Устройство для обмена информацией Советский патент 1987 года по МПК G06F13/14 

Изобретение относится к вычислительной технике в частности к устройствам приема, выдачи и обработки информации ля ввода-вывода ее в ЭВМ.

Цель изобретения - расширение класа решаемых задач путем выделения входной информации любого заданного участка ообшения, подлежашего передаче в ЭВМ, а акже выдачи последовательных кодов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устойства; на фиг. 2 - алгоритм работы; а фиг. 3 - временная диаграмма работы стройства.

Устройство образуют первый 1, второй 1 и третий 1. блоки синхронизации и блок 2 пребразования и записи. Каждый из блоков инхронизации содержит регистр 3 кода ве- ичины смешения, регистр 4 кода длины, первый 5 и второй 6 делители частоты с управляемым коэффициентом деления, элементы НЕ 7 и 8, первый элемент ИЛИ 9, элементы И 10 группы, элемент И 11, второй элемент ИЛИ 12, элемент И-НЕ 13 и риггер 14.

Блок 2 преобразования и записи состоит из регистра 15 сдвига, блока 16 двух- входовой памяти (ЗУ), счетчика 17 номера ячейки, элементов И 18-20, элемента НЕ 21, элемента ИЛИ 22 и элемента И 23 группы.

В состав устройства входят регистр 24 памяти, триггер 25 состояния и элементы И 26 и 27. Устройство содержит шины 28 кода величины смещения, шины 29 кода длины слова, шину 30 тактовых и.мпульсов, информационную шину 31, шину 32 режима работы, информационные шины 33, шины 34 и 35 записи и чтения, адресные шины 36, шины 37 кода величины смешения слов, шины 38 кода длины кадра, шины 39 кода первого выбираемого слова, шины 40 количества выбираемых слов и шину 41 прерывания.

Устройство может работать в двух режимах: режим приема кодовой информации; режим выдачи кодовой последовательности.

Первый 1 и второй 1 блоки обеспечивают соответственно пословную и покадровую синхронизацию принимаемого сообщения, третий блок 1 - выбор заданного участка кадра. Кроме того, блок 1 формирует сигналы прерывания, устанавливаемые на шине 41, которые сообщают ЭВМ о факте поступления очередной информации в ЗУ 16. Блок 2 преобразования и записи управляет записью в регистр 15 сдвига и с него в ЗУ 16.

Устройство в режиме, приема кодовой информации работает следующим образом.

На информационную шину 31 поступает двоичный импульсный код информации с известной длиной слова и числом слов в кадре от источников последовательных кодов, а на щину 30 - тактовые импульсы, синхронные информационным символам.

0

Если в регистр 3 записан нулевой код величины смещения, то на выходных щи- нах регистра 3, а следовательно, и на выходе каждого элемента И 10 присутствует

«О, который через элемент ИЛИ 12 поступает на вход элемента НЕ 7, инвертируется и в виде «1 поступает на вхОд элемента И 11, разрешая прохождение без задержки тактовых импульсов на входы делителя 5 и регистра 15 с выхода элемента И 18. Элемент И 18 открыт сигналом «1 с выхода ч-риггера 25, который устанавливается в это состояние импульсом предыдушего кадра, сформированным из импульсов, приходящих на вход делителя 5

5 второго блока в момент, когда этот делитель сосчитает заданное в регистре 4 количество импульсов, т.е. импульс на выходе делителя 5 соответствует последнему слову кадра, записанному в регистр 4. Таким образом, на вход сдвига регистра 15 про0 ходит то количество тактовых импульсов, которое соответствует количеству разрядов в слове, умноженному на количество слов в кадре. Сигнал «О с выхода элемента И 12 в первом модуле поступает также на вход ус5 тановки в «1 триггера 14. Если в первоначальный момент, когда в регистр 3 записан нулевой код, на выходе триггера 14 имеется сигнал «1, то сигнал, поступая на вход элемента И-НЕ 13, разрешает прохождение тактового импульса на счетный вход дели0 теля 6. Так как на его входной щине установки код коэффициента деления установлен нулевой код, то с выхода делителя 6 выдается ответ на первый поступивший импульс, который устанавливает триггер 14 в нулевое состояние и запрешает про5 хождение тактовых импульсов через элемент И-НЕ 13.

