Устройство ввода информации Советский патент 1992 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно - к устройствам ввода информации и может быть использовано, например, для связи ЦВМ с бытовым магнитофоном звукозаписи.

Известно устройство для сопряжения ЦВМ с магнитофоном по изобретению, содержащее канал ввода информации, в котором содержится компаратор, первый и второй одновибраторы, элемент И-НЁ, элемент Исключающее ИЛИ, при этом вход канала ввода через компаратор соединен с входом первого одновибратора, с информационным входом триггера и с первым входом элемента Исключающее ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход является информационным выходом канала, выход первого одновибратора соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход и выход которого соединен соответственно с выходом и входом второго одновибратора, выход которого соединен также с входом синхронизации триггера и с выходом синхронизации канала.

Недостатком известного устройства является сложность реализации.

Известно устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с магнитофоном по изобретению, содержащее канал ввода информации, в состав которого входят компаратор, одновибратор, первый и второй элементы И-НЕ, с первого по одиннадцатый элементы И, с первого по третий элемент ИЛИ, первый и второй регистры сдвига, причем аналоговый вход канала соединен с входом компаратора, выход которого соединен с входом запуска одно- вибратора, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, входы синхронизации первого и второго регистров подключены к входу тактовых импульсов канала, входы установки в ноль первого и второго регистров соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И-НЕ, первый вход второго элемента И-НЕ соединен с выходом одновибратора, последовательные вход первого и второго регистров соединены с шиной лоС

XI

оо ч

00 00

гической единицы канала, с первого по пятый прямые выходы первого соединены с первыми входами соответственно с первого по пятый элемент И, с первого по четвертый инверсные выходы первого реги- страсоединены с вторыми входами с первого по четвертый элементов И, второй вход пятого элемента И соединен с шестым прямым выхрдом1 etcfpbfо регистра, первый прямой выход второго регистра соединен с первыми вводами шёстоТо и седьмого элементов И, с второго rio пятый прямые выходы второго регистра соединены с первыми входами соответственно с восьмого по одиннадцатый элементов И, с пер- вого по шестой инверсные выходы второго регистра соединены с вторыми входами соответственно с шестого по одиннадцатый элементов И, третий вход десятого элемента И соединен с пятым прямым выходом первого регистра, выходы первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов 1/Г соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым вхо- дом второго элемента ИЛИ, с вторым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выходы элементов И с шестого по одиннадцатый соединены соответственно с третьим входом первого элемента ИЛИ, с информационным выходом канала, вторым входом третьего элемента ИЛИ, с третьим входом второго элемента ИЛИ, с четвертым входом первого элемента ИЛИ, с третьим входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соедийенс 1торым входом второго элемента И-НЕ, выход первого элемента ИЛИ подключен к выходу синхронизации канала.

Недостатком известного устройства является сложность реализации,

Целью изобретения является упрощение канала ввода и, как следствие, повыше- ниё надежности.

С этой целью в известное устройство, содержащее компаратор, одновибрэтор, первый и второй элементы И-НЕ, регистр сдвига, с первого по восьмой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем вход компаратора является информационным входом устройства, а выход соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с первыми входами первого и вто- рого элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с входом установки в ноль регистра сдвига, синхронизирующий вход которого подключен к тактовому входу устройства, последовательный вход

подключен к шине логическая единица, первый, второй, третий, четвертый и пятый прямые выходы регистра сдвига соединены с первыми входами соответственно первого и второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, второй, третий, четвер тый, пятый и шестой инверсные выходы регистра сдвига соединены с вторыми входами соответственно первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, выходы первого и шестого элементов И соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛ И. выход которого является синхронизирующим выходом устройства, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен по линии обратной связи с вторым входом первого

элемента И-НЕ, выход седьмого эле- мента И является информационным выходом устройства, введен триггер, вход синхронизации которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, вход обнуления соединен с седьмым прямым выходом регистра сдвига, а прямой и инверсный выходы соединены со вторыми входами соответственно седьмого и восьмого элементов И, первые входы которых соединены с выходами второго элемента И и четвертого элемента И соответственно, шестой прямой выход регистра сдвига соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с третьим входом второго элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом первого элемен.та 10И : ;;у;-;: : Р-г л

