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

ND

СО

Изобретение относится к вычисли- 1 сльной технике и может быть исполь- овано для организации обмена между |ЭВМ и периферийным устройством.

Цель изобретения - улрощение устройства и расширение области применения за счет введения дополнитель- иого режима внешней синхронизации. : На фиг, 1 нp meдeнa функциональ- ная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока сопряжения; на фиг. 3 - функ11;иональная схема блока управления; на фиг. 4 функциональная схема формирователя сигналов запроса; на фиг. 5 - функци |ональная схема формирователя адресов i На фиг. 1 обозначены блок 1 сопря |жения, блок 2 управления, регистр 3 |сдвига, формирователь. 4 сигналов за-- jnpoca, блок 5 ключей, фop tиpoвaтeль |6 адресов, формирователь 7 сигнала конца сообщения, входы и выходы 8-20 устройства и блоков.

На фиг. 2 обозначены формирова- тель 21 импульсов, элемент И 22, первый элемент ЙПИ 23, второй элемент И 24, первый триггер 25, третий элемент и 26, второй элемент ИЛИ 27, второй триггер 28, первый выход 29, второй выход 18, третий выход 30 и четве-ртьй выход 31 блока.

На фиг. 3 обозначены схема 32 синхронизации, элемент И 33, элементы ИЛИ 34 и 35, счетчик 36, деишфра- тор 37, первый 38 и второй 39 выходы.

На фиг. 4 обозначены одновибратор 40, триггер 4 записи, первый и второй элементы ИЛИ 42 и 43, триггер 44 чтения, первый.элемент И 45, третий и четвертый элементы ИЛИ 46 и 47, элементы 48 и 49 задержки, триггер 50 запроса, второй и третий элементы И 51 и 52, первый выход 14, четвертьш выход 53, второй выход 54, пятый выход 55, третий выход 56 формировател сигналов запроса.

На фиг. 5 обозначены счетчик 57, ключи 58, выходы 59 второй группы, выходы 16 первой группы и выход 19 формирователя адресов.

Устройство работает следугощим образом.

В исходном состоянии, когда устройство не производит ввод или. вывод информации, на информационных входах 15, адресных входах 16 и выходе 19 действует третье состояние (состоя

JQ 15 20

25 30

дд

35

5

0

5

ние высокого выходного сопротивления) .

Рассмотрим работу устройства в режиме ввода информации. Периферийное устройство выдает на вход 9 данного устройства единичный сигнал Ввод. По приходу этого сигнала формирователь 21 импульсов блока 1 сопряжения вырабатывает единичный импульс, которьй через элемент ИЛИ 23 взводит триггер 25, а через свой выход 30 взводит триггер 41 записи в блоке 4. В результате на управляющий выход 18 устройства коммут1фуется единичный сигнал разрешения ввода для организации ввода перв ого слова информационного .сообщения от периферийного устройства. Получив этот сигнал, периферийное устройство начинает выдавать информацию в виде последовательного кода на информацноиньй вход 8 данного устройства. Единичный сигнал, образуемый на входе 18, воздействует и на третий вход блока 2 управления, через элементы И 33, ИЛИ 34 и 35 и выход 39 которого проходят тактовые импульсы. Эти тактовые импульсы поступают на С-вход регистра 3 сдвига и производят запись битов указанной информации. При этом тактовые импульсы начинают заполнять счетчик 36 блока 2, который настроен на длину одного информационного ело-, ва. После приема одного слова информации происходит отработка счетчика 36, в результате чего на выходе 38 выделяется единичньй импульсный сигнал, который поступает в блок 1 сопряжения и сбрасывает через элемент ИЛИ 27 триггер 25 в нулевое состояние. После этого с выхода 18 снимается единичный сигнал, что является запретом периферийному устройству выдавать информаци о на вход 8 данного устройства. В блоке 2 управления происходит блокировка прохождения тактовых импульсов через элемент И 33. Единичньй импульсньй сигнал с выхода 38 поступает и на четвертьй вход формирователя 4 сигналов запроса, в котором через элемент И 45 и ИЛИ 47 переключает триггер 50 запроса в единичное состояние. На выходе этого триггера образуется единичньй сигнал запроса обслуживания, которьй коммутируется на выход 14 устройства. После этого устройство находится в режиме ожидания своего обсл ;швания до

