Устройство для управления приемом и упорядочения данных Советский патент 1976 года по МПК G06F9/14 G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИЕМОМ И УПОРЯДОЧЕНИЕМ ДАННЫХ информационный выход блока периферийной памяти-соединен с входами первого и второ го регистров, выход первого регистра соедвн ней с первыми входами KOJ/uv TidTOpa и ком™ паратора, вторые входы которых .соединены выходом второго регистра, подключенным к входу, треиьего регистра и выходной шине устройства, третий вход коммутатора соединен с информационным входом устройства, выход - с Ш1формааионным входом блока периферийной памяти, выход третьего регистра подключен к третьему входу компаратора, выходы счетчиков соединены с соог ветствующими входами коммутатора адреса, згправпяющие входы и выходы компаратора, регистров, коммутатора, счетчиков, коммутатора адреса соед1шены соответственно с выходами и входами блока управлення., соединенного с управляяоцщми входами и выходом устройства. Такое вьшолнение устройства позволяет уменьшить аппаратурные затраты на упоря дочение информац1ш, так как в нем отсутст вуют основная память, соргирующая память регистровая память, часть центрального . -процесса, а блок периферийной памяти совместно с одним из регистров используются как для обработки информации, так и для рэгенерадии. На чертеже приведена схема устройства Схема содержит ликpoпpoгpaммный зало минаюищй блок 1, блок периферий11ОЙ памяти 2, регистры 3, 4 и 5, компаратор 6 и коммутатор 7 Микропрограммный запоминаюнщй блок, соединензагй с источником информации по связи 8, с блоком периферийной памяти 2 по связи 9, с регистрами 3 s 4 и 5 по свя зям Ю, 11, 12, с компаратором 6 по свя зи 13 и с коммутатором 7 по связи 14, содержит счегчики 15, 16, 17, блок управ Ленин 18 и коммутатор адреса 19, которы предназначены для управления всеми операциями устройства. Блок периферийной памяти 2, соедюсенный с регистрам11 3 и 4 по связям 20, со держит числовые ячейки, предназначенные для приема информации (буферная зона) и ячейки, предназначенные для хранения обра батываемой информации (основная зона). Регистры 3, 4 и 5, по связям 21, 22, 23 соедшюны с компаратором 6. Указан- &ые регистры совместно с компаратором 6 предназначены для сортирующих с гункцнй, а регистр 4s соединенный с выходными шинами 24, является и бу4)ерной памятью для индикаторов. Коммутатор 7, соединенный по иншам 25 с источником информации, предназначен для ввода информации в блок 2. На чертеже приняты также следующие цифровые обозначения: цепи передачи сигналов , схема сравнения 42, цепи передачи сигналов 43-54, схема сравнения 55, цени передачи сигналов , схема срав;нения 60, цепи передачи сигналов 61-66. Перед началом работы при включении п№тания с помощью блока 1 устанавливаются в исходные состояния все элементы памяти устройства. Работа устройства подразделяется на два этапа: прием информации в буфе.рную зону и упорядочение и регенерация информации для индикаторов. После подготовки устройства к работе (при включении литания) источник информации и блок управления 18 обмениваются сигналами по связи 8 о готовности к передаче - приему информации. Слово информации по шинам 25 поступает от источника на входы коммутатора 7. Блок управления 18 выдает счетный импульс по цепи 26 на счетчик адреса 15, сигнал по цепи 27 для разрешения прохождения через коммутатор i7 информации, сигнал по цепи 28 для разрешения прохождения через коммутатор1 19 кода адреса от счетчика 15, сигналы по цепи 30 для обращения к блоку периферийной памяти 2 с командой Запись, при этом с выхода коммутатора 7 на вход блока 2 поступает информация по цеш-г 31, с выхода коммутатора 19 на вход блока 2 поступает адрес по цепи 32 числовой ячейки. Таким же образом осуществляется в буферную зону периферийной памяти последуюпщх слов информации. После окончания записи 1шформации в буферную 3Oiiy наЧ1шается этап упорядочения и регенерации ;информации для индикаторов. Основная зона блока периферийной памяти 2 делится на две равные части, причем из одной половины основной зоны производится чтение информации для упорядочения и регенерации, а в другую половину записывается упорядоченная информация. В процеосе работы назначение полузон чередуется, что достигается предварительной установкой счетчиков 16 и 17 в соответствующие начальные состояния. Информация из буферной зоны подлежит перезаписи в основную зону с упорядочением. Обращение в основную зону, обеспечивав ется формированием адресов в счетчиках 16 17, причем счетчик 16 используется при чтении к стирании Ш1формации, счетчик 17 - только при записи ш формации. В состав массива ин(|юрмации на од1ш объект должен входить номер объекта, щие координаты и другая сопутствующая информация.

