Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов Советский патент 1989 года по МПК G06F3/00 

г

(Л

. i 1, I t . ; ;:ч : . .l/lpi/ ,: i, |ПЧ1Ь Ы1 ф.Ц1 ; Гр11; . Ь , ;МлГ1) . :Т )

И, л 1-5 ,- мем И (, I pyn:iy int-N-. roB я г ТР1П-1Я СОСТОЯНИЯМ на выходе, г руппу :глемечт1:1И с тремя -огтч;- яниямн на выход -, О, опер гг я-:о1; 1М.-1ЯТИ, два триггера, счетчики, генератор. Предварительную запись булевых констант - ператирную память осуществляет ыикроЗВМ, oOpaiid-- ясь к уттройству как г- орту вывода. Счетчик 15 адресует ячейку оперативной памяти ;у1Я записи. Для ввода информации от датчиков микроЭВМ обращается к устройстЕ у как к порту ввода. При этом счетчик, модифицируемый

Ч1м г;/:: , и1дает адреса ячеек г,1;с |}.г итгпой памяти, из которых считы-- aeii I )-1а1шя , поступающая на

групги. )jit ментов И и , соединен- .|Ь1- ii.Mi.ipHo выходами так, что первый jit Ml ит И | иксирует единичное значе- конъюктивньгх термов вычисляемой ГЗуленой функции. Если булевая функция

равна единице, то устанавливается второй триггер. В противном случае этот приггер не устанавливается. Значение сигнала на выходе указанного триггера, равное значению локально

вычисленной булевой функции, вводится в микро ЗВЬ в режлме ввода информации из порта ввода. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода данных с предварительным вычислением булевых функций. Устройство позволяет повысить производительность путем локальной обработки дискретных сигналов. Устройство содержит дешифратор адреса 1, шинный формирователь, пять элементов И, два элемента ИЛИ, группу элементов И с тремя состояниями на выходе, группу элементов И-НЕ с тремя состояниями на выходе, блок оперативной памяти, два триггера, счетчик и генератор. Предварительную запись булевых констант в оперативную память осуществляет микро ЭВМ, обращаясь к устройству как порту вывода. Счетчик 15 адресует ячейку оперативной памяти для записи. Для ввода информации от датчиков микро ЭВМ обращается к устройству как к порту ввода. При этом счетчик, модифицируемый генератором, задает адреса ячеек оперативной памяти, из которых считывается информация, поступающая на группы элементов И и И-НЕ, соединенных попарно выходами так, что первый элемент И фиксирует единичное значение конъюктивных термов вычисляемой булевой функции. Если булевая функция равна единице, то устанавливается второй триггер. В противном случае этот триггер не устанавливается. Значение сигнала на выходе указанного триггера, равное значению локально вычисленной булевой функции вводится в микро ЭВМ в режиме ввода информации из порта ввода. 2 ил.

Изобрете)П1е относится к вычисли- г льной технике, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использовано для ввода данных с предварительным вьпптслением булевых

фуНК1У1Й .

Целью изобретения является повы-- тонне производитель)1ости устройства.

На фиг.1 изображена функщюнальна схема пред гагаемого устройства для ввода в м1кроЭВМ дискретных сигня- . юи; на фиг. 2 - гфеменные диаграммь работ .i устройства.

YcTpoi icTBo для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов содерткит дешифра гор 1 адреса, шинный формирователь 2 пять ; лс мет1тов И 3-7, два элемента Iirai 8,4, гр:.ппы ямемритов И 0.1-10. с тремя гостояниямп на выходе, т-рупп члементов 1 i . 1-1 1 .п с тремя состояния .п на ны.С г;с, оперативную памят 12, пррсмй 13 и второй 14 триггс)., счет ик 13, генератор 16 импульсоп, ьхо ы 17 a. ipeca, входы- ВЫХОД, 18 данньга, входы 19 и 20 vn-- равления. и}1формационные входы 21.

Шинный формирователь 2 предназна-- чен для усиления по мощности сигнало на Входах-выходах 18 устройства при активизации входя вы орки, а тэкже перевода своего выхода в состояние высокого импеданса при неактивизапии ттого входа для отключения информационных входов-выходов 18 устройства. Режггм работы iiniwHoro формирователя 2 определяется уровнем сигнала на входе нлправлрния т ерг-- дачи.