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства,1 на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства. На фиг. 1 показаны информационный вход 1 устройства, тактовый вход 2 устройства, информационный выход 3 устройства, синхронизирующий выход 4 устройства, компаратор 5, одновибратор 6, первый и второй элеЩнты И-НЕ 7 и 8 соответственно, регистр 9 сдвига, триггер 10, с первого по восьмой элементы И 12,11,13,14,15,16,17 и 18 Соответственно, первый и второй элементы ИЛИ 19 и 20 соответственно. Выход компаратора 5 соединён с входом запуска одновибратора 6, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ 7 и 8, выход первого элемента И-НЕ 7 соединен с установочным R-входом регистра 9 сдвига, синхровход которого подключен к тактовому входу 2 устройства, а последовательный D-вход подключен к шине логическая единица. Первый прямой регистра 9 сдвига соединен с первыми входами первого и второго элементов И 12 и 11, с второго по седьмой прямые выходы регистра 9 сдвига соединены соответственно с первыми входами с третьего по шестой элементрв И 13,14,15 и 16, с вторым входом второго элемента ИЛИ 20 и R-вхо- дом триггера 10. С первого по шестой инверсные выходы регистра 9 сдвига соединены соответственно с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И 12,11,13, 14,15 и 16. Выходы второго, первого, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И 12, 11, 13, 14, 15 и 16 соединены соответственно с первыми входами седьмого элемента И 17, первого элемента ИЛИ 19, второго элемента ИЛИ 20, восьмого элемента И 18с третьим входом второго элемента ИЛИ 20, с вторым входом элемента ИЛИ 19. Выход пятого элемента И 15, кроме того, соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ8, выход которого соединен с.С-вхо- дом триггера 10, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И 17 и

18соответственно. Выход седьмого элемента И 17 является информационным выходом 3 устройства. Выход первого элемента ИЛИ

19является синхронизирующим выходом 4 устройства, выход второго элемента ИЛ И 20 соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ 7.

Устройство работает следующим образом.

Информация в виде синусоидальных сигналов поступает через вход 1 устройства на вход компаратора 5. Компаратор 5 преобразует синусоидальные сигналы в импульсы прямоугольной формы, которые выда ются на вход одновибратора 6. Одно- вибратор 6 по каждому фронту, положитель- ному или отрицательному, входного импульса формирует на своем выходе короткий импульс, который через элемент И- НЕ 7 подается на вход обнуления регистра 9 сдвига.

Регистр 9 сдвига представляет из себя регистр, преобразующий информацию с последовательного входа в параллельный код на последовательном входе регистра 9 установлен постоянный уровень логической единицы, а на вход синхронизации регистра 9 поступают тактовые импульсы с тактового входа 2 устройства.

В исходном состоянии, в отсутствие сигналов на информационном входе 1 устройства, во все разряды регистра 9 записана единичная информация, триггер 10 обнулен сигналом единичного уровня с седьмого прямого выхода регистра 9, выходы элементов И 11-18 находятся в нулевом состоянии, так как входы каждого из элементов И 11-16 подключены к прямому и инверсному выходам регистра 9, а на входы элементов И 17 5 и 18 поступают нулевые уровни сигнала. Сигналом единичного уровня с шестого прямого выхода регистра 9 через элемент ИЛИ 20 на втором входе элемента И-НЕ 7 устанавливается единичный уровен ь сигнала, 10 который разрешает прохождение импульса с выхода одновиВрзтора 6 на вход обнуления регистра 9 через элемент И-НЕ 7. Прохождение импульсов с выхода одновибратора 6 на счетный вход триггера 10 через 15 элемент И-НЁ 8 запрещено нулевым значением сигнала с выхода элемента И 15.

Массив информации на информационном входе 1 должен начинаться одним или несколькими битами нулевой информации. 0 Дешифрация информации начинается с первого бита единичной информации. Триггер 10 в единичном состоянии разрешает формирование сигнала единичного уровня на выходе элемента . 5 Первым импульсом с выхода одновибратора б обнуляется регистр 6, что приводит к снятию сигнала с третьего входа элемента ИЛИ 19 и разрешающего сигнала с второго входа элемента И 7. Первый такт сдвига 0 регистра 9, поступивший после снятия сигнала обнуления на входе обнуления регистра 9, записывает единичную информацию в первый разряд регистра 9. После этого за счет последовательной записи единичной 5 информации в регистр 9 на выходах группы элементов И 11-16 формируется временная диаграмма работы устройства.

Синхроимпульсы на выход 4 синхронизации поступают длительностью один такт 0 (по заднему фронту которого должна считываться информация с информационного выхода 3): на втором такте сдвига через элемент И 12, на десятом такте сдвига при нулевом состоянии триггера 10 через эле- 5 мент И 14 и 18, на четырнадцатом такте сдвига через элемент И 16.

Единичная информация на входе элемент И 17 формируется длительностью 2 такта с выхода элемента И 11 на втором и 0 третьем тактах сдвига и при наличии признака единичной информации с прямого выхода триггера 10.

Сигнал разрешения на прохождение импульсов с выхода одновибратора б на 5 вход обнуления регистра 9 через элемент И-НЕ 7 формируется на выходе элемента ИЛИ 19 в интервалах с седьмого по десятый такт сдвига через элемент И 13, с одиннадцатого по четырнадцатый такт сдвига через элемент И 15 и начиная с пятнадцатого

такта сдвига, сигнал разрешение на прохождение импульсов с выхода одновибрато- ра 6 на счетный вход триггера 10 через элемент И-НЕ формируется в интервале с одиннадцатого по четырнадцатый такт сдвига через элемент И 15. В случае поступления импульсов с выхода одновибратора 6 вне указанных интервалов, что может быть вызвано сигналами помехи, устройство на них не реагирует. Но восемнадцатом такте сдвига обнуляется триггер 10 и устройство приходит в исходное состояние.