тех пор, пока с ЭВМ на вход 12 устройства не поступит единичный импульсный сигнал разрешения обмена. По приходу этого сигнала в блоке 4 сбрасывается триггер 50 запроса в нулевое состояние и срабатывает элемент И 51. В результате с управляющего выхода 14 снимается единичный сигнал запроса, а на- выходе 56 образуется (на время действия сигнала разрешения обмена) единичный сигнал, который поступает на управляющий вход блока 5 ключей и выводит его из

выход 20 устройства для снятия сигнп- ла ввода, поступающего с периферийного устройства на вход 9 данного устройства. После этого устройство приходит в исходное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство каждый раз после приема одного слова информационного сообщения вырабатывает сигнал запроса и по получению разрешающего сигнала выдает информадно в ЭВМ. Прием очередного слова инфор- мадионного сообщения производится только после получения от ЭВМ разре

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для организации обмена между ЭФМ и периферийным устройством. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации. Устройство содержит блок 1 сопряжения, блок 2 управления, регистр 3 сдвига, формирователь 4 сигналов запроса, блок 5 ключей, формирователь 6 адресов, формирователь 7 сигнала конца сообщения. Устройство позволяет организовать обмен информацией в режиме прямого доступ а к памяти между ЭВМ и абонентом, передающим и принимающим информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в-последовательные и обратное преобразование выполняет регистр 3 сдвига. Обмен производится по сигналу Запрос обслуживания уст ройства. После того, как ЭВМ ответит на запрос сигналом разрешения обмена, в- канал ЭВМ выдаются адрес прямого доступа к памяти и сигнал записи-чтения, вырабатываемые формирователем 6. Эта процедура выполняется ДД1Я каждого слова информационного сообщения. 2 з.п. ф-лы, 5 илJ (Л

третьего (высокоимпедансного) состоя- j шающего сигнала на съем ранее приняния, вследствие чего на выходе этого блока образуются информадионные сигналы.

Единичный сигнал разрешения обмена с входа 12 поступает в формирователь 6 адреса и в блок 1 сопряжения. Б блоке 6 он с помощью счетчика 57 ключей 58 формирует адресный код, который коммутируется (на время действия этого сигнала) на адресные выходы 16 для определения ячейки памяти ЭВМ, в которую должно записаться сформированное на выходах ключей 5 информадионное слово. Ключи 57 по приходу сигнала разрешения обмена коммутирует на выход 19 управляющий единичный сигнал Запись, разрешающий .производить по указанному адресу запись информации в память ЭВМ.

В блоке 1 единичный сигнал разрешения обмена через элементы И 22 и ИЛИ 23 переключает триггер 25 в единичное состояние, в результате чего на выход 18 устройства снова коммутируется единичньй сигнал для продолжения организации съема следующего слова информационного сообщения с периферийного устройства. -При этом с элемента И 33 блока 2 управления снимается блокировка и поэтому тактовые импульсы начинают снова заполнять счетчик 36 и проходить на С-вход регистра 3 сдвига. В дальнейшем работа устройства по приему и вводу очередного информационного слова протекает аналогично. После завершения ввода в память ЭВМ последнего слова информационного сообщения на выходе формирователя 7 сигнала конда сообщения сформируется сигнал Конец обмена. Этот сигнал обнуляет регистр 3 сдвига, блок 1 сопряжения, формирователь 4 сигналов запроса, формирователь 6 адресов и коммутируется на

0

5

0

5

того слова. Запись информационного слова в соответствующую ячейку памяти ЭВМ производится по адресу, который по сигналу разрешения обмена выделяется на выходах 16. При этом на выходе 19 формируется единичный сигнал, который определяет режим записи информации в память ЭВМ.