В соответствии с кодом величины смещения, записанным в регистр 3, на одном или нескольких выходах этого регистра появляется сигнал «1, который поступив на соот ветствующий элемент И 10, проходит через этот элемент в промежуток между тактовыми импульсами, когда с входа элемента НЕ 8 снимается сигнал «1. С выходов элементов И 10 одна или несколько «1 про5 ходит через элемент ИЛИ 12, инвертируется элементом НЕ 7 и запрещает прохождение очередного тактового импульса. Одновременно с выхода элемента ИЛИ 12 сигнал «1 поступает на вход установки триггера 14, с выхода которого сигнал «1 поступает на эле0 мент И-НЕ 13, разрещая прохождения тактовых импульсов-на входы делителя 5 и на элемент ИЛИ 9, обеспечивая удержание кода на шинах установки кода коэффициента деления делителя 6. Этот делитель 6 в соответствии с кодом, установленным на его

5 шинах установки кода коэффициента деления, через требуемое количество тактов выдает импульс, который поступает на входы сброса регистра 3 и триггера 14. Сигнал «О

с выхода триггера 14 запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент И-НЕ 13. Сигнал «О с выхода регистра 3 разрешает прохождение тактовых импульсов с шины ,30 на вход сдвига регистра 15 через элемент И 18. Таким образом, устройство в ответ на поступление кода величины смещения на щины 28 производит однотактное смещение на заданное в коде число тактов вдоль последовательного двоичного кода, поступающего на информационную щину 31.

С выхода делителя 5 частоты первого блока 1 синхронизации импульс, сформированный из тактовой частоты, в момент, когда делитель 5 сосчитает количество тактовых импульсов, соответствующее коду пересчета, записанному в регистре 4, поступает на входы элемента НЕ 8, элемента И 11 и элемента И-НЕ 13 второго модуля 1 синхронизации, причем каждый такой импульс соответствует концу слова.

Второй блок 1 синхронизации работает аналогично первому модулю 1 синхронизации и осуществляет однократное смещение слова в кадре. С выхода элемента И 11 импульсы поступают на входы элемента НЕ 8, элемента И 11 и элемента И-НЕ 13 третьего блока 1 блока синхронизации (количество их соответствует количеству слов в кадре).

Работа блока 1 синхронизации аналогична работе блока 1 синхронизации. Поэтому, если в регистр 3 записан код первого выбираемого слова кадра, то блок 1 запрещает в соответствии с этим кодом прохождение импульсов на выход элемента И 11, а также и на счетный вход делителя 5, в течение того количества тактов, которое указано в коде величины смещения, а при нулевом коде смещения раз- рещается прохождение импульсов на выход без задержки. Таким образом, блок 1 производит пропуск такого количества слов, которое указано в коде, т.е. выбирает первое слово в момент, когда делитель 5 сосчитает количество импульсов, соответствующее коду на выходах регистра 4. На выходе этого делителя формируется импульс, который поступает на вход триггера 25, запрещая прохождение тактовых импульсов через элемент И 18 на вход сдвига регистра 15. Одновременно, этот импульс попадает на щину 41 прерывания, сообщая ЭВМ о факте поступления очередного слова информации. ЭВМ на требование прерывания по шине 35 выдает импульс считывания (чтения) и принимает информацию. С выхода делителя 5 блока 1 сформированный импульс поступает на вход счетчика 17, на входы регистра 24 и триггера 25, устанавливая на его выходе «1, которая разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И 18, для записи информационных символов в регистр 15. Одновременно «1 с выхода

