Устройство для ввода информации Советский патент 1989 года по МПК G06F3/00 

1

: Изобретение относится к устройствам автоматики и измерительной техники, может быть использовано в системах учета и контроля потребления энергии и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1314326,

Цель Изобретения - расширение функциональных .возможностей устройства за счет регистрации времени ожида- ния реакции ЭВМ на запрос прерывания от канадого датчика и вводом ее в ЭВМ

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг,2 (а, б) - .временные диаграммы, поясняющие его работу.

«

Устройство содержит входные датчики 1,-Ц, элемент ИЛИ 2, блок 3 стековой памяти, шинньш формирова- тель 4 данных, мультиплексор 5, счет- чик 6 адреса, шинньй формирователь 7 адреса, третий элемент И 8, первый элемент И 9,счетчик 10 начального адреса прерывания,первьй блок 11 памяти, элемент ИЛИ 12, схему 13 сравнения, реверсивный счетчик 14, второй блок 15 памяти, второй дешифратор 16, регистр 17 прерывания, первый дешифратор 18, счетчик 19 текущего адреса прерыва

ния, первый триггер 20 (триггер прерывания), второй триггер 21, четвертый 22 и второй 23 элементы И соответственно, формирователь 24 временных интервалов, выходы 25 вектора прерывания, выход 26 запроса прерывания, вход 27 чтения вектора прерывания, выходы 28-34 формирователя 24 временных интервалов, шинньй формирователь 35 кода времени, блок 36 стековой памяти приращений, счетчик 37 приращений, счетчик 38 времени ожидания, сумматор 39, выходы 40 кода вре- мен1 ожидания-.

Q

5

« 5

0

5

0

Устройство работает следующим образом.

При циклическом опросе информация в унитарном коде от датчиков 1 -V поступает на входы мультиплексора 5,. Первым синхроимпульсом с выхода 28 формирователя 24 добавляется единица в счетчик 6 адреса и подается управ- ляюшдй сигнал на чтение в блок 15. С выхода счетчика 6 адрес датчика поступает на адресные входы мультиплексора 5, блоки 11 и 15 и на входы шинного формирователя 4 данных. Ин- формахщя с выбранного датчика появится на прямом и инверсном выходах мультиплексора 5, а информация из выбранных ячеек памяти блока 15 (где Хранится текущее значение разности интегральных значений принимаемых уровней данного датчика) и блока 11 (где хранится значение коэффициента помехоустойчивости данного датчика) - на их соответствуюш;их выходах. Информация из блока 15 вторым синхроимпульсом с выхода 29 формирователя 24 заносится в реверсивньп счетчик 14 и триггер 21. В случае равенства содержимого счетчика 14 соответствующему коэффициенту помехоустойчивости, записанному в блоке 11, с выхода схемы 13 сравнения вьщается сигнал на элементы И 9 и 23. С элемента ИЛИ 12 выдается сигнал в случае неравенства содержимого счетчика 14 нулю. Третьим синхроимпульсом с выхода 30 формирователя 24 через элементы И 8 и 9 добавляется или вычитается единица из содержимого счетчика 14 (единица не добавляется и не вычитается из счетчика 14 при равенстве его содержимого коэффициенту помехоустойчивости данного датчика и при равенстве его содержимого нулю соответственно).

20

Четвертый синхроимпульс с выхода 31 формирователя 24 подается на информационный вход триггера 20, разрешая установку его в единичное состояние положительным фронтом сигнала по вхо- ду синхронизации. Пятым синхроимпульсом с выхода 32 формирователя 24 триггер 21 устанавливается в единичное или нулевое состояние в зависимо- п сти от наличия разрешающего сигнала от схемы 13 сравнения или отсутствия запрещающего сигнала с элемента ИЛИ 12 соответственно,

В зависимости от направления пере- ir ключения триггера 21 возникает два варианта дальнейшей работы устройства. При переключении триггера 21 из нулевого состояния в единичное триггер 20 прерывания остается в начальном состоянии (нулевом). Поэтому шестым синхроимпульсом с выхода 33 формирователя 24 содержимое счетчика 14 и триггера 21 записывается в соответствующую ячейку памяти блока 15 и 25 устройство переходит к опросу следующего датчика При переключении триггера 21 из единичного состояния в нулевое триггер 20 переключается в единичное состояние. Сигнал с прямого выхода триггера 20 задним фронтом добавляет единицу в счетчик 19 текущего вектора прерывания и сбрасывает счетчик 37 приращений, а передним фронтом воздействует на стробирующий вход дешифратора 18 и входы записи 35 блока 3 и блока 36 стековой памяти, Шестым синхроимпульсом с выхода 33 формирователя 24 содержимое счетчика 14 и триггера 21 записывается в соответствующую ячейку памяти блока 15 0 и устройство переходит к опрому следующего датчика (фиг.2а). По переднему фронту седьмого синхроимпульса с выхода 34 формирователя 24 добавляется единица в счетчик 37 приращений и в счетчик 38 времени ожидания.

