЦВМ идентифицирующий вход 13 ЦВМ, синхрнизирующий вход 14 ЦВМ .

Канал 1 вывода предназначен для преобразования сигналов логического нуля и логической единицы в импульс частотой 2,5 и 5 кГц.

Канал 1 вывода содержит (фиг. 2) регистр 15, первый, второй элементы И 16.1 и 16.2, первый, второй элементы ИЛИ 17.1 и 17.2, преобразователь 18 прямоугольных импульсов в си- .нусоиду.

Блок 2 синхронизации вырабатывает сигналы преобразования, соответствующие логическому О и логической 1, а также сигналы, необходимые для работы предлагаемого устройства.

Блок 2 синхронизации (фиг. 3) содержит первый, второй, третий триггеры 19. 1-19.3, регистр 20, делитель 21 опорной частоты на восемь, первый, второй, третий элементы НЕ 22.1-22.3, первый, второй делители 23.1 и 23.2 опорной частоты на два, счетчик 24.1 и первый, второй, третий элементы И 25.1-25.3.

5

0

5

Блок 3 коммутации предназначен для коммутации импульсов, вырабатываемых в блоке 2 синхронизации.

Блок 3 коммутации (фиг. 4) содержит первый, второй, -третий элементы ИЛИ 26.1-26.3, триггер 27, элемент НЕ 28, с первого по шестой элементы И 29.1-29.6.

Канал 4 ввода предназначен для преобразования аналоговых сигналов, поступающих с выхода кассетного магнитофона звукозаписи, к уровню логического О и логической 1, а также выработки синхронизирующего импульса и признака информации.

Канал 4 ввода (фиг. 5) содержит элемент И 30, первый, второй, третий триггеры 31.1-31.3, первый счетчик 32, первый, второй компараторы 33 и 34, перЬый, второй формирователи 35 и 36 прямоугольных импульсов, второй, третий счетчики 37.1 и 37.2, регистр 38, элемент 39 задержки.

Устройство работает следующим образом.

В режиме вывода, если на выходе устройства выставлен сигнал готовности, от цифровой вычислительной машины

на выход 5 поступает информация параллельным кодом, на выход 7 - признак этой информации. Цри появлении сигнала на выходе 6 ЦВМ происходит запоминание информации с выхода 5 ЦВМ в канале 1 вывода, с выхода 7 ЦВМ - в блоке 2 синхронизации. Сигнал готовности на входе 11 ЦВМ снимается. На входе 10 магнитофона появляются импульсы частотой 1,25 кГц. Коли- чество этих импульсов определено признаком информации. Если признак информации равен логической 1, на входе 10 магнитофона находится два импульса частотой 1,25 кГц, свиде- тельствующих о том, что это информация служебная, т.е. информация, которая необходима для обработки или обнаружения дальнейшей информации, если признак информации равен логическому О, на входе 10 магнитофона - один импульс частотой 1,25 кГц, свидетельствующий о том, что дальнейшая информация носит неслужебный характер .Кроме того, импульсы частотой 1,25 кГц являются синхронизирующими и определяют начало байта записываемой информации. После выдачи на вход 10 магнитофона частоты 1,25 кГц на него поступают импульсы частотой 5

либо 2,5 кГц. Импульсу частотой 5 кГц соответствует ypoeeffb логической 1 , импульсу частотой 2,5 кГц - уровенй логического О старшего разряда регистра 15 канала 1 вывода. Сдвиг ин- формации в этом регистре происходит сигналами, вьфабатываемыми в блоке 3 коммутации и управляемыми в блоке 2 синхронизации. После того, как вся информация, поступившая на выход 5 ЦВМ, преобразуется в аналоговый сигнал частотой 5 и 2,5 кГц, на входе 11 ЦВМ появляется сигнал готовности, ,свидетельствующий о том, что устройство готово принять новый байт инфор- мации. Импульсы частотой 1,25; 2,5; 5 кГц вырабатываются в блоке 2 синхронизации путем деления опорной частоты, поступающей с выхода 9 ЦВМ.

В режиме ввода аналоговая информация с выхода 9 кассетного магнитофона поступает в канал ввода. С прихо- JBtoM синхронизирующих импульсов частотой 1,25 кГц канал 4 ввода начинает анализировать входную информацию. После того, как он проанализировал байт информации, на входе 12 ЦВМ выставляется прочитанная информация, на входе 13 ЦВМ - признак информации. Спри ходом на вход 14 ЦВМ синхронизирующего сигнала, информация с устройства поступает в ЦВМ.

