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

00

ю о

со VI ел

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обмена данными между ЭВМ и внешними устройствами по асинхронным линиям связи, например для ввода-вывода последовательного кода по ГОСТ 18977-79.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет изменения параметров выходной информации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для ввода-вывода информации; на фиг. 2, 3 приведены таблица и диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 4 представлена схема блока регистров данных.

Устройство содержит преобразователь кодов 1, регистр сдвига 2, блок 3 регистров данных, блок4 сопряжения, формирователь импульсов 5, счетчик б, первый дешифратор 7, второй преобразователь кодов 8, первый триггер 9, второй триггер 10, первый, второй и третий элементы И 11-13, второй дешифратор 14, четвертый элемент И 15, элемент ИЛИ 16, пятый элемент И 17. Связь устройства с ЭВМ осуществляется через магистральную шину 18.

В качестве первого преобразователя кодов 1 может быть использована микросборка 75АП002. Формирователь импульсов 5 предназначен для выработки импульсов в моменты пауз между словами входной информации. Он представляет собой ждущий мультивибратор. Счетчик 6 имеет пять разрядов. Дешифратор 7 настроен на выделение каждого 8-го, 16-го, 24-го и 32-го входного импульса счетчика 6. В качестве формирователя 8 может быть использована микросборка АПООЗ,

Устройство работает следующим образом.

В режиме приема входная информация в виде последовательного 32-разрядного кода поступает на преобразователь кодов 1, который преобразует последовательный биполярный код в последовательный код, поступающий через первый выход преобразователя кодов 1 на информационный вход регистра сдвига 2. На втором выходе преобразователя кодов 1 вырабатываются синхроимпульсы, поступающие на тактовые входы регистра сдвига 2 и счетчика 6 и на вход формирователя импульсов 5. В регистре 2 сдвига происходит преобразование последовательного кода в параллельные 8-разрядные коды, поступающие на информационные входы блока 3 регистров данных. На выходе формирователя импульсов 5 вырабатываются импульсы в моменты пауз между словами входной информации, т.е. когда отсутствуют

синхроимпульсы, поступающие на вход формирователя импульсов 5. Сигнал с выхода формирователя 5 поступает на вход сброса счетчика бив магистральную шину 18

ЭВМ на вход требования прерывания. По этому сигналу происходит прерывание основной программы ЭВМ и переход ее на программу обслуживания устройства ввода- вывода. Счетчик 6 производит подсчет синхроимпульсов. Дешифратор 7, подключенный к младшим разрядам счетчика 6, формирует импульсы, соответствующие 8-му, 16-му, 24- му и 32-му синхроимпульсу слова входной информации. Эти импульсы поступают на

5 тактовый вход записи блока 3 регистров данных, в результате чего происходит последовательная запись четырех байтов (32 разрядов) слова входной информации в блок 3 регистров -данных. Сигналы двух

0 старших разрядов счетчика 6, поступающие на адресные входы записи блока 3 регистров данных, обеспечивают запись байтов входной информации в соответствующие регистры блока 3 регистров данных, Про5 грамма обслуживания устройства ввода-вывода обеспечивает последовательное считывание информации с регистров блока 3 регистров данных и передачу ее в ЭВМ. Происходит это следующим образом. Из

0 ЭВМ на адресные входы устройства приходит код адреса данного устройства, который поступает на дешифратор 14 адреса, в результате чего на его выходе формируется сигнал, поступающий на первый вход эле5 мента И 15. Два младших адресных разряда поступают на адресные входы чтения блока 3 регистров данных для выбора соответствующего регистра. Одновременно из ЭВМ на управляющий вход чтения устройства при0 ходит сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 16 на второй вход элемента И 15. На выходе элемента И 15 формируется сигнал, поступающий на первый управляющий вход блока 4 сопряжения, в результате чего он

5 переходит в режим подачи информации. Сигнал чтения, поступающий на второй управляющий вход блока 4 сопряжения, определяет направление передачи информации от блока 3 регистров данных в магистраль0 ную шину 18 ЭВМ. Программа ЭВМ производит последовательное считывание четырех байтов из регистров блока 3 регистров данных. Таким образом, происходит побайтовый ввод 32-разрядного входного слова,

