Устройство для ввода-вывода информации Советский патент 1993 года по МПК G06F3/00 G06F13/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам ввода-вывода информации, и может быть использовано для приема информации в последовательном коде и преобразования его в параллельный, удобный для ввода в ЭВМ, а также для преобразования машинных слов в последовательный коде последующей выдачей его в канал связи.

Целью данного изобретения является повышение надежности устройства.

На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства; на фиг.З - функциональная схема блока синхронизации; на фиг.4 и 5 представлены временные диаграммы работы устройства соответственно в режимах Ввод и Вывод.

Устройство (фиг.1 и 2) содержит первый триггер 1, элемент НЕ 2, второй 3, третий 4 элемента И, второй триггер 5, элемент ИЛИ 6,четвертый элемент И 7, блок 8 синхронизации, третий триггер 9, счетчик 10, дешифратор 11, пятый элемент И 12, первый одно- вибратор 13, четвертый триггер 14, второй одновибратор 15, регистр 16, шестой элемент И 17, группа элементов ИЛИ 18, первый элемент И 19, вводы и выводы 20-35 устройства.

Блок синхронизации (фиг.З) содержит RS- триггер 36, генератор 37, делитель 38, D-триггер 39, элемент И 40.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве для ввода-вывода информации предусмотрены два режима работы: Вывод - прием информации параллельным кодом из ЭВМ и выдача ее последовательным кодом в канал связи; Ввод - прием информации последовательным кодом из канала связи и передача ее параллельным кодом в ЭВМ.

Наличие на выходе32 устройства сигнала высокого уровня означает для канала связи режим Ввод устройства, т.е. под

ел С

х| ю оо XI XJ

ел

синхроимпульсы, выдаваемые с выхода 33 устройства, необходимо выдавать в устройство информацию последовательным кодом на вход 28 устройства. Наличие на выходе 32 устройства сигнала низкого уровня означает для канала связи режим Вывод устройства, т.е. под синхроимпульсы, выдаваемые с выхода 33 устройства, в канал связи поступает информация последовательным кодом с выхода 35 устройства.

Инициатором обмена является ЭВМ.

Перед началом работы все триггеры устанавливаются в нулевое состояние, на выходе синхронизаторов синхроимпульсы отсутствуют.

В режим Ввод устройство переходит по положительному перепаду сигнала Выбор режима, поступающему с входа 21 устройства на синхровход триггера 1 при наличии сигнала В вод на входе 23 устройства и соответственно на D-входе триггера 1. При этом элемент И 19 заблокирован, т.к. триггер 5 находится в нулевом состоянии и в канал связи информация последовательным кодом не выдается, При появлении на входе 20 устройства сигнала Пуск из канала связи запускается блок синхронизации 8. Синхроимпульсы с выхода 27 блока синхронизации 8 поступают на вход последовательной записи регистра 16 и на выход 33 синхроимпульсов устройства для канала связи, с помощью которых происходит синхронизированная запись информации последовательным кодом с входа 28 устройства в регистр 16. Кроме этого, синхроимпульсы с выхода 27 блока синхронизации 8 поступают на счетный вход счетчика 10. После записи в регистр 16 соответствующего количества битов информации, определенного дешифратора 11, на выходе одновибратора 13 формируется однотонный импульс, который устанавливает триггер 14 в единичное состояние и переводит в исходное состояние счетчика 10, блок синхронизации 8 и триггер 1. Этот же импульс с выхода одновибратора 13 поступает на контрольный выход 31 для ЭВМ, сообщая о том, что информация из канала связи записана в регистр 16 и ее можно считывать в ЭВМ. П осле этого ЭВМ выдает на вход 30 устройствах импульс Чтения, который поступает на вторые входы элемента И 18 группы, осуществляя выдачу информации параллельным кодом из регистра 16 на выходы 34 устройства, после чего одновибратор 15 устанавливает триггер 14 в исходное состояние.

В режим Вывод устройство переходит по положительному перепаду сигнала Выбор режима с входа 21 устройства при отсутствии сигнала Ввод на входе 23

устройства, при этом триггер 5 устанавливается в единичное состояние. Выводимая информация заносится в регистр 16 с входов 29 устройства по сигналу Запись, поступающему на вход 24 устройства из ЭВМ. Сиг- . нал Запись устанавливает дополнительно триггер 9 в единичное состояние, разрешая прохождение сигнала Пуск с входа 22 устройства из ЭВМ на вход 25 блока синхрони0 зации 8, а также подготавливает элемент И 19 к выдаче информации с регистра 16 последовательным кодом в канал связи.