Принцип работы устройства рассмотрен на примере, когда длительность бита информации на входе 1 устройства равна 8 тактам тактовой частоты на входе 2 устройства (см, фиг. 2).

При поступлении в начале массива информации импульсов с выхода одновибратора 6 с интервалом 8 тактов регистр 9 обнуляется по каждому импульсу. При увеличении интервала между импульсами более 10 тактов на одиннадцатом такте сдвига на выходе элемента И 15 формируется сигнал разрешения на прохождение импульса с выхода одновибратора б на счетный вход триггера 10 и на вход обнуления регистра 9, а в случае прихода на двенадцатой такте (что соответствует приходу первого бита единичной информации в массиве) импульса с выхода одновибратора б через элемент И-НЕ 7 обнуляется регистр 9, а через эле- мент И-НЕ 8 переключается триггер 10 из нулевого в единичное состояние. После обнуления регистра 9 на втором такте сдвига на выходе элемента И 12 формируется импульс синхронизации, который через элемент ИЛИ 20 передается на выход 4 устройства, а на выходе 3 устройства в это время будет сигнал единичного уровня, формируемый на втором и третьем тактах сдвига на выходе элемента И 17 через элемента И 11.

При поступлении импульсов с выхода одновибратора 6 с интервалом 8 тактов, что соответствует поступлению последовательностей бит единичной или нулевой информации, по каждому импульсу с выхода одновибратора б регистр 9 будет обнуляться, при этом на втором также сдвига на выходе 4 устройства формируется импульс синхронизации. В случае поступления бит единичной информации на втором и третьем тактах сдвига на выходе 3 устройства будет единичный уровень сигнала.

В случае, если интервал между импульсами с выхода одновибратора 6 равен 12 тактам, что при единичном состоянии триггера 10 соответствует следованию бита нулевой информации после бита единичной

информации, на одиннадцатом такте сдвига на выходе элемента И 15 формируется сигнал разрешения прохождения импульса с выхода одновибратора 6 на вход обнуления

регистра 9 и на счетный вход триггера 10. Сформированный на двенадцатом такте импульс с выхода одновибратора б через элементы И-НЕ 7 и 8 обнуляет регистр 9 и переключает триггер 10 в нулевое состояние.

Если интервал между импульсами с выхода одновибратора 6 равен 12 тактам при нулевом состоянии триггера 10, что соответствует следованию бита единичной информации после бита нулевой информации, на десятом такте сдвига на выходе элемента И 14 формируется импульс синхронизации, который через элементы И 18 и ИЛИ 19 проходит на выход 4 устройства, а на двенадцатом такте сдвига аналогично происходит обнуление регистра 9 и переключение триггера 10 в единичное состояние.

Если интервал между импульсами с выхода одновибратора 6 равен 16 тактам, что

происходит при следовании быт информа ции в последовательности Г -40 - 1й, на четырнадцатом такте сдвига на выходе элемента И 16 формируется импульс синхронизации, который через элемент ИЛИ 19

передается на выход 4 устройства, а начиная с пятнадцатого такта сдвига на выходе элемента ИЛИ 20 формируется сигнал разрешения на прохождение импульса с входа одновибратора 6 на вход обнуления регистра 9. Триггера 10 остается при этом в единичном состоянии.

В случае отсутствия импульсов на выходе одновибратора 6 в течение более 17 тактов на восемнадцатом такте сдвига на

выходе регистра 9 формируется сигнал обнуления триггера 10 и устройство переходит в исходное состояние,

Формула изобретения Устройство ввода информации, содержащее компаратор, одновибратор, первый и второй элементы И-НЕ, регистр сдвига, С первого по восьмой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем вход компа- ратора подключен к информационному входу устройства, а выход соединен с запускающим входом одновибратора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ. выход первого элемента И-НЕ соединен с входом установки в О регистра сдвига, синхронизирующий вход которого подключен к тактовому входу устройства, последовательный вход регистра сдвига подключен к шине единичного потенциала, первый прямой выход регистра сдвига соединен с первыми входами первого и второго элементов И, с второго по пятый прямые выходы регистра сдвига соединены с первыми входами соответственно третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, с первого по шестой инверсные выходы регистра сдвига соединены с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, выходы первого и шестого элементов И соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого является синхронизирующим выходом устройства, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход седьмого элемента И является информацион0

5

ным выходом устройства, отличзющее- с я тем, что, сцельюупрощения устройства, в него введен триггер, вход синхронизации которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, вход обнуления - с седьмым прямым выходом регистра сдвига, прямой и инверсный выходы соединены с первыми входами соответственно седьмого и восьмого элементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго и четвертого элементов И, шестой прямой выход регистра сдвига соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И-НЕ, выход восьмого элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам ввода информации и может быть использовано, например, для связи ЦВМ с бытовым магнитофоном при манчестерском способе кодирования информации. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит информационный вход, тактовый вход, информационный выход, синхронизирующий выход, коммутатор, од- новибратор, первый и второй элементы И- НЕ, регистр сдвига, триггер, восемь элементов И, два элемента ИЛИ, 2 ил.

Ф0г1