Устройство для индикации Советский патент 1993 года по МПК G09G3/00 

N4 Ю Ы

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для обработки и вывода информации на индикаторные блоки.

Целью изобретения является повышение быстродействия,

На чертеже представлена структурная схема устройства индикации.

Устройство для индикации содержит группу 11-1 N источников информации, счетчик 2, регистр 3, содержащий из триггеров 4i-4N, первый 5 и второй 6 мультиплексоры, первую группу 1-7м регистров, вторую группу (c регистров, элемент задержки 9, первый 10 и второй 11 дешифраторы, элемент ИЛИ 12, элемент 13 И-НЕ индикаторы 14, шифратор 15.

Принцип работы устройства заключается в следующем.:

Устройство фактически состоит из двух почти независимых частей - записи информации и считывания данных на индикацию (обработку). Первая часть осуществляет запись в регистры 8 информации от источников 1 и адресов (номеров) соответствующих источников; при этом при записи осуществляется сдвиг ранее поступившей информации в группе 8 регистров, таким образом, сохраняется очередь данных, соответствующая порядку их формирования в источниках 1. Вторая часть устройства считывает информацию на индикаторы (и при необходимости - в систему внешней обработки), учитывая очерёдность их появления..

Связующим узлом для обеих частей устройства является счетчик 2, указывающий на самый старший в очереди блок данных, подлежащих первоочередной индикации (и обработке).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры 4, регистры групп 8 и регистры 7, счетчик 2 - в нулевом состоянии (их содержимое равно нулю).

Рассмотрим процесс записи данных.

Источники 1 выставляют (в произвольные моменты времени) независимо друг от друга единичные потенциалы на выходах 17 и информацию на выходах 16. Состав информации на выходах 16: собственно информация (например, о значении какого-либо параметра) и собственный адрес (номер) источника; номера источников - с первого по N-ый присваиваются источникам индивидуально и жестко.

Сигнал с некоторого источника 1 по выходу 17 устанавливает соответствующий триггер 4 в единичное состояние. Совокупность Сигналов с триггеров 4 поступает на

входы шифратора 15, преобразующего позиционный код в двоичный. Позиционный код с совокупности выходов триггеров 4 имеет вид 00...0,10...00, где единица -ее

позиция - соответствует номеру источника информации. Двоичный код номера источника с выхода дешифратора 15 поступает на адресные входы мультиплексора 5 и коммутирует на его выходы информацию с выхо0 дов 16 одноименного источника 1. Единичное значение с прямого выхода триггера 4, установленного в единичное состояние рассматриваемым источником, поступает также на соответствующий вход

5 элемента ИЛИ 12, на выходе которого появляется единичный потенциал, который с задержкой, реализуемой элементом 9 и необходимой для срабатывания узлов 15 и 5, записывает информацию с выходов муль0 типлексора 5 в первый регистр 8 группы, сбрасывает триггер 4 вновь в нулевое состояние и инкрементирует (добавляет единицу) счетчик 2. После этого первая часть устройства готова к приему информации от следу5 ющего (любого) источника. Счетчик 2 (его содержимое, например, после первого блока данных равно 1 (указывает номер регистра группы 8, в котором находится первая (старшая) из необслуженных заявок от ис0 точников.

Заметим следующее: триггеры 4 устанавливаются в единичное состояние ФРОНТОМ положительного сигнала с выхода 17 источника 1; в случае использования конк5 ретной схемы триггера, срабатывающего по потенциалу, следует поставить на его входе дополнительно формирователь короткого импульса - для каждого триггера. Быстродействие первой части устройства опреде0 ляется временем срабатывания последовательности блоков 4, 15 и 5 (элемент задержки настраивается именно на последовательность срабатывания блоков 15 и 5), поскольку эта последовательность

5 срабатывания осуществляется в течение весьма короткого интервала времени, вероятность одновременного (внутри упомянутого интервала времени) срабатывания двух и более источников информации может быть

0 сведена до пренебрежимо малой величины.