После занесения выводимой информации в регистр 16 из ЭВМ поступает сигнал

5 Пуск, который запускает блок синхронизации В . Синхроимпульсы с выхода 27 поступают на выход 33 синхроимпульсов устройства, назначение которых такое же, как в режиме Ввод, а также на регистр 16,

0 осуществляя последовательный сдвиг информации и выдачу ее на выход 35 устройства.

После подсчета, определенного количества синхроимпульсов счетчиком 10, де5 шифратор 11 вырабатывает сигнгл окончания подсчета, который, пройдя через одновибратор 13, устанавливает счетчик 10, триггеры 9 и 5 в исходное состояние, запрещает блоку синхронизации 8 выработку син0 хроимпульсов и извещает ЭВМ об окончании вывода информации в канал связи с контрольного выхода 31 устройства,

Блок синхронизации 8 работает следующим образом.

5 в исходном состоянии триггеры 36 и 39 находятся в нулевом состоянии и тактовые импульсы на выход 27 блока не проходят.

По сигналу Пуск на входе 25 триггер 36 устанавливается в единичное состояние

0 и высокий уровень с его выхода поступает на D -вход триггера 39. Первый же тактовый импульс, поступающий через делитель 38 с генератора 37, передним фронтом устанавливает D-триггер 39 в единичное состояние

5 и тактовые импульсы, проходя через элемент И 40, поступают на выход 27 блока.

Для прекращения выдачи тактовых импульсов необходимо подать на вход 26 установки в исходное состояние блока сигнал

0 сброса, который, поступая на входы установки в ноль триггеров 36 и 39, приводит их в исходное состояние, и низкий уровень с выхода триггера 39 блокирует элемент И 40, запрещая прохождение тактовых импуль5 сов на выход 27 синхронизатора.

Таким образом, устройство осуществляет прием и выдачу информации без искажений и исключает возможность ее потери за счет выведения в канал связи синхроимпульсов для информации и за счет введения

дополнительного выхода Разрешение ввода, что позволяет синхронизировать информацию канала связи к синхроимпульсам как в режиме Ввод, так и в режиме Вывод. Кроме того, введение дешифратора позволяет оперативно настраивать устройство на обмен любым количеством битов информации.

Введение же триггеров Ввод и Вывод позволяет четко разграничить проведение устройством одного из режимов работы устройства.

Формула изобретения Устройство для ввода-вывода информации, содержащее регистр, счетчик, группу елементов И, первый одновибратор, первый, второй, третий и четвертый элементы И, блок, синхронизации, первый и второй триггеры, выходы регистра соединены с первыми входами элементов И группы, выходы которых являются выходами параллельной информации устройства, выход старшего разряда регистра соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является выходом последовательной информации устройства, информационные входы группы регистра являются входами параллельной информации устройства, информационный вход регистра является входом последовательной информации устройства, синхровход первого триггера является входом выбора режима устройства, информационный вход первого триггера является входом ввода-вывода устройства, выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является первым входом запуска устройства, выход второго триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, выход первого одновибратора соединен с входом сброса счетчика и является выходом готовности информации устройства, выход блока синхронизации соединен со

счетным входом счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элемент НЕ, пятый элемент И, третий и четвертый триг- 5 геры, второй одновибратор, дешифратор, элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска блока синхронизации, выход которого соединен с входом последовательной записи регистра и является

0 выходом синхронизации устройства, выход .первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И и является выходом разрешения ввода устройства, выход первого одновибратора соединен с входами сбро5 са первого, второго и третьего триггеров и блока синхронизации и вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установки в 1 четвертого триггера, выход которого соединен с первым вхо0 дом шестого элемента И, второй вход которого является входом чтения устройства, выход шестого элемента И соединен с вторыми входами элементов И группы и входом второго одновибраторз, выход которого

5 соединен с входом сброса четвертого триггера, выходы счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого соединен с входом первого одновибраторз, синхровход второго триггера соединен с синхровходом

0 первого.триггера, информационный вход первого триггера соединен с входом элемента НЕ. выход которого соединен с информационным входом второго триггера, второй вход четвертого элемента И является

5 входом записи устройства, выход четвертого элемента И соединен с входом установки в 1 третьего триггера и входом параллельной записи регистра, выход третьего триггера соединен с вторым входом первого

0 элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого является вторым входом запуска устройства, выход второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ.

WL 21

I--BЈ

Использование: прием информации в последовательном коде и преобразование его в параллельный для передачи в ЭВМ, а также для преобразования машинных слов от ЭВМ в последовательный код с последующей выдачей в канал связи. Сущность: устройство содержит: регистр, блок синхронизации, 4 триггера, 2 одновибрато- ра, группу элементов И. 6 элементов И, элемент НЕ, элемент ИЛИ, счетчик , дешифратор. 5 ил.

Фиг,1

Л

26

Начальны , Сбросr

39

фиг.З

ft/2. S