Передним фронтом сигнала с прямого выхода триггера 20 (который вырабатывается по пятому синхроимпульсу с выхода 32 формирователя 24 при обг 50 наружении перехода уровня сигнала данного датчика из единичного состояния в нулевое) записывается вектор прерывания из счетчика 6 адреса в

прерывания шинный формирователь 7 адреса подключает выходы счетчика текущего вектора прерывания к адре ным входам блока 3 стековой памяти шинный формирователь 4 данных подк чает выходы счетчика 6 адреса к вх дам-выходам данных блока 3 стеково памяти, шинный формирователь 35 от лючает выходы счетчика 38 времени ожидания от выходов 40 кода времен

45

ожидания, в счетчике 19 текущего в тора прерывания в данный момент на дится адрес первой свободной ячейк блока 3 стековой памяти, а счетчик прирй Щений 37 и времени ожидания сброшены по инверсным входам сигна лом с выхода 26 запроса прерывания устройства), и записывается содер мое счетчика 37 приращений в блок стековой памяти приращений по этом же адресу. Передним фронтом этого сигнала стробируется дешифратор 18 сигнал с выхода которого устанавли вает в единичное состояние соответ вующий разряд регистра 17 прерыван который соответствует ячейке блока стековой памяти, в которую произво дится запись вектора прерывания.

При ненулевом содержимом регистр 17 прерьшания через элемент ИЛИ 2 выдается сигнал запроса прерывания в ЭВМ. Задним фронтом сигнала с три гера 20 -прерывания добавляется един ца к содержимому счетчика 19 текуще го вектора прерывания и сбрасываетс счетчик 37 приращений. Седьмой синх роимпульс добавляет единицу в счетчик 37 приращений и в счетчик 36 времени задержки (при отсутствии си нала на выходе 26 запроса прерывани оба счетчика сбрасываются -и единиц в них не добавляется). После этого устройство продолжает циклический опрос датчиков.

При поступлении сигнала от друго датчика сигнал прерывания записывае ся в соответствуюш ий ему разряд регистра 17 прерывания, а соответству щий вектор прерывания записывается в первую свободную ячейку блока 3 стековой памяти. В первую свободную ячейку блока 36 стековой памяти при ращений записывается, содержимое счетчика 37 приращений (количество

J / .uj,s;ijni-ii i Л WJ1J-1 Ч 1 ±sU

блок 3 стековой памяти по адресу, на-55 импульсов тактовой частоты, прошедходящемуся в счетчике 19 текущего вектора прерывания (при отсутствии сигнала на входе 27 чтения вектора

пмх между поступлениями сигналов от предвдущего и данного датчиков), последний сбрасывается и начинает

20

- - п

- ir 2535 0504711874

прерывания шинный формирователь 7 адреса подключает выходы счетчика 19 текущего вектора прерывания к адресным входам блока 3 стековой памяти, шинный формирователь 4 данных подключает выходы счетчика 6 адреса к входам-выходам данных блока 3 стековой памяти, шинный формирователь 35 отключает выходы счетчика 38 времени ожидания от выходов 40 кода времени

45

ожидания, в счетчике 19 текущего вектора прерывания в данный момент находится адрес первой свободной ячейки блока 3 стековой памяти, а счетчики прирй Щений 37 и времени ожидания 38 сброшены по инверсным входам сигналом с выхода 26 запроса прерывания устройства), и записывается содержимое счетчика 37 приращений в блок 36 стековой памяти приращений по этому же адресу. Передним фронтом этого сигнала стробируется дешифратор 18, сигнал с выхода которого устанавливает в единичное состояние соответствующий разряд регистра 17 прерывания, который соответствует ячейке блока 3 стековой памяти, в которую производится запись вектора прерывания.

При ненулевом содержимом регистра 17 прерьшания через элемент ИЛИ 2 выдается сигнал запроса прерывания в ЭВМ. Задним фронтом сигнала с триггера 20 -прерывания добавляется единица к содержимому счетчика 19 текущего вектора прерывания и сбрасывается счетчик 37 приращений. Седьмой синхроимпульс добавляет единицу в счетчик 37 приращений и в счетчик 36 времени задержки (при отсутствии сигнала на выходе 26 запроса прерывания оба счетчика сбрасываются -и единица в них не добавляется). После этого устройство продолжает циклический опрос датчиков.

При поступлении сигнала от другого датчика сигнал прерывания записывается в соответствуюш ий ему разряд регистра 17 прерывания, а соответствующий вектор прерывания записывается в первую свободную ячейку блока 3 стековой памяти. В первую свободную ячейку блока 36 стековой памяти приращений записывается, содержимое счетчика 37 приращений (количество

J / .uj,s;ijni-ii i Л WJ1J-1 Ч 1 ±sU

55 импульсов тактовой частоты, прошедпмх между поступлениями сигналов от предвдущего и данного датчиков), последний сбрасывается и начинает

счет импульсов тактовой частоты с нуля, а счетчик 38 времени ожидания продолжает последовательный счет этих импульсов.