0

5 О 5

Q 5

Элемент И 3 преднл-л ач; ;; для фор мирования значения кои ь.Н ктипного терма по значению В1 1ходон кажд(м пары элементов 10 - 11, если ус1лчонлен триггер 13. причем, ко; да выхолы обоих элементов в паре находятся в высокоимпедтнсном сосачтянии, это воспри1 ;1м-че гея входом э..мент.э И 5 как погичегкая 1.

Элем(м.1т И - прсдн 1значен /имя управления пходом вьЮогки шинмогсз фор- муфователя 2. Выход элемснгп И ч возб ждается, если активи|)оьа,чь PLIXO;I 1 , 1 /1еп1ифратора 1 и выход г-лемеита IlTIli 8.

Элемент И 5 предназначен д;1я управления входом 12 записи оперативной памяти и элементом ИПИ 9 н случае, ег.ди актииированы вход 1.1 дешифратора 1 и вход 20 устройства.

Элемент И 6 предназначен для управления входом сброса триггера I i в том случае, если активирова ы выхс-д 1,2 дешифратора 1 л вход 20 ус трой гтяа.

Элемент И 7 предназначен для управления входом установки триппера 13 в том случае, если активированы выход 1.2 делмфратора 1 и нход 19 устпойства.

Элемент ШТИ 8 предназначен для упра)зленич элементом И А в том случае, если активированы входы 19 или 20 устройства.

Элемент ИЛИ 9 предназначен для управления счетным входом счелч1.ка 15 сигналами либо с генератора 1, либо с выхода элемента И 5.

Элементы И 10 с тремя состояниями на выходе без инверсии предназначены для идентификации прямого значения соответствующей переменной в конъюктивном терме. При этом активирован вход управления одного из элементов 10, В противном случае, выход элемента находится в высоко- импедансном состоянии и не влияет на работу элементов 11.

Элементы И-НЕ 11 с тремя состояниями на выходе предназначены для идентификации инверсного значения соответствующей переменной в конъюк- терме. При этом активизирован вход управления одного из эленентов 11. В противном случае, выход элемента находится в высокоимпедансном состоянии и не влияет на работу элементов 10,

Блок 12 оперативной памяти предназначен для хранения кодов настройки. Нечетные выходы данных памяти 12 подключены к входам управления соответствующих элементов И 10, выходы которых разрешают прохождение соответствующих разрядов входа 21, для переменных, входящих в конъюктивный терм булевой функции без инверсии, и отключения их в противном случае. Четные выходы данных оперативной памяти 12 подключены к входам управле-- ния соответствующих элементов И-НЕ 11, выходы которых разрешают прохождение соответствующих разрядов входа 21, для переменных, входящих в конъ юктивный терм булевой функции с инверсией, и отключения их в противном случае.

Триггер 13 предназначен для управления генератором 16, триггер 14 для фиксации единичного значения вычисленной булевой функции от переменных входа 21 при активизации выхода элемента И 3,

Счетчик 15 предназначен для адресации оперативной памяти 12 при записи или считывании информации. Емкост счетчика равна количеству конъюктив- ных термов в булевой функции.

Входы 17 предназначены для подключения шины адреса внешней микро- ЭВМ. Входы выходы 18 предназначены для подключения шины данных вне пней микроэвм.

Вход f9 управления Чтение предназначен для подключения команды ввода внешней микроЭВМ, Вход 20 уп0

5

0

равленпя Заг.ись предназначен для подключения команды вывода внешней микроэвм.

Информационные входы 21 предназначены для подключения дискретных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производится настройка или инициализация. При этом микроЭВМ обращается к нему, как к порту вывода с фиксированным адресом. Активируется вход 20 Запись, а на входах 17 выставляется адрес устройства, активируя выход 1,1 дешифратора 1 и выход элемента ИЛИ 8. Элемент И 4 подключает шинный формирователь 2 в режиме ввода с входов-выходов 18 на входы данных блока оперативной памяти 12. Блок оперативной памяти 12 имеет постоянно активированный вход управления, поэтому активированный выход jjicMenTa И 5 переводит ее в режим 5 записи. Счетчик 15 обнулен в исходном положении по цепям сброса, поэтому на входах адреса блока оперативной памяти 12 выставлен адрес нулевой ячейки. Таким образом записывается первое слово информации. По заднему фронту сигнала на выходе элемента И 5 и по заднему фронту сигнала на выходе элемента И 9 изменяется состояние счетчика 15 и его выходные сигналы адресуют следующую ячейку блока оперативной памяти 12.