Появление информации от следующего

источника вызывает те же процессы. При

записи этой информации в первый регистр

8i информация от предыдущего источника ав5 тематически сдвигается в регистр 82 и т. д. При этом счетчик 2 также инкрементируется (для нашего примера, после второго блока информации содержимое счетчика равно 2, и знопь указывает на регистр 8, в котором хранится первое в очереди на обработку и индикацию слово информации). Напомним, что информация, хранящаяся в каждом регистре 8, состоит из собственно данных и номера источника, выдавшего эти данные.

Рассмотрим теперь работу второй части устройства.

В исходном состоянии с выхода обнуления 21 счетчика 2 снимается положительный сигнал (содержимое счетчика 2 равно нулю), свидетельствующий об отсутствии информации для индикации (обработки). При наличии информации (содержимое счетчика 2 - нулевое) с выхода обнуления 21 формируется нулевой потенциал, который может служить для внешнего устройства (например, ЭВМ), как сигнал требования обращения к заявленному устройству индикации и его обслуживанию - подаче тактовых импульсов, выборке данных и их Обработке. Одновременно содержимое счетчика 2 (на информационных выходах) указывает число заявок, требующих обслуживания, что также является полезной информацией для внешней системы (ЭВМ) о степени неотложности обслуживания устройства инди- кации (чем больше содержимое счетчика, тем настоятельнее требование обслуживания заявляемого устройства). Код с информационных выходов счетчика 2, поступая на адресные входы мультиплексо- ра 6, однозначно задает номер регистра 8, с которого информация коммутируется на выходе мультиплексора 6, при этом на выходах мультиплексора 6 информация разбивается на две группы: первая группа выходов (выходы данных) соединена с дешифратором 10, преобразующим код данных в любой код, предназначенный для работы определенного вида индикаторов, например, как в прототипе - в сегментный код и поступает на информационные входы всех регистров группы 7. Вторая группа выходов (выходы номера источника) соединена с входами дешифратора 11. На выходах дешифратора 11, выполняющего функцию, обратную функции шифратора 15, в исходном состоянии (отсутствие процесса выдачи данных на конкретный индикатор 14) - единичные потенциалы (на всех выходах). Таким образом, информация о данных и номере индикатора, в который должны быть направлены эти данные, постоянно готова.

Тактовый импульс с входа 20 поступает на вход разрешения дешифратора 11; он вызывает появление на соответствующем выходе дешифратора 11 нулевого потенциала; отрицательным фронтом импульса с выхода дешифратора 11, информация в заданном коде с дешифратора 10 записывается в соответствующий регистр 7 и

индицируется соответствующим индикатором 14. Крометого, на выходе элемента И-НЕ 13 (вследствие обнуления одного из входов (поялвяется единичный потенциал; положительный фронт импульса с выхода элемента И-НЕ 13 декрементирует содержимое счетчика 2 (вычитает единицу), после чего счетчик 2 указывает на следующее информационное слово, стоящее в очереди после обслуженного данным тактовым импульсом.

В принципе, для уверенности в полной надежности срабатывания данной части устройства можно установить элемент задержки на выходе элемента И-НЕ 13, Однако, поскольку изменение состояния счетчика 2 происходит с естественной задержкой в блоках 13 и 2 относительно момента записи информации в соответствующий регистр 7, по мнению заявителя, в этом нет прямой необходимости.

Следующий тактовый импульс на входе 20 организует аналогичный процесс для следующего в очереди слова данных.

В том случае, если после обработки очередного слова данных содержимое счетчика 2 становится равным нулю, то в принципе, при работе с внешней системой, в нее поступает сигнал с выхода обнуления счетчика 2, сигнализируя об отсутствии данных для индикации. Однако, если вход 20 (при соответствующей реализации устройства индикации подключен к какому-либо генератору, то данный сигнал (21) может служить в качестве сигнала запрета для формирования импульсов этим внешним генератором, не показанным на чертежах (как и цепи начальной установки устройства). Но даже и в случае, если во внешнем генераторе нет средств останова, устройство индикации не реагирует на тактовые импульсы при отсутствии информации. Это обеспечивается тем, что нулевая группа информационных входов устройства соединена с нулевым потенциалом (нулевой шиной). Нулевое содержимое счетчика 2 задает нулевой адрес группы данных мультиплексора б, а на этой группе входов - нулевое содержимое, следовательно поступление тактового импульса вызывает формирование нулевого потенциала на нулевом выходе дешифратора 11 (если он вообще есть), который не используется среди выходов группы 19 устройства; то есть, в данном случае не происходит ни записи ложных данных в какой-либо регистр.7, ни декрементирова- ния счетчика 2.