0

триггера 25 разрешает прохождение через элемент И 27 импульсов с выхода элемента И 11 третьего модуля 1 синхронизации на входы элементов И 19 и 20. Далее импульсы поступают через элемент ИЛИ 22 на вход чтения регистра 15, обеспечивая считывание в ЗУ 16 через элементы И 23 за писанного информационного сообщения в регистре 15. Импульс с выхода элемента И 27 поступает на счетный вход счетчика 17, который выдает адрес той ячейки ЗУ 16, в которую должно быть записано считываемое слово с регистра 15. Для того, чтобы элементы И 23 и элементы И 19 и 20 разрешили прохождение

информации и импульсов считывания, необходимо присутствие «О на шине 32 (установка режима работы устройства) от ЭВМ. Импульс с выхода делителя 5 поступает в регистр 24 и считывает в регистр 3 код первого выбираемого слова. При этом запре0 щается прохождение импульсов на выход элемента И II на заданное количество тактов, которое соответствует коду, записанному в регистре 4. С выхода делителя 5 сформированный импульс обнуляет регистр

5 3 (см. работу блока 1 синхронизации в момент, когда в регистр 3 записан код величины смещения). Регистр 24 хранит код первого выбираемого слова до замены его новым, поступающим по шине 39 из ЭВМ. На фиг. 2 представлена блок-схема ал0 горитма рабты устройства. По командам из ЭВМ по шинам 28, 37, 39, 38 и 40 в регистры 3, 3, 3, 4 и 4 записываются нулевые коды, а по шине 29 в регистр 4 - код длины слова. Если при этом на шине 31 присутствует двоичный импульсный

5 код, а на шине 30 - тактовые импульсы, синхронные информационным символам, то устройство разрешает прохождение тактовых импульсов без задержек на выход элемента И 11 и через элемент И 18 на регистр 15 для записи в него поступающей информации по щине 31. Блоки 1 и 1 синхронизации также без задержки разре- щают прохождение импульсов с выхода делителя 5 через элементы И 11 и 11, из которых формируются импульсы считывания на

5 регистр 15, импульс записи в ЗУ 16, импульс прерывания на щине 41, а также запрет на триггере 25 прохождения тактовых импульсов через элемент И 18 на вход сдвига регистра 15.

Например, ЭВМ, получив импульс по ши0 не 41, выдает по шине 35 импульс считывания, принимает слово с шины 33 и производит оценку, например, контрольных разрядов, несущих информацию о начале слова. Если контрольные разряды указывают на отсутствие информации о начале сло ва, ЭВМ выдает по шине 28 в регистр 3 код величины смещения на единицу, при этом модуль 1 запрешает прохождение одного тактового импульса через элемент И 11 на

вход сдвига регистра 15. ЭВМ выдает код величины смещения на единицу в регистр 3 и производит анализ слова до получения в контрольных разрядах информации о начале слова, т.е. до получения пословной синхронизации.

После обеспечения пословной синхронизации ЭВМ по программе выдает на шину 38 код длины кадра, т.е. количество слов в кадре. Устройство в этом случае, производит пословный прием и передачу в ЭВМ всех слов кадра. ЭВМ производит анализ контрольных разрядов слова, несущих информацию о начале кадра. Если в контрольных разрядах слова отсутствует информация о начале кадра, ЭВМ выдает на шину 37 код величины смещения слов в кадре на единицу, при этом блок 1 синхронизации запрещает прохождение одного импульса через элемент И 11, т.е. пропускает одно слово кадра. ЭВМ выдает код величины смещения слов на единицу в регистр 3 и производит анализ слов до получения в контрольных разрядах информации о начале кадра, т.е. до получения покадровой синхронизации.

После обеспечения пословной и покадровой синхронизации делитель 5 формирует импульс «Конец кадра, который устанавливает триггер 25, обеспечивая прохождения тактовых импульсов через элемент И 18 на вход сдвига регистра 15. Одновременно по программе ЭВМ выдает по шинам 39 и 40 в регистры 24 и 4 код первого выделенного слова кадра и код количества слов в кадре.

