Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым магнитофоном Советский патент 1992 года по МПК G06F13/00 

Предлагаемое устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных микропроцессорных системах, в частности в микроЭВМ, в персональных ЭВМ, отладочных устройст- вах, а также в системах передачи данных по одноканальной линии связи.

Известно устройство для сопряжения ЭВМ с бытовым магнитофоном.

Н едостатком этого устройства я вл яется то, что любая, даже одиночная, помеха, искажающая форму принимаемого сигнала и приводящая либо к появлению на выходе преобразователя синусоидального сигнала дополнительных импульсов, либо к пропа- данию части, одного или нескольких импульсов за время приема байта информации будет приводить к ошибке, так как синхронизация приема осуществляется сигналом, формируемым из принимаемого сигнала, который представлен одним периодом одной из двух моделирующих частот, соответствующих логическому О или логической 1. Такой принцип работы ycYpoucTsa не может обеспечить высокую помехозащи- щенность,

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство, содержащее формирователь сигнала прямоугольной формы, первый таймер, блок последовательного ввода-вывода, элемент НЕ, первый элемент И-НЕ, формирователь сигнала синусоидальной формы. Информационные оходы-выходы блока по- следовательно ввода-вывода и первого таймера объединены и соединены с входом- выходом устройства для подключения к шине данных ЭВМ. Входы синхронизации, входы управления чтением, входы управле- ния записью и входы признаков блока последовательного ввода-вывода и первого таймера соединены соответственно с входами устройства для подключения к выходу синхронизации, выходу управления за- лисью, выходу управления чтением и адрес- ным выходам ЭВМ. Информационный выход блока последовательного ввода-вывода соединен с входом элемента НЕ, вход- выход устройства для подключения к выходу и входу магнитофона соединены соответственно с входом формирователя сигнала прямоугольной формы и с выходом формирователя сигнала синусоидальной формы. Входы выборки блока последова- тельного ввода-вывода и первого таймера соединены с входом устройства для подключения соответственно к первому и второму выходам идентификации внешних устройств ЭВМ. Устройство содержит второй таймер, второй и третий элементы И-НЕ, причем выход формирователя сигнала прямоугольной формы соединен с входом запуска первого канала первого таймера, выход первого канала которого соединен с входом вторрго канала первого таймера, выход второго канала которого соединен с информационным входом блока последовательного ввода-вывода, вход запуска первого канала второго таймера соединен с шиной логической 1 устройства. Выход первого канала второго таймера соединен с входами синхронизации приема и передачи блока последовательного ввода- вывода, информационный выход которого соединен с входом запуска второго канала второго таймера и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй и выход которого соединены соответственно с выходом второго канала второго таймера и с первым входом второго элемента И-НЕ, выход и второй вход которого соединены с входом формирователя сигнала синусоидальной формы и с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом третьего канала второго таймера, вход зап уска третьего канала которого соединен с выходом элемента НЕ и со вторым входом третьего элемента И-НЕ, информационный вход, вход выборки, вход синхронизации, вход управления записью. Вход управления чтением и вход признака второго таймера соединены с входами устройства для подключения соответственно к шине данных, третьему выходу идентификации внешних устройств, выходу управления записью, выходу управления чтением и адресному выходу ЭВМ.

Недостатком известного устройства является его излишняя сложность, выражающаяся в том, что в нем использовано два многоканальных программируемых таймера и довольно сложная логика формирования выходного сигнала.

Целью изобретения является упрощение устройства, а именно упрощение его аппаратной части и программного обеспечения для его функционирования.

Применение заявляемого устройства для записи (считывания) цифровой информации на бытовой магнитофон (с бытового магнитофона-на) по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототипа) позволяет сократить время на разработку программного обеспечения достаточно просто программными средствами менять при необходимости скорость обмена данными с магнитофоном без изменения принципиальной схемы устройства, уменьшить габариты и массу.

Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с магнитофоном, содержащее формирователь сигнала прямоугольной формы, таймер, блок последовательного ввода-вывода, формирователь сигнала синусоидальной формы, причем, вход-выход устройства для подключения к шине данных ЭВМ соединены с информационными входами-выходами блока последовательного ввода-вывода таймера. Входы синхронизации, управления чтением, управления записью и признака обращения блока последовательного ввода- вывода и таймера соединены соответственно с входами устройства для подключения к шинам синхронизации, чтения, записи и адреса ЭВМ. Вход формирователя сигнала прямоугольной формы и выход формирователя сигнала синусоидальной формы являются соответственно выходом и входом устройства для подключения к выходу и входу бытового магнитофона. Выход формирователя -сигнала прямоугольной формы соединен с входом запуска первого канала таймера, входы выборки блока последовательного ввода-вывода и таймера соединены с входом устройства для подключения соответственно к первому и второму выходам идентификации внешних устройств ЭВМ. Устройство дополнительно содержит элемент НЕ и блок устранения выбросов, выход и первый вход которого соединены соответственно с входом формирователя сигнала синусоидальной формы и выходом блока последовательного ввода-вывода, выход первого канала таймера соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с информационным входом блока последовательного ввода-вывода, вход логической единицы устройства соединен с входом запуска второго канала таймера, выход которого соединен с входами синхронизации приема и синхронизации передачи блока последовательного ввода-вывода.

При использовании в качестве блока устранения выбросов элемента НЕ стрехста- бильным выходом и резистивным делителем первый и второй входы блока устранения выбросов соединены соответственно с управляющим и информационным входами элемента НЕ с трехстабильным выходом, выход которого соединен с общей точкой резистивного делителя и является выходом блока устранения выбросов, первый и второй входы резистивного делителя соединены соответственно с входами логической единицы и логического нуля устройства.

При этом блок последовательного ввода-вывода и таймер запрограммированы

ЭВМ для обеспечения заданной скорости приема и передачи данных в последовательном коде, их модуляции и демодуляции с соблюдением заданных фазовых соотношений; причем, работа устройства осуществля- 5 ется синхронно с тактирующей частотой ЭВМ.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием блока устранения вы0 бросов и связей между элементами устройства, обеспечивающими отличную от прототипа структуру.

На чертеже представлена структурная схема устройства для сопряжения электрон5 ной вычислительной машины с бытовым магнитофоном.

Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым магнитофоном (см.чертеж) содержит форми0 рователь сигнала прямоугольной формы 1, таймер 2, блок последовательного ввода- вывода 3, формирователь сигнала синусоидальной формы 4, блок устранения выбросов 5, имеющий первый вход б, выход

5 7, и второй вход 8. Блок последовательного ввода-вывода 3 имеет информационные входы-выходы 9, объединенные с информационными входами-выходами 10 таймера 2 и соединенные с входом-выходом 11 устрой0 ства для подключения к шине данных ЭВМ. Вход синхронизации 12 блока последовательного ввода-вывода 3 и его управляющие входы 13 (входы управления чтением, входы управления записью и входы признаков) со5 единены соответственно с входом синхронизации 14 таймера 2 и с шиной синхронизации 15 ЭВМ, с управляющими входами 1 б таймера 2 и с входами 17 устрой- ства для подключения к шинам чтения, за0 писи и адреса ЭВМ. Вход 18 формирователя сигнала прямоугольной формы 1 и выход 19 формирователя сигнала синусоидальной формы 4 являются соответственно входом и выходом устройства для подключения к вы5 ходу и входу бытового магнитофона, а выход 20 формирователя сигнала прямоугольной формы 1 соединен с входом запуска 21 первого канала таймера 2. Выход 7 блока устранения выбросов 5 и его первый вход 6

0 соединены соответственно с входом 22 формирователя сигнала синусоидальной формы 4 и выходом 23 блока последовательного ввода-вывода 3. Выход 24 первого канала таймера 2 соединен со входом элемента НЕ

5 25, выход которого соединен с информационным входом 26 блока 3. Вход логической 1 27 устройства соединен с входом запуска 28 второго канала таймера 2, выход 29 которого соединен с входами синхронизации приема 30 и синхройизации передачи 31 блока последовательного ввода-вывода 3 и со вторым входом 8 блока 5.