Прежде, чем приступить к непосредственному упорадоченшо информации, необходимо найти в основной зоне информацию о тех ббъектах, на которые в буферную зону уже поступила новая информация,и стереть ее. Для этого производится сравнение номеров объектов, находящихся в основной зоне и в буферной зоне. При совпаданин номеров объетов вырабатывается команда на стирание соответствующей информации из основной зоны

После окончания приема информации в буферную зону блок управления 18 вьщает сигнал по цепи 33 для сброса счетчика 15 и сигнал по цепи 34 для установки счетчика 16 в исходное состояние,при этом в счетчик 16 записывается код, который на единицу меньше кода номера первой числовой ячейки основной зоны, где могла храниться информация. После этого блок управления 18 выдает на счетчик 16 счетный импульс по цепи 35, сигнал по цепи 36 для разрешения прохождения через коммутатор 19 адреса по цепи 37 от счетчика 16, сигналы по цепи 38 для обращения к блоку 2 с командой Чтение, один из группы сигналов по цепи 39 для разрешения записи в соответствующую часть регистра 4 слова информации по цепи 20, которое появляется на выходе блока периферийной памяти. Операция чтения блока периферийной памяти с записью в регистр 4 повторяется количество повторений зависит от количества числовых ячеек, в которых размещается весь массив информации об одном объекте.

После записи в регистр 4 всего массива информации об одном объекте блок управления 18 выдае счетный импульс по цепи 26 на счегчик 15, сигнал по цепи 28 для разрешения прохождения через коммутатор 19 по цепи 29 передачи сигнала адреса от счет чика 15, сигналы по цепи 38 для обращения к блоку периферийной памяти с командой Чтение и один из группы сигналов по цепи 40, разрешающий запись слова информации по связям 20 в соответствующую часть регистра 3. Операции чтения буферной зоны повторяются. При записи в регистр 3 каж-. дого последнего слова в массиве блок управления 18 вырабатывает сигнал по цепи 41 для вывода результатов схемы сравне- ния по цепи 42, на одни входы которой подается код номера объекта по цепи 43 от регистра 4, на другие входы подается код номера объекта 44 от регистра 3.

При неравенстве кодов регистр 3 сбрасывается сигналом 45 от блока управления 18, далее аналогично описанному в регистр 3 из буферной зоны блока периферийной памяти записывается массив информации о следующем объекте, выдается снова пи схему

сравнения 42 сигнал по цепи 41 для выдюда результатов сравнений. Описанные операции повторяются до случая равенства кодов или до конца чтения буферной зоны.

При равенстве кодов схема сравнения 42 выдает на блок управления 18 сигнал по цепи 46, по которому блок управления 18 про кращает формирование управляющих сигналов для чтения буферной зоны, сигналом по цепи 45 сбрасывает регистр 3, сигналом по цепи ЗЗ сбрасывает счетчик 15.