На фиг. 3 представлены временные диаграммы работы устройства. При этом по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат - изменения сигналов на входных шинах устройства.

Па фиг. 2 приняты следующие условные обозначения и сокращения: А - адрес; КВС - код величины смещения; КДСл - код длины слова; КВССл - код величины смещения слов; КДКД - код длины кадра; КПВыбСлКД - код первого выбираемого слова кадра; ККолСлКД - код количества слов кадра; Т - тактовые импульсы; ИНФР - информационные символы; per. - регистр; ЗАПРТ - запрет тактовых импульсов; Сч с ЗУ - считывание с ЗУ; Поел, синхр. - пословная синхронизация; Покд. синх. - покадровая синхронизация; КОНКД - конец кадра; КР - контрольные разряды; ; - содержимое; : - установка.

Устройство в режиме выдачи последовательных кодов работает следующим образом.

С ЭВМ на двунаправленную шину 33 в параллельном коде поступают информационные слова известной длины, а по шине 36 выдается код адреса ячейки ЗУ 16, в которую должно записаться информационное

0

0

5

0

5

0

5

0

5

слово. Запись в ЗУ 16 производится при наличии «1 на шине 34, поступающей из ЭВМ.

При записи информации в регистр 15 и считывания (чтении) из ЗУ 16 по шине 32 поступает уровень «1. Сигнал «1 поступает на вход управления регистра 15 сдвига и на второй вход элемента И 20, который пропускает тактовые импульсы с выхода элемента И 27 на шину считывания (чтения) двухвходового ЗУ 16, а также через элемент ИЛИ 22 на вход управления сдвигом.,Запись информации в регистр 15 производится только при наличии сигналов на выходе элемента ИЛИ 22 и шине 32.

Тактовые импульсы, поступающие с выхода элемента И 27, формируются устройством при наличии внешних тактовых импульсов на шине 30 аналогично описанному при работе устройства в режиме приема информации при заданных нулевых кодах на шинах 28, 37, 38, 39 и 40, а на шине 29 устанавливается код длины слова. Тактовые -импульсы с выхода элемента И 11 через элемент И 18 поступают на вход регистра 15, с их помощью производится считывание последовательного импульсного кода на шину 31 регистра 15.

Формула изобретения

Устройство для обмена информацией, содержащее блок преобразования и записи, включающий регистр сдвига, вход-выход последовательного кода которого является входом-выходом устройства для подключения к информационным выходам источников и информационным входам приемников информации, и первый блок синхронизации, тактовый вход которого является тактовым входом устройства, а первая и вторая группы входов соответственно являются группами входов для подключения к группам выходных щин кода величины смещения и кода длины слова ЭВМ, причем блок синхронизации содержит регистр кода величины смещения, регистр кода длины слова, два делителя частоты, триггер, два элемента ИЛИ, элемент И-НЕ, два элемента НЕ, элемент И и группу элементов И, причем группа инфор-. мационных входов регистра кода величины смещения является первой группой установочных входов блока синхронизации, а группа выходов подключена к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента ИЛИ, группа входов регистра кода длины слова является второй группой установочных входов блока синхронизации, а группа выходов соединена с группой входов задания коэффициента деления первого делителя частоты, синхровходом соединенного с выходом элемента И, первый вход которого через первый элемент НЕ подключен к выходу второго элемента ИЛИ и входу установки триггера, входом сброса соединенного с выходом второго делителя частоты и входом сброса регистра кода величины смещения, группа входов второго элемента ИЛИ соединена с выходами элементов И группы и группой входов задания коэффициента деления второго делителя частоты, синхровходом подключенного к выходу элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовым входом блока синхронизации, вторым входом элемента И и через второй элемент НЕ с первым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с вторым входом элемента И-НЕ и выходом триггера, выходы элемента И, первого делителя частоты и второго элемента ИЛИ являются соответственно первым и вторым выходами тактов и выходом признака наличия смещения блока синхронизации, отличающееся тем, что, с целью расщирения класса рещаемых задач за счет выделения входной информации любого заданного участка сообщения, подлежащего передаче в ЭВМ, а также выдачи последовательных кодов, в него введены второй и третий блоки синхронизации, регистр памяти, триггер состояния, первый и второй элементы И, а в блок преобразования и записи введены блок двухвходовой памяти, счетчик номера ячейки, группа элементов И, третий - пятый элементы И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, причем выход триггера состояния соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, первый и второй входы третьего элемента И соединены соответственно с первым выходом тактов первого блока синхронизации и выходом триггера состояния, тактовые входы второго и третьего блоков синхронизации соединены соответственно с вторым входом тактов первого блока синхронизации и первым выходом тактов второго блока синхронизации, второй выход тактов которого соединен с входом чтения регистра памяти, установочным входом триггера состояния и входом сброса счетчика номера ячейки, счетным входом подключенного к первым входам четвертого и пятого элементов И и выходу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом тактов третьего блока синхронизации, второй выход тактов и выход признака наличия смещения которого

