Устройство ввода-вывода информации Советский патент 1988 года по МПК G06F3/00 

00 00

4

СУ5 СО

Язоб 11 1Ч ние относится к вычислительной технике и робототехнике и может быть использовано лля нередачи дискретных управ- лякицих сигна.юв на приводы промышленных роботов и технологического оборудования

Цель и.юбретения - повышение надежности устройства за счет обеспечения контроля фактической передачи сигнала на внен1- ние устройства.

На чертеже изображена структурная схема прел.чагаемого устройства.

Устройство содержит приемопередатчик 1, нодключенный к шине 2 адреса - дан- управляющей электронно-вычислительной машины, регистр 3 команд, выходные усилители 4, pei-истр 5 адреса, первый 6 и второй 7 селс-кторы, первый буферный регистр 8, Г1е)вый ч 11рав. 1),ий вход 9 устройства, второй б 1}и р|11ий регистр 10, схему II поразрядном. сложении но модулю два, датчики 1(1ка, |1Н(|)ор.1ационные выходы 13 уст- 1)ойс1в,1, iio; :/i овые элементы 14, входные усилите. 1Г), элемент ИЛИ 16, первый эле- менг И 7. и;и101 ибратор 18, второй элемент И И), лс|11иф|1;П1 )р 20, второй 21 и третий 22 Н);115ли1 нцис :1.оды устройства и сигналь- Hbiii н..).:.i . 5 - jгройства.

Vn РОЙСГВО работает следуюшим образом.- Ь 1ача.1Ы10.м состоянии на всех управ- )|цил входах устройства установлены пассивные ровни сигналов. При этом прие- мопс)ола 1 чнг. 1 находится в режиме передачи ип(})о|).м;иии1 (jT шнны адреса данных в vfTfioiuTEio, 8 и второй 10 буферные р1 ;ис1)ы OIK.мочены от второго входа-выхо- ла ); г н-лагчика 1 ланных, регистр 3 ком.пнл и нм истр h с-бнулены. На выходах 13 устройства установлены пассивные vi.iOFUiii СИ111.1ЛОВ. Л- 1я оО 1а|цения к устрой- ciii) Viipaii.i iioinaH ЭВЛ выстав. гяет на Н1и- н 1 алр . са ланных алрссное слово, в ко- v o.u lMvii гея кол данного устройства, а солсрА; - . .младшего ра;-,ря.аа соответст л 1аг1 м п П13наку адресного слова. .Загг М ча (.) i працляющйй вход 21 уст- шлапси активный уровень сигнала, чк) cooKici. .вуит |)аботе устройства в режиме В1 11 ола 1 |ф|Ор.мации из ЭВМ. При этом код усл)ой; i:ia с второго входа-выхода прие- .М(не)едатчика 1 данных поступает на вход селекто;)а li и /в с. гучае его совпадения с колом лан. ияо хстройсгва) на выходе селек- T(. t) пояь.1ястся активный уровень сигнала. Далге па управляющий вход 22 устройства 10.,;илгя импульсный стробирую- ший сигчал Прп IKJ.M на втором выходе ле1пяф)а юра 20 мояв. яется импульсный .1, по киго)о.му пр..1исходит занесение сигнала с пыхола (чмектора 6 адреса и кода б фср1л,1х (.егпстр(.ч( 8, в регистр 5 адреса. Кол зллбора (}ич) 1ег:;стров 8 и 10 на laflorv .. ,м 1 :иа и режиме вывода инфор- мапиг iic н , i,i i, ак 1)абота селектора 7,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