Массив информации с совпавшим номером объекта необходимо из основной зоны стереть, так как вновь поступившая информация с таким же номером может отличаться от записанной ранее. По сигналу в цепи 46 от схемы сравнения 42 блок управления 18 вырабатывает счетные сигналы в цепи 35 и 47, по которым счетчик 16 работает на вычитание, т.е. возвращается до кода, соответствующего адресу первого слова массива информации, который нужно стереть из основной зоны. Далее-блок управления 18 выдает сигнал по цепи 36 для разрешения прохождения через коммутатор 19 адреса по цепи 37 от счетчика 16 и сигналы по цепи 30 для обращения к блоку периферийной памяти 2 с командой Запись . Слово по цепи 31 на входы блока периферийной памяти от коммутатора 7 не вьщается, поэтому в блоке 2 производится запись О, т.е. стирание информации. Последующие слова данного массива стираются по сигналам цепей 35, 36, 30 блока управления 18. Одновременно с проведением операций по сравнению и стиранию информации потенциальные выходы 22 и 48 регистра 4 соединены с выходной шиной 24, используются индикатором для отображения информации. От индикатора на блок управления 18 поступает сигнал по цепи 49 о конце использования информации регистра 4 (о конце отображения).

При совпадении двух условий - конца стирания или конца чтения буферной зоны и конца отображения блок управления 18 выдает на вход регистра 4 сигнал сброса по цепи 5О.

После этого информация о следующем объекте из основной зоны записывается в регистр 4, из буфер}1ой зоны - в регистр 3. Аналогично описанному производятся операции сравнения и стирания информации до тех пор, пока в счетчике 16 не усгановится код, соответствующий последней числовой ячейке гой половины основной зоны блока периферийной памяти, где могла храниться информация. Этот код свидетодьствует о том, что вся устаревшая информация стерта и можно приступить непосредственно к упорядочению информации. Принцип упорядочения информации основан на сравнении координат объектов, взятых из буферной зоны и одной из половин основной зоны блока периферийной памяти, Начинается упорядочение информации установкой счетчиков 16 и 17 в исходное соотояние, завис пдее от того, в какой из половин основной зоны блока периферийной памя ти хранится в данный момент информация. В связи с тем, что в начале работы информация окажется только в буферной зоне, ее не с чем сравнивать. Поэтому, в порядке исключения, первый массив информации не зависимо от координат объекта переписывается через регистр 3 в основную зону, а из буферной зоны стирается. Далее, только что записанный в основную зону массив информации записывается в регистр 4, а следующий массив из буферной зоны записывается в регистр 3 и начинаются операции сравнения координат. Для этого блок управления 18 после уотановки счетчиков 15, 16, 17 висходные , состояния соответствующими сигналами по цепи 33, 34 и 51 выдает счетный импульс 26 на счетчик 15, сигнал для прохождения через коммутатор 19 адреса по цепи 29 от счетчика 15, сигналы по цепи 38 для обра щения к блоку периферийной памяти с коман™ дой Чтение и один из группы сигналов по цепи 4О для записи слова информации 20 в определенную часть регистра 3. Формирование указанных сигналов повторяется до заполнения регистра 3 массивом информации. После этого блок упраншения 18 формирует сигналы Б цепи 52 для опроса коммутатором 7 регистра 3, счетные импульсы по цепи 35 на счетчик 16, сигнал по цепи 36 для разрешения прохождения адреса по цепи 37 от счетчика 16 через коммутатор 19 и сигналы ЗО обращения к блоку периферийной памяти с командой Запись. После записи в основную зону всего массива информации из регистра 3 блок управления 18 возвращает сигналами по цепи 35 и 47 счетчик 16 до кода, cooi ветствующего адресу первой числовой ячейки, в которую только что записано первое слово массива информации. Далее, а)1алогич но описадшому выше производится чтение указанного массива и запись инс)юрмации в регистр 4. В связи с тем, что первый массив информации из буферной зоны переписан в основную зону, из буферной зоны его необходимо стереть. Блок упрашюния 18 формиру ет сигналы в цепи передач 26 и 53 для возврата счотчика 15 до кода, соответству- 60 ма ющего адресу числовой ячейки, хранящей первое слово первого массива буферной зоны. Далее производится стирание информации первого массива из буферной зоны сигналами в цепи; передачи 26, 29, 30. После стирания записывается второй массив .информации из буферной зоны в регистр 3. После заполнения информацией регистров 3 и 4 блок управления 18 вьщает сигнал по цепи 54 на схему сравнения 55 координат для вывода результата сравнения. На одни входы схемы сравнения 55 подается код координат по цепи 56 от регистра 3, на другие входы подается код координат по Цепи 57 от регистра 4 В зависимости от результата сравнений схема 55 вырабатывает сигнал в цепи 58, подаваемый на блок управления 18 или сигнал в цепи 59, подаваемый на схему сравнения 60. Каждая из схем 55 и 60 включает в себя отдельно схемы сравнения координат X и У. Совокупность схем сравнений 55 и 60 предназначена для анализа координат и решения вопроса о том, подходят или не подходят координаты объекта, вызванного из буферной зоны, для записи в данный момент времени в основную зону периферийной памяти. Информация об объекте не подходит для записи в основную зону при выполнении следующих условий: УЗ больше У4; УЗ равно У4 и ХЗ больше Х4; УЗ меньше У4 и УЗ меньше У5; УЗ равно У4, ХЗ меньше Х4 и УЗ меньше У5; УЗ меньше У4, УЗ равно У5 и ХЗ меньше Х5; УЗ равно У4, ХЗ меньше Х4 и УЗ равно У5, ХЗ меньше Х5. Информация об объекте подходит для заи Б основную при выполнении слещих условий: . . УЗ равно У4 и ХЗ равно Х4; УЗ меньще У4 и УЗ больше У5; УЗ равно У4, ХЗ меньше Х4 и УЗ больше У5 ; УЗ меньше У4, УЗ равно У5 и ХЗ больше или равно Х5 ; УЗ равно У4, ХЗ меньше Х4 и УЗ равно У5, ХЗ больше или равно Х5. В соответствии с перечнем условий при больше У4, а также при УЗ равном У4 ХЗ большем Х4 схема сравнения 55 выет на блок управления 18 по цепи 58 гнал о том, что информация о данном обьекне подходит для записи в данный монт времени в основную зону. При УЗ равном У4 и ХЗ равном Х4 схесравнения 55 по цепи 58 выдает в блок