При поступлении сигнала с входа 27 чтения вектора прерывания работа формирователя 24 останавливается (фиг,2б), шинный формирователь 7 адреса подключает выход счетчика 10 начального вектора прерывания к адресным входам блока 3 стековой памяти и блока 36 стековой памяти приращений, шинный фо рмирователь 4 данных подключает входы-выходы данных блока 3 стековой памяти к выходам 25 вектора прерывания, а шинный формирователь 35 кода времени подключает выход счетчика 38 времени ожидания к выходам 40 кода времени ожидания, Одновременно из содержимого регистра 38 времени ожидания вычитателя .приращение времени (между поступлением двух последовательных сигналов от двух датчиков; в случае выдачи времени ожидания первого датчика приращение равно нулю) из соответствующей ячейки блока 36 стековой памяти приращений и результат заносится в счетчик 38 времени ожидания,

При воздействии сигнала с входа 27 чтения вектора прерывания на входы чтения блока 3 стековой памяти ; и блока 36 стековой памяти приращений на выходах 25 вектора прерывания появляется код вектора прерывания, . а на выходах 40 кода времени ожидания появляется код времени ожидания (), Передним фронтом сигнала с входа 27 стробируется дешифратор 16, выбранньш выход которого сбрасывает триггер соответствующего разряда регистра 17 прерывания, а задним фронтом этого сигнала добавляется единица в счетчик 10 текущего вектора прерывания и сбрасывается счетчик 37 приращений. По окончании сигнала с входа 27 чтения вектора прерывания формирователь 24 начнет работу с -. прерванного места (фиг.26), завершая обработку поступившего от датчика сигнала, затем продолжается циклический опрос датчиков. Шинные формирователи адреса 7 и данных 4 при этом подключают адресные входы и входы- выходы данных блока 3 стековой- памяти к счетчику 19 текущего адреса и к счетчику 6 соответственно.

Если регистр 17 прерывания не обнулен, на выходе 26 запроса -прерывания будет сигнал запроса прерывания и ЭВМ через задержку на время реакции считывает новый вектор прерьшания. Устройство при этом продолжает свою работу (за исключением самого времени чтения вектора прерывания), При обнулении регистра 17 прерывания сигнал запроса прерывания исчезает и сбрасываются счетчики приращений 37 и времени ожидания 38,

Таким образом, устройство произвоg дит сбор число-импульсной информации, регистрацию времени ожидания считывания для каждого датчика и ввод этих, данных в ЭВМ,

Блок 3 стековой памяти играет роль буфера векторов прерьшания. Он позволяет согласовать очередь заявок на обслуживание от датчиков с временем обслуживания потока заявок в ЭВМ, Его глубина (количество слов) зависит

5 от скорости обновления информации датчиков (частоты их сигналов), их количества и времени реакции ЭВМ. Длина регистра 17 прерывания (количество разрядов) равна глубине блока 3 стековой памяти, а количество разрядов в счетчиках 10 и 19 определяется выражением log,j,n, где и - количество разрядов в регистре 17 прерьтания,

В блоке 36 стековой памяти прира- ще1шй запоминаются приращения време0

0

5

ни ожидания между последовательными по времени, поступления сигналами двух датчиков.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации по авт. св. № 1314326, отличающееся тем, что, с, целью расширения функциональных возможностей устройства за счет регистрации вре- мени ожидания реакции ЭВМ на запрос прерывания от каждого датчика, в него введены счетчики приращений и времени ожидания, блок стековой памяти приращений, сумматор и шинньй формирователь кода времени, синхро- вкоды счетчика приращений и счетчика времени ожидания подключены к седьмому выходу формирователя временных интервалов, информационные выходы счетчика приращений соединены с информационными входами блока стековой памяти приращений, информационные выходы которого подключены к первой

группе входов сумматора, а адресные входы соединены с выходами шинного формирователя адреса, информационные выходы счетчика времени ожидания соединены с второй группой входов сумматора., и информационными входами формирователя кода времени, выходы которого являются дополнительными информационными выходами устройства, первый вход сброса счетчика приращений и вход записи блока стековой памяти

приращений соединены с прямым выходом второго триггера, вход чтения вектора прерывания устройства соединен с входом чтения блока стековой памяти приращений, входом записи счетчика времени ожидания и управляющим входом щинного формироватапя кода времени, выход запроса прерываний устройства соединен с входом сброса счетчика времени ожидания и вторым входом сброса счетчика приращений.

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах учета и контроля потребления энергии. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем регистрации интервала времени между поступлением информации от каждого датчика и вводом ее в ЭВМ. Устройство содержит входные датчики 1, элемент ИЛИ 2, 12, блоки 3 и 36 стековой памяти, шинные формирователи 4 данных, 7 адреса и 35 кода времени, мультиплексор 5, элементы И 8, 9, 22 и 23, счетчики 10 начального адреса прерывания, 12 реверсивный, 19 текущего адреса прерывания, 37 приращений и 38 времени ожидания, блоки 11 и 15 памяти, триггеры 20 и 21, формирователь 24 временных интервалов и сумматор 39.