Блок устранения выбросов 5 содержит элемент НЕ 32 с трехстабильным выходом и резистивный делитель 33,34, причем, первый б и второй 8 входы блока устранения выбросов 5 соединены соответственно с управляющим 35 и информационным 36 входами элемента НЕ 32 с трехстабильным выходом, выход которого соединен с общей точкой резистивного делителя 33,34 и является выходом 7 блока устранения выбросов 7, первый и второй входы резистивного делителя соединены соответственно с входа- ми логической единицы 27 и логического нуля 37 устройства. Устройство работает следующим образом. На вход 15 устройства (вход 12 блока последовательного ввода-вывода 3, вход 14 таймера 2) из ЭВМ поступает синхросигнал, стабилизированный кварцем, для синхронизации работы блока 3 и таймера 2, Блок последовательного ввода-вывода 3 может быть запрограммирован в режим передачи (вывода) и приема (ввода) двоичных данных (информации) с заданной скоростью и заданным форматом одиночной посылки данных. Каждая посылка данных начинается старт-битбм (логический О) и заканчивает- ся одним (или двумя) стоп-битом (логическая 1). Время передачи (приема) каждого бита двоичных данных, т.е. скорость обмена данными с магнитофоном задается программно нулевым каналом таймера 2 и блоком 3. По завершении инициализации блока последовательного ввода-вывода 3, на его выходе передатчика 23 устанавливается напряжение, соответствующее уровню лог. 1. Первый канал таймера 2 запрограммирован в режим генератора меандра, причем, посто- янный уровень логической 1 на входе запуска 34 таймера 2 обеспечивает непрерывность работы его первого канала в режиме генератора меандра.

Сигнал с выхода 25 первого канала таймера 2 служит с одной стороны для синхронизации работы передатчика (при выводе информации) и приемника (при вводе ин- формации) блока 3, соответственно по входам 31, 30 и его частота определяются требованиями к скорости обмена данными с магнитофоном, а с другой стороны при передаче информации является частотой, соответствующей логической Г и подается на вход 8 блока 5, причем, частота, соответствующая логической Г выбирается в целое число раз выше частот синхронизации приемника и передатчика блока последовательного ввода-вывода и должна быть в гтре делах полосы пропускания магнитофона.

При записи на магнитофон выводимые двоичные данные в параллельном коде поступают из ЭВМ на двунаправленные многоканальные вход-выход 11 устройства и аналогичный вход-выход 9 блока последовательного ввода-вывода 3, преобразуются в нем в последовательный поток битов, поступающий с информационного, выхода 23 блока 3 непосредственно на управляющий вход 6 блока 5. При этом при передаче логической 1 на выходе 7 блока 5 появляется соответствующий меандр, а при передаче логического О схема перейдет в высокримпедансное состояние.

Устройство выбросов напряжения на выходе 19 формирователя 4 в начале и в конце частотных посылок, соответствующих логической 1 при использовании блока 5 обеспечивается с помощью резистивного делителя напряжения 33, 34 выбранного таким образом, чтобы при нахождении элемента НЕ 32 в высокоимпедансном состоянии напряжение на его выходе, а также в средней точке этого делителя и на входе 22 формирователя 4 устанавливалось равным среднему уровню постоянной составляющей меандра.

С выхода 19 формирователя сигнала синусоидальной формы 4 частотно-кодированный сигнал, соответствующий выводимой информации подается на вход записи магнитофона.

При вводе информации сигнал синусоидальной формы с выхода магнитофона поступает на вход 18 формирователя сигнала прямоугольной формы 1, где преобразуется в сигнал прямоугольной формы той же частоты. С выхода 20 этого формирователя преобразований сигнал поступает на вход запуска 21 второго канала таймера 2, запрограммированного в режим ждущего мультивибратора с перезапуском положительным фронтом.