управлегшя 18 о том, что информац о данном объекте подходит для записи.

При УЗ равном У4 и ХЗ меньшем Х4 или при УЗ меньшем У 4 из схемы с равнания 55 вьщается сигнал по цепи 59 на схе му сравнения 60 для разрешения вывода ре зультата сравнения. На одни входы схемы сравнения 60 подается код координат по цепи передачи сигналов 56 от регистра 3, на другие входы - код координат 23 от регистра 5, Регистр 5 хранит координаты последнего объекта, информация о котором записана в основную зону от регистра 4.

В случае, если УЗ меньше У5 или УЗ равно У5, а ХЗ меньше Х5, схема сравнения 60 по связи 61 выдает на блок управления 18 сигнал о том, что информация о данном объекте не подходит для записи в данный момент в основную зону. Если же УЗ больше У5 или УЗ равно У5, а ХЗ боль ше или равно Х5, то схема сравнения 60 выдает по связи 61 на блок управления 18 сигнал о том, что информация о данном объекте подходит для записи в основную зону.

Если на блок управления 18 по связи 58 или 61 поступил сигнал о том, что информация о данном объекте подходит для -записи в основную зону, блок управления 18 формирует счетные импульсы по цепи

передачи сигналов 62 на счетчик 17, сигналы разрешения по цепи 63 прохождения через коммутатор 19 адреса по цепи 64 от счетчика 17, сигналы 52 для опроса коммутатором 7 регистра 3, сигналы по цепи 30 обрашения к блоку периферийной памяти с командой Запись. После окоггчания переписи информации из регистра 3 в основную зону блок управления 18 формирует счетные импульсы по цепи 62 на счетчик 17, сиг- налы в цепях 63 и 65 для опроса коммутатором 7 регистра 4, сигналы 30 обрашения к блоку периферийной памяти с командой Запись.