Канал 1 вывода (фиг. 2) работает следующим образом. Информация с вхо- да- (7) канала 1 вывода записывается в регистр 15 по сигналу на входе (6) канала 1 вывода. На входе (3) канала 1 вывода устанавливает уровень логического О, который запрещает прохождение импульсов частотой 5 кГц с входа (1) канала 1 вывода и 2,5 кГц с входа (5) канала 1 вывода через элементы И 1 6.1 и 1 6.2 . На выход (4) канала 1 вывода проходят импульсы частотой 1,25 кГц с входа (4) канала 1 вывода через элемент ИЛИ 17.2 и преобразователь 18 прямоугольных импульсов в синусоиду. С приходом на вход (3) канала 1 вывода сигнала с уровнем логическая 1 на выход .(4) канала, 1 вывода поступают импульсы частотой 5 и;1и 2,5 кГц в зависимости от состояния старшего разряда регистра 15. Сдвиг информации в последнем производится по сигналам на входе (2) канала 1 вывода.

Блок 2 синхронизации (фиг. 3) работает следующим образом. С приходом

синхронизирующего сигнала на вход (7 блока 2 синхронизации триггеры 19.1- 19.3 устанавливаются в нулевое состояние, при этом снимается сигнал готовности на выходе (7) и выставляется уровень логического О на выходе (3) блока 2 синхронизации, в регистр 20 записывается признак информации с входа (8) блока 2 синхронизации, в счетчик 24.1 заносится чис ло восемь в двоичном коде. Открывается элемент И 25.1 и на вход делителя 21 поступают импульсы опор ной частоты, на выходах (1), (5), (6) блока 2 синхронизации появляются импульсы соответственно частотой 5 кГц, инвертированные импульсы с частотой 5; 2,5 кГц. Эти импульсы образуются путем деления сигнала опорной частоты. На выходе делителя 23.2 опорной частоты на два получаются импульсы частотой 1,25 кГц, которые через открытый элемент И 25.2 поступают на выход (4) блока 2 синхронизации и через элемент НЕ 22.3 - на сдвигающий вход регистра 20. Так будет продолжаться до тех пор, пока на выходе регистра 20 не появляется уровень логической 1. При этом триггер 19.2 устанавливается в единичное состояние, на выходе (3) блока 2 синхронизации находится уровень логической 1, свидетельствующий о том, что синхронизирующие посылки в канале 1 вывода окончились и идут информационные посылки. По первому сигналу информационной посылки с уровнем логической 1 на входе (1) блока 2 синхронизации триггер 19.3 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульсов с входа (2) через элемент И 25.3 на вычитающий вход счетчика 24.1 и на выход (2) блока 2 синхронизации. После того, как счетчик 24.1 отсчитывает записанное в него число, импульс переноса с его выхода устанавливает триггер 19.1 в единичное состояние и на выходе (7) блока 2 синхронизации появляется сигнал готовности, свидетельствующий о том, что устройство готово к приёму нового байта информации.

Блок 3 коммутации (фиг. 4) определяет четность числа сигналов логической 1, поступивших со старшего разряда регистра 15 канала 1 вывода. Если это число четное и старший разряд этого регистра находится в нулевом состоянии, блок 3 коммутации пропускает на вход (2) импульс частотой 2,5 кГц с входа (2) блока 3 коммутации, а на выход (1) - инвертированный в блоке 3 коммутации, импульс частотой 2,5 кГц. Если это число нечетное и старший разряд регистра 15 канала 1 вывода находится в нулевом состоянии, блок 3 коммутации пропускает на выход (1)импульсы частотой 2,5 кГц, а на выход (2) - инвертированные импульсы частотой 2,5 кГц. Если старший разряд регистра 15 канала 1 вывода находится в единичном состоянии, блок 3 коммутации пропускает на выход (1) импульсы с частотой 5 кГц. I