куда он далее поступает, блокируется пассивным уровнем сигнала на первом управляющем входе 9 устройства. Сигнал со второго выхода регистра 5 адреса, соответствующий активному уровню сигнала на выходе селектора 6, поступает на первый вход второго элемента И 19 и подготавливает его к работе. Далее управляюш.ая ЭВМ снимает с шины 2 адреса - данных адресное слово и выставляет на нее слово данных, содержимое младшего разряда которого соответствует признаку слова данных, а в остальных разрядах закодирована команда, передаваемая на внешние испытательные устройства. Затем подается импульсный сигнал на третий 22 управляющий вход устройства. При этом активный уровень сигнала появляется на первом выходе дешифратора 20, так как на его входах установлена кодовая комбинация, соответствующая передаче слова данных в режиме вывода информации. Этот сигнал поступает на второй вход второго элемента И 19 и далее с его выхода - на синхронизирующий вход регистра 3 команд и одновибратора 18. Происходит занесение кода команды, поступающего на информационный вход регистра 3 команд со второго входа-выхода приемопередатчика I в регистр 3 команд. На соответствующих выходах последнего устанавливаются активные уровни сигнала, которые через выходные усилители 4 и датчики 12 тока поступают на соответствующие информационные выходы 13 устройства и производят включение подключенных к ним нагрузок (внешних устройств). В это же время одновибратор 18 генерирует одиночный импульс, длительность которого выбирается несколько боль- глей времени включения нагрузки. Этот импульс блокирует работу первого элемента И 17.

Сигна. 1Ы с выходов датчиков 12 тока, соответствуюп1ие включенному или отклю- чегшому состоянию внешних устройств, поступают на входы пороговых элементов 14. Происходит срабатывание тех пороговых элементов 14, которые входами подключены к датчикам 12 тока в цепях включенных вненгних устройств. При этом на выходах соответствующих входных усилителей 15 устанавливаются активные уровни сигналов. Выходные и входные оптоизолированные усилители могут быть выполнены на основе транзисторных ключей и диодных или транзисторных оптронов.

Кодовая комбинация с выходов входных усилителей 15, определяющая фактическую передачу команды на внещние устройства с информационных выходов 13 устройства, поступает на второй вход схемы 11 поразрядного сложения по модулю два, на первый вход которой поступает кодовая комбинация с выходов регистра 3 ко.манд, определяющая заданное состояние внешних устройств.

В случае совпадения этих кодовых комбинаций, т. е. фактического выполнения задания команд внешними устройствами, на выходе схемы 11 поразрядного сложения по модулю два сигнала активного уровня не появляется и соответственно этому не появляется его и на выходе элемента ИЛИ 16. В случае, если (вследствие каких-либо причин) сигнал на внешнее устройство не передается, т. е. отсутствует ток через информационный выход, по которому передается сигнал на включение BHeujHero устройства либо продолжает протекать ток через информационный выход 13 устройства при подаче команды на отключение подключенного к нему внешнего устройства, то на выходе схемы 11 поразрядного сложения по модулю два появляется активный уровень сигнала с разряде, соответствующем данному информационному выходу 13 устройства. Этот сигнал через элемент ИЛИ 16 поступает на первый вход первого элемента И 17 и по окончании импульса одновибра- тора 18, который предотвращает выдачу ложного сигнала при переходных процессах включения и отключения внешних устройств, на выходе первого элемента И 17, т. е. на сигнальном выходе 23 устройства появляется сигнал, означающий, что заданная управляющая ЭВМ команда внешними устройствами не выполнена. Этот сигнал может быть использован в качестве запроса прерывания для управляющей ЭВМ, по которому она может переходить на соответствующую данному аварийному режиму подпрограмму, Таким образом, устройство позволяет контролировать правильность записи в регистр 3 команд заданной команды, а также определять номер информационного выхода 13 устройства, по которому заданная команда не выполняется. При этом аналогично вь;ше- описанному происходит передача адресного слова, соответствующего коду данного устройства, а в старших разрядах этого слова содержится код первого 8 или второго 10 буферных регистров. Если требуется проконтролировать код, записанный в регистр 3 команд, задается адресный код первого 8 буферного регистра, а при необходимости определения информационного выхода, по которому не выполняется команда, то задается адресный код второго буферного регистра 10. Затем управляющая ЭВМ снимает адрес на слова и сигнал со второго управляющего входа-21 устройства и подает сигнал на первый управляющий вход 9 устройства. При этом прие.мопередатчик 1 данных переходит в режим ввода информации из устройства в ЭВД1, а на соответствующем выходе селектора 7 появляется активный уровень сигнала, который поступая на вход того буферного регистра, адресный код которого был задан, производит подключение этого буферного регистра по второму входу- выходу приемопередатчика I данных и на