5 в режиме передачи ЭВМ программно формирует биты выходной информации. Каждый бит выходной информации передается ЭВМ тремя разрядами байта за два такта. При передаче байта ЭВМ выдает код адреса устройства, поступающий на дешифратор 14 адреса, в результате чего появляется сигнал на первом входе элемента И 15. Одновременно выдается сигнал записи, поступающий через элемент И Л И 16 на второй вход элемента И 16. На выходе элемента И 15 появляется сигнал, поступающий на первый управляющий вход блока 4 сопряжения, в результате чего он переходит в режим передачи информации, однако в отличие от первого режима передача информации будет происходить в обратном направлении (от магистральной шины 18 к элементам И 11-13), т.к. управляющий сигнал чтения отсутствует и на втором управляющем входе блока 4 сопряжения будет сигнал логического нуля. Сигнал с выхода элемента И 15 одновременно поступает на первый вход элемента И 17, на второй вход которого подается управляющий сигнал записи. На выходе элемента И 17 появляется сигнал, поступающий на первые входы элементов И 11-13, на вторые входы которых поступают сигналы трех разрядов байта, передаваемого ЭВМ по шине данных.

Предположим, что на вход элемента И 11 поступает ООр, на вход элемента И 12 - 01 р и на вход элемента И 13 - 02р. Тогда, если в ООр будет лог. 1, триггеры 9, 10, на входы которых поступают сигналы с выхо- дов элементов И 11-13, установятся в нуль. Если лог. 1 будет в 01 р, триггер 9 установится в единицу, и если лог. 1 будетв02р, триггер 10 установится в единицу.

На фиг. 2 приведена таблица комбинаций значений 00р...02р при выводе битов лог. О и лог. 1 последовательного кода.

На фиг. 3 приведены диаграммы сигналов на входах элементов И 11-13, на выходах триггеров 9,10 и на выходе формирователя 8, подключенного к выходам триггеров 9, 10.

Таким образом, применение устройства расширяется за счет того, что появляется -возможность программного изменения структуры выводимой информации, скорости ее передачи, т.к. эти параметры форми- руются в ЭВМ, а не аппаратурно, как в прототипе.

Формула изобретения

Устройство для ввода-вывода информации, содержащее регистр сдвига, блок реги- стров данных, первый дешифратор, элемент ИЛИ, первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры, формирователь импульсов, причем выходы регистра сдвига соединены с информационными входами блока регистров данных, выход первого элемента И соединен с входом сброса первого триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет изменения.параметров выходной информации, в устройство введены четвертый и пятый элементы И, счетчик, вто- рой дешифратор, блок сопряжения, первый, и второй преобразователи кодов, вход первого преобразователя кодов является информационным входом устройства, информационный выход первого преобразователя кодов4 соединен с информационным входом регистра сдвига, тактовый выход первого преобразователя кодов соединен с тактовым входом регистра сдвига, счетным входом счетчика и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика и является управляющим выходом устройства, выходы первой группы счетчика соединены с адресными входами записи блока регистров данных, выходы второй группы счетчика соединены с входами первого дешифратора, выход которого соединен с тактовым входом блока регистра данных, выходы которого соединены с входами-выходами первой группы блока сопряжения, входы-выходы второй группы которого являются информационными входами/выходами устройства, входы второго дешифратора и адресные входы чтения блока регистров данных являются адресными входами устройства, один из входов-выходов первой группы блока сопряжения соединен с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с выходом пятого элемента И, выход второго дешифратора соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с первым входом пятого элемента И и первым управляющим входом блока сопряжения, первый вход элемента ИЛИ и второй управляющий вход блока сопряжения являются входом чтения устройства, вторые входы элемента ИЛИ и пятого элемента И являются входом записи устройства, выход первого элемента И соединен с входом сброса второго триггера, установочный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с установочным входом первого триггера, выходы триггеров соединены с входами второго преобразователя кодов, выход которого является информационным выходом устройства.

Фи г. 2

Использование: вычислительная техника, обмен данными между ЭВМ и внешними устройствами по асинхронным линиям связи. Сущность: устройство содержит два преобразователя кодов 1,8, регистр сдвига 2, счетчик 6, два дешифратора 7,14, формирователь импульсов 5, блок регистров данных 3, два триггера 9,10, пять элементов И 11,12,13,15,17, элемент ИЛИ 16. блок сопряжения 4. 1-5-6-7- 3-4-11-9-8,14-15-17-13-10-8,16-15-4-12-9.1-2-3, 1-6, 15-4. 4 ил.

Фиг.З

1

5

«u

3 S

I

з

L

Ч ъ

|315

11

iS §

1

I I

фаг. 4