При очередном обращении к устройству и активировании входа 20 аналогично записывается второе слово информации. Далее устройство работает аналогично, В блок оперативной памяти 12 записывается массив слов информации. По заднему фронту последнего сигнала на выходе элемента И 5 обнуляется счетчик 2, возникает импульс переполнения на его соответствующем выходе, однако триггер 13 уже обнулен по цепям сброса. Устройство готово к обработке сигналов на информационных входах 21. 0

При необходимости ввода дискретных

сигналов микроэвм обращается к устройству по другому фиксированному адресу и активирует вход 19 Чтение, g При этом активируется выход 1.2 дешифратора 1 и выход элемента И 7. Активируется также выход элемента ИЛИ 8, но, так как выход 1,1, дешифратора 1 неактивирован, то шинный

0

5

0

5

формирователь 2 отключен от входов-выходов 18.

Вькод элемента И 7 устанавливает триггер 13, выход которого подключа- ет генератор 16. Так как выход элемента И 5 неактивирован, то блок оперативной памяти 12 находится в режиме чтения. Выходные сигналы блока оперативной памяти 12 управляют элементами И 10 и элементами И-НЕ 11 таким образом, что если информационное кодирующее очередной конъюктив- ный терм булевой функции покрывает входной сигнал на информационных входах 21 устройства, то активируется выход элемента И 3. Вследствие этого устанавливается триггер 14, По окончании счета импульсов переключения счетчика 15 обнуляется триггер 13 и генератор 16 прекращает работу. В том случае, если вычисленная булева функции равна нулю, то триггер 14 не будет установлен. Для ввода значения сигнала на выходе триггера 14 микроэвм обращается к устройству по первому фиксированному адресу, при этом активируется выход 1,1 дешифратором 1 и вход 19 и шинный формирователь 2 подключается в режиме вывод на входы-выходы 18, передавая на соответствующий их разряд значение сигнала на выходе триггера 14, 0с- тапьные разряды входов шинного формирователя 2 подключены к минусовой шине источника питания и имеют потен циал логического О.

Форм у л- а изобретения

Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов, содержащее дешифратор адреса, шинный формирователь, три элемента И, первый элемент ИЛИ, группу элементов И и группу элементов И-НЕ, причем вход дешифратора адреса и вход-выход шинного формирователя являются соответствукяцими входом и выходом устройства для подключения к шинам адреса и данных микроэвм, первый вход i-ro элемента И-НЕ группы (,n) является i-м входом дискретного сигнала устройств и соединен с первым входом i-ro элемента И группы, выход которого соединен с выходом i-ro элемента И-НЕ

д 5

0

0

5

0

группь и подключен к группе входов первого элемента И, первый выход дешифратора адреса соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с входом выборки шинного формирователя, вход задания направления передачи которого является входом устройства для подключения к выходу команды Ввод микроЭВМ и соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом устройства для подключения к выходу команды Вывод микроЭВМ и соединен с вторым входом третьего элемента И, отличающееся тем, что, с целью повьш)ения производительности устройства, в него введены два триггера, два элемента И, элемент ИЛИ, счетчик, генератор импульсов и блок оперативной памяти, причем второй выход дешифратора адреса соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входами устройства для подключения к выходам команд Вывод и Ввод микроЭВМ, выход шинного формирователя соедийен с информационным входом блока оперативной памяти, выходы четных и нечетных разрядов которого соединены соот ветственно с вторыми входами элементов И и И-НЕ групп, выход пятого элемента И соединен с установочным входом первого триггера, вход сброса и выход которого соединен соответственно с выходом переноса счетчика и входом генератора импульсов, выходом подключенного к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а второй вход - с выходом третьего элемента И и входом записи-чтения блока оперативной памяти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, информационный Bxojj шинного формирователя подключен к выходу второго триггера, вход сброса и установки которого сое динены соответственно с выходами четвертого и первого элементов И, выход первого триггера подключен к входу первого элемента И.