Канал 4 ввода (фиг. 5) работает следующим образом. Записанная на кассетном магнитофоне информация поступает через вход (2) канала 4 ввода на входы компаратора верхнего 33 и нижнего 34 уровней. Импульс с выхода формирователя 35 устанавливает триггер 31.1 в нулевое состояние, триг- г ер 31.2 - в единичное состояние, а также по нему происходит запись числа двенадцать в двоичном коде в счетчик 37.1. Содержимое счетчиков начинает считываться импульсами опорной частоты с входа (1) с канала 4 ввода Как только на выходе счетчика 37.1 появляется импульс переноса, триггер 31.2 устанавливается в нулево.е состояние, а в счетчик 37.1 записывается число двенадцать в двоичном -коде и его содержимое начинает считываться импульсами опорной частоты. Импульс переноса счетчика 37.2 устанавливает триггер 31.1 в единичное состояние,в счетчик 32 заносится число восемь в двоичном коде, а триг-- гер 31.3 переводится из единичного состояния в нулевое, так как этот сигнал приходит на счетный вход триггера 31.3. Таким образом, при чтении с магнитофона служебной информации на выходе (2) канала 4 ввода находится уровень логической 1, а в противном случае - уровень логического О. С приходом на вход (2) канала 4 ввода информационных посылок триггер 31.1 в единичное состояние устанавливаться не будет, импульсы с формирователя 36 проходят через элемент И 30 и информация с триггера 31.2 со сдвигом переписывается в регистр 38. Если на входе (2) канала 4 ввода находится импульс частотой 2,5 кГц, в регистр 38 заносится уровень логического О, и если 5 кГц - уровень логической 1. После того, как регистр заполнится, т.е. произойдет восемь сдвигов, импульс переноса со счетчика 32 поступает на вход (3) канала 4 ввода и по нему происходит перепись с выходов (1) и (2) канала 4 ввода в ЦВМ.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с магнитофоном, содержащее блок синхронизации, канал вывода, канал ввода и блок коммута- 0 ции, причем блок синхрон,изап,ии содержит делитель опорной частоты на восемь, делитель опорной частоты на два и первый элемент НЕ, канал вывода содержит первый, второй элементы И, 5 первый элемент ИЛИ и преобразователь прямоугольных импульсов и синусоидальный сигнал, блок коммутации содержит элемент НЕ, с первого по шестой элементы И, с первого по тре0 тий элементы ИЛИ и тригг ер, вход которого подключен к выходу первого элемента Ник первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элеменг та И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И,ПИ, первый, второй входы которого подключены соответственно к выходам третьего и четвертого элементов И, инверсньй

0 выход триггера подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, прямой выход триггера подключен к первым входам третьего и шестого элементов И, выход элемента НЕ

5 подключен к вторым входам третьего и пятого элементов И, выход которого соединен с первьЫ входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И,

0 второй вход которого подключен к входу элемента НЕ и к второму входу четвертого элемента И, канал ввода содержит компаратор, формирователь прямоугольных импульсов, первый счетчик

и первый триггер, отличающее- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет настройки на различные значения из пространства адресов памяти, в блок

синхронизации введены второй делитель опорной частоты на два, второй и третий элементы НЕ, с первого по третий элементы И, счетчик и регистр, в канал вывода введены второй элемент ИЛИ и регистр, в канал ввода введены второй компаратор, второй формирователь прямоугольных импульсов, второй и третий триггеры, второй и третий счетчики, элемент задержки и элемент И, причем в блоке синхронизации первый вход синхронизации блока подключен к входу синхронизации регистра, к нулевым входам первого, второго, . третьего триггеров и к установочному входу счетчика, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, выход которого соединен с выходом готовности блока синхронизации, вход опорной частоты которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с нулевым выходом цервого триггера и с входом делителя опорной, частоты на восемь, выход которого соединен с входом первогр элемента НЕ и с первым частотным выходом блока синхронизации, выход первого элемента НЕ соединен с входом первого делителя опорной частоты на два и с вторым частотным выходом блока синхронизации, выход первого делителя опорной частоты на два соединен с третьим частотным выходом блока синхронизации и с входом вто рого делителя опорной частоты на два, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, единичные вход и выход которого соединены соответственно с выходом регистра и с выходом готовности информации блока синхронизации, четвертый частотный выход которого соединен с выходом второго элемента И, вход идентификации блока синхронизации соединен с первым информационным входом регистра и через второй элемент НЕ с вторым информационным входом регистра, вход сдвига которого через третий элемент НЕ соединен с выходом второго элемента И, третий информационный вход регистра соединен с шиной нулевого потенциала, вход информационной посылки блока синхронизации соединен с единичным входом третьего триггера, выход которого соединен с первым вхо