При каждом запуске (перезапуске) на выходе 24 второго канала таймера 2 формируется импульс, длительность которого несколько превышает период частоты, соответствующей логической 1. Поэтому при приеме информации, соответствующей логической 1 будет формироваться непрерывный импульс с уровнем логического О и длительностью,несколько превышающей время передачи логической 1. При приеме логического 0й (отсутствие несущей частоты) на выходе 24, устанавливается уровень логической 1. С выхода 24 сформированный сигнал через элемент НЕ 25 поступает на вход 26 приемника блока 3

с формой, соответствующей форме сигнала на информационном выходе 28 блока 3 при передаче этой же информации.

Синхронизация приемника блока последовательного ввода-вывода 3 для ввода информации производится по переднему фронту старт-бита, а подтверждение его приема и фиксация каждого принимаемого бита осуществляется по запрограммированному (при подаче) времени прохождения его середины. Окончание приема одиночной посылки подтверждается приемом стоп-бита. Принятая информация преобразуется в блоке 3 в параллельный код и с входа-выхода 9 поступает через вход-выход 11 в ЭВМ. По входу-выходу 9, входу 13 блока 3, входу-выходу 10, входу 16 таймера 2, осуществляется связь с ЭВМ для программирования и управления работой соответственно блока последовательного ввода-вывода 3 и таймера 2.

Формула изобретения Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с бытовым магнитофоном, содержащее формирователь сигнала прямоугольной формы, таймер, блок последовательного ввода-вывода, формирователь сигнала синусоидальной формы, причем, вход-выход устройства для подключения к шине данных электронной вычислительной машины соединен с информационными входами-выходами блока последовательного ввода-вывода и таймера, входы синхронизации, управления чтением. управления записью и признака обращения блока последовательного ввода-вывода и таймера соединены соответственное входами устройства для подключения к шинам синхронизации, чтения, записи и адреса электронной вычислительной машины, вход формирователя сигнала прямоугольной

формы и выход формирователя сигнала синусоидальной формы являются соответственно входом и выходом устройства для подключения к выходу и входу бытового магнитофона, выход формирователя сигнала прямоугольной формы соединен с входом запуска первого канала таймера, входы выборки блока последовательного ввода-вывода и таймера соединены с входом устройства для подключения соответственно к первому и второму выходам идентификации внешних устройств электронной вычислительной машины, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно дополнительно содержит элемент НЕ и блок устранения выбросов, выход и первый вход которого соединены соответственно с входом формирователя сигнала синусоидальной формы и выходом блока последовательного ввода-вывода, выход первого канала таймера соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с информационным входом блока последовательного ввода-вывода, вход логической единицы устройства соединен с входом запуска второго канала таймера, выход которого соединен с входами синхронизации приема и синхронизации передачи блока последовательного ввода-вывода, причем блок устранения выбросов содержит элемент НЕ с трехстабильным выходом и резистивный делитель, причем, первый и второй входы блока устранения выбросов соединены соответственно с управляющим и информационным входами элемента НЕ с трехстабильным выходом, выход которого соединен с общей точкой резистивного делителя и является выходом блока устранения выбросов, первый и второй входы резистивного делителя соединены соответственно с входами логической единицы и логического нуля устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных микропроцессорных системах, в частности в микроЭВМ, персональных ЭВМ, отладочных устройствах, а также в системах передачи данных по одноканаль- ной линии связи. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство для сопряжения ЭВМ с бытовым магнитофоном содержит формирователь сигнала прямоугольной формы 1, таймер 2, блок последовательного ввода-вывода 3, формирователь сигнала синусоидальной формы 4, блок устранения выбросов 5, содержащий трехста- бильный элемент НЕ 32, и резистивный делитель напряжения 33, 34. При этом блок последовательного ввода-вывода и таймер запрограммированы ЭВМ для обеспечения заданной скорости приема и пег дачи данных в последовательном коде, их модуляции и демодуляции с соблюдением заданных фазовых соотношений. Работа устройства осуществляется синхронно с тактирующей частотой ЭВМ. 1 ил. сл