Таким образом, первая часть устройства обеспечивает запись - в порядке очередности - данных от источников в группу

регистров 8, а вторая часть - считывание из них информации в совокупность индикаторов 14.

Для обработки (наряду с индикацией) информации от источников пользователем могут быть использованы выходы второго мультиплексора б и - для оценки величины очереди - информационные выходы счетчика 2 - эти выходы устройства не выделены на чертеже.

Все узлы устройства могут быть выполнены на известных схемах. Мультиплексоры 5 и 6 выполняются, например, на микросхемах типа К 155 КП В/причем к соответствующим информационным входам микросхемы подключаются одноименные разряды источников (для блока 5) или триггеров 8 (для блока 6), Число микросхем в блоках 5 и 6 равно разрядности соответствующих мультиплексируемых чисел. Счетчик 2 может быть реализован на схеме типа К 155 ИЕ 7, дешифратор 11 - К 155 ИДЗ, дешифратор 10 - в зависимости от предоставления информации от источников; при двоичном представлении - блок10 содержит совокупность микросхем типа К 155 ПР 7 (для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный) и 514 ИД 2 (для преобразования Каждого двоично-десятичного разряда в смисегментный код),

Таким образом, как следует из описания заявляемого устройства, последнее позволяет повысить оперативность индикации

(обработки) путем реализации дисциплины обслуживания типа первым пришел - первым обслужен, в то время как прототип, реализуя циклический опрос, не учитывает

очередность поступления требований на обслуживание (индикацию и обработку) от источников информации; этр более подробно обсуждено при критике прототипа. Кроме того, заявляемое устройство позволяет

сформировать совокупность сигналов для организации обмена управляющей информацией и данными с внешним обрабатывающим устройством типа ЭВМ, что расширяет область применения заявляемото устройства в сравнении с прототипом, который если и допускает такую возможность, требует от внешнего устройства значительных затрат (по полезной производительности) на обмен, так как не

позволяет в удобной форме представить управляющую и сигнальную информацию и реализовать адаптивный (по интенсивности запросов на индикацию и обработку) процесс фиксации данных.

Дополнительным достоинством заявляемого устройства является повышение достоверности индикации. В прототипе все запросы на индикацию от любого источника, поступающие в интервале от выдачи некоторого запроса до его обслуживания, теряются. В данном устройстве фиксируются все запросы, независимо от каждого источника от интервалов времени между ними.

Использование: область вычислительной техники, система обработки и индикации информации. Сущность изобретения: устройство содержит элемент ИЛИ 12, элемент 9 задержки, счетчик 2, мультиплексоры 5, 6, дешифраторы 10,11, элемент И-Н Е 13, регистры 7, 8 группы, шифратор 15, регистр 4, индикаторы 14, 1 ил.

Фор мул а изобретения

Устройство для индикации, содержащее регистр и первый мультиплексор, ин- формационные входы которых являются информационными входами устройства, первый дешифратор, выходы которого соединены с информационными входами регистров первой группы, выходы которых соединены с входами индикаторов, второй дешифратор, счетчик, элемент задержки, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, в него введены вто- рой мультиплексор, шифратор, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, регистр второй группы, выходы которых подключены к информационным входам второго мультиплексора, первый и второй выходы которого подключены к

информационным входам соответственно первого и второго дешифраторов, выходы второго дешифратора подключены к синх- ровходам регистров первой группы и ко входам элемента И-НЕ, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, выход которого соединен с адресным входом второго мультиплексора, а суммирующий вход соединен с тактовыми входами регистров второй группы, установочным входом регистра и выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами регистра и входом шифратора, выход которого соединен с адресным входом первого мультиплексора, управляющий вход второго дешифратора является управляющим входом устройства.