5

0

5

0

5

0

5

0

5

дом третьего элемента И, второй вход которого соединен с входом синхронизации блока синхронизации, выход третьего элемента И подключен к вычитающему входу счетчика и к выходу синхронизации блока синхронизации, в канале вьтода первый, второй входы синхронизации канала вывода соединены соответственно с входом синхронизации регистра и с первым входом первого элемента И, инверсный выход регистра соединен с первым входом второго элемента И и с первым частотным выходом канал-а вывода, прямой выход регистра соединен с вторым входом первого элемента И и с вторым частотным выходом канала вывода, вход разрешения которого соединен с третьим входом первого элемента И и с вторьм входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены с первым, вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом информационной посылки ка- ншга вывода и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим входом синхронизации канала вывода, четвертый и пятый входы синхронизации которого соединены соответственно с входом сдвига регистра и с третьим входом второго элемента И, цифровой информационный вход канала вывода соединен с информационным входом регистра, выход второго элемента ИЛИ через преобразователь прямоугольных импульсов в синусоидальный сигнал соединен с аналоговым информационным выходом канала вывода, в блоке коммутации первый, второй, третий информацион- Ьые и управляющий входы блока соединены соответственно с первым входом первого элемента И, с входом элемента НЕ, с вторым входом первого элемента И и с вторым- входом второго элемента И, выходы первого и третьего элементов ИЛИ соединены с инверсным и прямым выходами блока коммутации, в канале ввода аналоговый информационный вход канала ввода соединен с входами первого и второго компараторов,- выходы которых соответственно соединены с входами первого и второго формирователей, выход второго формирователя прямоугольных импульсов подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации регистра и с счетным входом первого счетчика, вход опорной частоты канала ввода соединен со счетными входами второго и третьего счетчиков, выход третьего счетчика соединен с нулевым входом первого триггера и с установочным входом первого счетчика, выход п ервого формирователя прямоугольных импульсов соединен с установочным входом второго счетчика, с единичным входом первого триггера и с единичным входом второго триггера, выход второго счетчика соединен с установочным входом третьего счетчика и с нулевым входом второго триггера, выход первого счетчика под ключен к синхронизирующему выходу канала ввода и через элемент задержки - к единичному входу третьего триг гера, нулевой вход и выход которого подключены соответственно к выходу третьего счетчика и к идентифицирующему выходу канала ввода, цифровой информационный выход которого соединен с выходом регистра, информацион- ный вход которого соединен с выходом второго триггера, выход первого триггера подключен к второму входу элемента И, причем цифровой информационный выход цифровой вычислительной машины соединен с одноименным входом канала вывода, выход синхронизации ЦВМ соединен с первыми входами синхронизации канала вывода и блока синхронизации, выход опорной частоты ЦВМ подключен к входам опорной частоты

15

29198910

блока синхронизации и канала ввода, идентифицирующий выход ЦВМ подк.шочен к входу идентификации блока синхронизации, выход готовности которого со- 5 единен с входом готовности ЦВМ, аналоговые информационные вход и выход магнитофона соединены соответственно с аналоговым информационным выходом канала вывода и с аналоговым инфор- 0 мационным входом канала ввода, цифровой информационный, идентифицирующий и синхронизирующий входы ЦВМ соединены с соответствующими выходами канала ввода, с первого по четвертый частотные выходы блока синхронизации соединены соответственно с вторым входом синхронизации канала вывода, с первым и вторым информационными входами блока коммутации и с третьим входом синхронизации канала вывода, выход готовности информации, вход информационной посылки и синхронизирующий выход блока синхронизации подключены соответственно к входу разрешения, выходу информационной посылки и с четвертым входом синхронизации канала вывода, первый, второй частотные выходы канала вывода соединены с управл яющим и третьим информационным входами блока коммутации, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с пятым входом синхронизации канала вывода и с вторым входом синхронизации блока синхрони- 35 заций.

20

25

30

ой М

15

5 0 35

S(1)

IS Ж

(7)

ж

ж

15

(6}

(zL

(5)

i

16.1

J

s

112

(5)

Vu2,2

Фаг.3

«IL W j

(21

29

i

HJ

ы

J

ГЬ J

аа

V

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, в частности к устройствам ввода-вывода, и может быть использовано для сопряжения ЦВМ с кассетным магнитофоном звукозаписи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения начального байта информационного поля, а также программного, поиска информации. Устройство содержит канал ввода, канал вывода, блок коммутации и блок синхронизации. Устройство обеспечивает обмен информации ЦВМ с кассетным магнитофоном звукозаписи с программным поиском заданного массива. 5 ил. с & (Л 1чЭ со со 00 со