0

0

5

0

5

0

5

0

5

шине 2 адреса - данных управляющей ЭB устанавливается соответствующая информация. Так, в случае, если задан адресный код первого буферного регистра 8, то активный уровень сигнала появляе 1 и на пер- во.м выходе селектора 7 и на шину 2 адреса - данных через первый буферный ре гистр 8 и приемопередатчик 1 выводится содержимое регистра 3 команд, а если задан код второго буферного регистра 10, то сигнал появляется на втором выходе селектора 7 и через второй буферный регистр И) и мопередатчик 1 данных на шину 2 адреса данных выводится информация с выхода с.хемы 1 поразрядного сложения по модулю два. В последне.м случае наличие активного уровня сигнала в одном из разрядов слова, выведенного на шину адреса данных, характеризует невыполнение ко.манды по соответствующему информационному выходу 13 устройства.

Формула изобретения

Устройство ввода-вывода информации, содержащее прие.мопередатчик, первые входы-выходы которого являются информа- цион.чыми входами-выходами устройства, регистр команд, регистр адреса, первый селектор, второй селектор, первый и второй буферные регистры и выходные уси;1ители, причем вторые входы-выходы приемопередатчика соединены с информационными входами регистра команд, регистра адреса, входа.ми первого селектора и информационными выходами первого и второго буферных регистров, выходы регистра команд соединены с входа.ми выxoдf ьix усилителей и информационными входами первого буферного {)егистра, выход первого селектора соединен с первым управляющим входом регистра адреса, выходы которого соединены с ин- формационны.ми входами второго селектора, ВЫХОДЫ которого соединены с управляющими входами первого и второ1 О буферных регистров, управляющий вход /1риемопере- датчика соединен с уг1равляю1ци.м входом второго селектора и является входо.м jaiutcn- чтения устройства, отличающееся те.м, что, с целью повыщения надежности устройства, R него введены схема поразрядного сложения по модулю два, датчики тока, пороговые элементы, входные усилители, первый и вю- рой элементы И, элемент ИЛИ одновиб- ратор и дешифратор, причем первый вход де1пифратора соединен с соответствующим вы.ходо.м приемопередатчика, а второй и т(Н - тий входы дешифратора являются соответственно первым и вторым синхровходами устройства, первьн) выход дсши(}|рагора соединен с первым входом первог(.1 .ie iefii;i И, второй вход которого подключен к со()Т ветствующему выходу регистра адри) и входу одновибратора, а выход первого элемента И подключен к синхровход ром1п|)а команд, выходы которого сосдинен1) t ш рвыми входами схемы поразрядного сложения по модулю два, вторые входы которой через последовательно соединенные входные усилители и пороговые элементы подключены к первым выходам датчиков тока, входы которых подключены к выходам выходных усилителей, а вторые выходы датчиков тока являются информационными выходами устройства, выходы схемы поразрядного сложения по модулю два соединены с информационными входами второго буферного регистра и входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом одновибратора, выход второго элемента И является сигнальным выходом устройства, второй выход дешифратора соединен с синхровходом регистра адреса.

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики и может быть использовано в управлении про.мьпи- ленными роботами и технологическим оборудованием. Цель изобретения - повьине- ние надежности устройства за счет контроля фактической передачи управляющих сигналов на внешние устройства. Устройство содержит приемопередатчик 1, регистр команд 3, выходные усилители 4, регистр адреса 5, первый селектор 6, второй селектор 7, первый и второй буферные регистры 8 и 10, схему 1 I поразрядного сложения по модулю 2, датчик тока 12, пороговые элементы 14, входные усилители 15, элемент ИЛИ 16, одноБибратор 18, первый и второй элемен ты И 17 и 19 и деп1ифратор 20. 1 ил.