подключены, соответственно к входу сброса триггера состояния и второму входу первого элемента И, первая группа информационных входов-выходов, первый адресный вход и входы управления записью и чтением блока двухвходовой памяти являются соответствующими группой входов-выходов и входами устройства для подключения к группе информационных щин, выходным адрес0

ным шинам и щинам управления записью

0

и чтением ЭВМ, вторая группа информационных входов-выходов блока двухвходовой памяти подключена соответственно к группе информационных входов регистра сдвига и выходам элементов И группы, первые

5 входы которых соединены с группой выходов регистра сдвига, а вторые - с выходом элемента НЕ, вторым входом четвертого элемента И и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления сдвигом регистра сдвига, а второй вход - с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с входом управления чтения регистра сдвига и входом элемента НЕ и является входом устройства для подключения входной

5 щины задания режима работы ЭВМ, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с тактовым входом регистра сдвига И: вторым входом управления записью блока двухвходовой памяти, второй адресный вход которого соединен с выходом

0 счетчика номера ячейки, первая и вторая группы установочных входов второго блока синхронизации являются соответственно группами входов устройства для подключения групп выходных шин задания кода величины смещения слов и кода длины кад5 ра ЭВМ, первая группа установочных входов третьего блока синхронизации соединена с группой выходов регистра памяти, группа информационных входов которого является группой входов устройства для под„ ключения группы выходных шин задания кода первого выбираемого слова ЭВМ, вторая группа установочных входов и выход признака наличия смещения третьего блока синхронизации являются соответственно группой входов и выходом устройства для

5 подключения группы выходных шин задания количества выбираемых слов и входной щины сигнала прерывания ЭВМ.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приема, выдачи и обработки информации для ввода-вывода ее в электронную вычислительную машину. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устройства путем выделения входной ин L t3i i5 .М. .-fc±: - y i-.:Lfr 16 формации любого заданного участка сообщения, подлежащего передаче в ЭВМ, а также выдачи последовательных кодов, и повышение быстродействия обработки информации. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр 15 сдвига и первый блок 1 синхронизации, состоящий из регистра 3 кода величины смещения, регистра 4 кода длины слова, двух делителей 5 и 6 частоты, триггера 14, элементов ИЛИ 9 и 12, элементов НЕ 7 и 8, элемента И-НЕ 13, элемента И 11 и группы элементов И 10, введены второй и третий блоки синхронизации, блок 16 двухвходовой памяти, счетчик 17 номера ячейки, группа элементов И 23, пять элементов И 26, 27, 18, 19, 20, элемент ИЛИ 22, элемент НЕ 21, регистр 24 памяти, триггер 25 состояния. 3 ил. 39 iO (Л 26 со 05 СО Ю tsD СХ)