Рассмотрим работу данного устройства при выводе информационного сообщения из ЭВМ. В этом случае на вход 13 устройства поступает единичный сигнал вывода. В блоке 4 этот сигнал поступает на одновибратор 40, который вырабатывает одиночный импульс. Последний через элемент ИЛИ 42 переключает триггер 44 чтения в единичное состояние, вследствие чего на выходе 55 нулевой сигнал сменяется на еди- нич№Ш. Это дает возможность производить параллельную запись информации в регистр 3 и выбирать с помощью блока 6 нужную зону памяти, к которой будет обращение. После -переключения триггера 44 чтения в единичное состояние через элементы ИЛИ 46 и 47 происходит переключение в единичное состояние и триггера 50 запроса. В результате на выход 14 устройства коммутируется единичный сигнал запроса на обслуживание. В ответ на этот запрос на. вход 12 устройства выдается от ЭВМ единичный импульсный сигнал разрешения обмена. В блоке 6 по этому сигналу изменяется состояние счетчика 57, которое через ключи 58 передается на адресные выходы 16. При этом на выход 19 коммутируется нулевой сигнал, определяющий режим чтения для ячеек памяти ЭВМ. По сфор- 5 мированному адресному коду из соответствующей ячейки памяти ЭВМ считывается первое информационное слово, которое поступает на информационные

0

5

0

514

входы 15 в виде параллельного кода. Запись указанной информации в регистр 3 сдвига осуществляется по сигналу разрешения обмена, который, пройдя элемент 49 задержки и элемент И 52 в блоке 4 и элемент ИЛИ 35 в блоке 2, воздействует на С-вход этого регистра. Сигнал разрешение обмена в блоке 4 сбрасывает в нулевое состояние триггер 50 запроса, а чере элементы 49 и 48 задержки и элемент ИЛИ 43 сбрасывает в нулевое состояни триггер 44 чтения. На выходе 53 единичный сигнал сменяется в нулевой, в ;результате чего регистр 3 сдвига го- тов для последовательной выдачи би- Iтов принятого из ЭВМ информационного ,слова на информационньй выход 17. Сигнал разрешения обмена в блоке 1 через элемент И 26 переключает триг- Iгер 28 в единичное состояние. На вы- |ходё 29 образуется единичный сигнал, Iкоторый в блоке 2 управления запуска ет схему 32 синхронизации. Последняя предназначена для привязки .внешних синхроимпульсов, поступающих на вход 10, к тактовым импульсам. На выходе этой схемы выделяются импульсы синхронизации, которые через элемент ИЛГ 34 заполняют счетчик 36, а через элемент ИЛИ 35 и выход 39 поступают на С-вход регистра 3 сдвига. Таким образом, с частотой внешних синхроимпульсов в этом регистре осуществляется сдвиг записанной информации, которая с выхода последнего разряда в виде последовательного кода поступает на информационный выход 17. После выдачи первого слова информации происходит отработка счетчика 36 в блоке 2, вследствие чего на выходе 38 образуется единичньй импульсньм сигнал. Этот сигнал в блоке 1.через элемент ИЛИ 27 сбрасывает в О триггер 28, а через элемент И 24 (при отсутствии на его втором входе сигнала Ввод с шины 9) проходит на выход 31. Далее указанный сигнал поступает в блок 4 и в нем через элемент ИЛИ 42 взво- цит в единичное состояние триггер 44 чтения, что в свою очередь приводит к переключению в единичное состояние триггера 50 запроса. В дальнейшем работа устройства по выводу очередного информационного слова проте- кает аналогично. После завершения эывода последнего слова информационного сообщения на выходе формирова

Q 0 5 5 0 5

0

0

056

теля 7 сигнала конца сообщения формируется единичный импульсный сигнал конца обмена. Этот сигнал обнуляет регистр 3 сдвига и элементы памяти в блоках , 4 и 6 и коммутируется на выход 20 устройства для снятия . сигнала вывода, поступающего из ЭВМ на вход 13. После этого устройство приходит в исходное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство каж- дьй раз после чтения информационного слова из памяти ЭВМ выдает его в канал связи в виде последовательного кода. После выдачи очередного слова информации оно формирует запрос на обслуживание. Чтение очередного слова производится только после получения от ЭВМ сигнала разреигение обмена. При этом время ожидания на чтение очередного слова должно быть меньше, чем один период следования синхроимпульсов, поступающих на вход 10 устройства. Считывание информационного слойа с соответствующей ячейки памяти ЭВМ производится с помощью адрес- ного кода, который формируется на шинах 16. В этом случае устройство коммутирует на свой управляющий выход 19 нулевой сигнал, который задает ячейкам памяти ЭВ.М режим чтения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет организовать обмен в режиме прямого доступа к памяти для абонента, передающего и принимающего информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в последовательные и последовательных в параллельные при выводе и вводе информации производит один и тот же регистр сдвига. При выводе осуществляется внешняя синхронизация выдаваемой информации.

Формула изобретения

714

упрощения и расширения области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации, устройство содержит блок сопряжения, формирователь сигнала конца сообщения, выход которого соединен с первыми входами формирователя сигналов запроса, формирователя адресов, блока сопряжения, входом сброса регистра сдвига и является выходом конца обмена устройства, второй вход блока сопряжения является входом разрешения ввода устройства, третий вход блока сопряжения объединен с вторыми входами формирователя адресов и формирователя сигналов запроса и является входом разрешения обмена устройства, четвертый вход блока сопряжения объединен с третьим входом формирователя сигналов запроса и является входом разрешения вывода устройства, первьй выход блока сопряжения соединен с .вторым входом блока управления, первьй выход которого соединен с четвер- тым входом формирователя сигналов запроса и пятым входом блока сопряжения, второй выход которого соединен с третьим входом блока управления и является выходом разрешения ввода устройства, третий и четвертьй выходы блока сопряжения соединены соответственно с пятым и шестым в ходами формирователя сигналов запроса, первый выход которого является выходом запроса обслуживания устройства, второй и третий выходы .формирователя сигналов запроса соединены соответственно с третьим входом формирователя адресов и управляющим входом блока ключей, четвертый выход формирователя сигналов запроса соединен с входом разрешения записи регистра сдвига и четвертым входом формирователя адресов, выход которого является выходом записи-чтения устройства, пятый выход формирователя сигналов запроса соединен с четвертым входом блока управления, пятый вход которого является входом внешней синхронизации устройства, второй выход блока управления соединен со стробирующим входом регистра сдвига, установочные входы которого являются информационными . входами группы устройства, выходь регистра сдвига соединены с информа- ционными входами блока ключей, выход старшего разряда регистра сдвига является информационным,выходом уст

Q jn 5 5 0 5

0

0

ройства, выходы второй группы формирователя адресов соединены с входами форКшрователя сигнала конца сообщения .

2,Устройство по п. 1, о т л и - чаю-щееся тем, что блок сопряжения содержит два триггера, формирователь импульсов, два элемента ИЛИ

и три элемента И, первый вход первого элемента И объединен с первым входом третьего элемента И и является третьим входом блока, второй вход первого элемента И объединен с первым входом второго элемента И, входом формирователя импульсов, D-входом первого триггера и является вторым входом блока, выход первого триггера является вторым выходом блока, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом первого триггера, выход формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и является третьим выходом блока, первьш вход второго элемента ИЛИ является первым входом блока, второй вход второго элемента ИЛИ объединен с вторым входом второго элемента И и является пятым входом блока, выход второго элемента И является четвертым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с R- входами первого и второго триггеров, вто рой вход третьего элемента И является четвертым входом блока, выход третьего элемента И соединен с С-входом второго триггера, выход которого является первым выходом бло.ка,

и является первым входом формирователя, R-вход триггера запроса объединен с первым входом второго элемента И, входом второго элемента задержки и -является вторым входом формирователя, вход одновибратора, первый вход первого элемента И, S-вход триггера записи и первый вход первого элемента 11ПИ являются соответственно третьим, четвертым, пятым и шестым входами

Формирователя, выход триггера записи фединен с вторым входом первого элемента И, первым входом третьего эле- м|ента ИЛИ, вторым входом второго элемента И и является вторым выходом ф|эрмнрователя, выход второго элемента И является третьим выходом форми р|ователя, выход одновибратора соеди- HiCH с вторым входом первого элемен- т|а ИЛИ, выход которого соединен с сЦвходом триггера чтения, выход которого соединен с первым входом тре- элемента И, первым входом чет- в ертого элемента ИЛИ, вторым входом т|ретьего элемента ИЛИ и является чет(риг.

вертым выходом формирователя, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом триггера запроса, к D-входу которого подключен выход третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом третьего элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом триггера чтения, выход третьего элемента И является ПЯТЫ1-1 выходом формирователя .

9иг.З