Одновременно с записью в основную зону информации от регистра 4 блок управления 18 сигналом 12 разрешает запись координат из регистра 4 в регистр 5. Таким образом, в регистре 5 запоминаются коор динагы каждого последнего объекта, информация о котором записана в основную зону при упорядЪчении.

После записи в основную золу информации от регистров 3 и 4 аналопгчно описанному Bbuiie производится стирание соответствующей информании из бу(| е-риой зонд и со старого места основной зон.:,

Операпия чтения блока лори({)эри1 1};ой памяти и сравнения прекращаются до появления от индикатора сигнала в цопи -19 о конце отоиражения, иоаю ч-эго сиг 1алими и щпи 45 и 50 регистры 3 и 4 сбрасываюпм заплсывается информация из .;о)зло зоны в регистр 4, из буферной зоны - и регистр 3 и сравшшаются координат1л.

Если к цепям 58 или 61 поступит на блок управления 18 сигнал о том, что ил1|юрмац 1я об объекте по координатам по полходит для записи в ос}шв11ую зону, то блок управлешш 18 сигналом в цепи 45 сбрасывает регистр 3. а}1алогпчно описашюму выше формирует сигналы для записи в регист

3информации о следующем объекте пз буферной зоны и выдает сигнап 45 для разрешения вывода результата сравнения координат 113 схемы 55.

Эти операции повторяются до тех пор, пока информация, записанная из буферной зоны в регистр 3, не подойдет для перезаписи в основную зо1гу или пока не будут опрошены числовые ячейки буферной зоны, в которых может храниться информация о последнем объекте дарпюй зоны. В последнем случае, если записаш1ая в регистр 3 информация об объекте не подходит для записи в основную зону или отсутствует, то информация из регистра 4 переписывается в следуюш;ие числовые ячейки основной зоны, а со старого места второй половины основной зоны стирается, затем при поступле}П1п на блок управления сигнала по цепи 49 регист

4сбрасывается. Далее повторяются все опксанные операцнк-по упорядочению и)1(|хэрмацн до появления в счетчике 16 кода адреса, соответствующего номеру последней числовой ячейки той половжпз основной зоны периферийной памяти, где xpainiaacb пнформапия.

В результате проводохпш всех операций по упорядоче.ппо HH( опрашзгваемая половпиа основной зопь ста)юви,тся свободной, т.е. готово для записи ип;1:|юрмацпп в следующем пикле. После окопчаюш первого цикла упорядочения часть ппформацпп . ной зоны, перописа1и ая в оспошгую зону при упорядочении, сте|)та. Оставшаяся час:ть плформацин буферной зоны до.таош быть упорядочена в слодуюгикх циклах.

Для подготопкл схлодующего цикла упорядочения ин)юрмаци11 упрашюппя 1К DI Iрабатьшаот ciiiiJirii i в цопк 3- и 51 установки счетчиков 1(3 и 17 в гачалипло состояния. Соотпотстпую ;1Ой устаиопкой счотчи- ков 1G п 17 в пачалыпло состояния o6ecii : чпвается с|юрмиропп)1ло ад 1есов при чтсчгии той половины ос))и зо;и., гдо храните; информация, и запись iiijji yiiofii/AOiiiinii и

свободную ГЮЛОПИ.Чу OOlOBHOil 3OJI1.1.

Поело подгото1-К) c:4i: I iJ и .17

процесс уПОр ЩОЧОПИЯ ИИ1 юрЛ1ацИ11 ПГ.ОДО.ИСается. Полная гюрогшсг. ии()1 isa Пу(}|:)11ной зоны 3 основную с упорядочением осуществляется за один или несколько циклов. Максимальное количество циклов, за которое будет упорядочена вся информация буферной зоны, зависит от соотношения координат объектов, информация о которых принята в буферную зону, и может быть равно их чио В связи с тем, что период кадра большинства индикаторов составляет 40-2О мсек максимальная задержка выдачи информадив на отображение составит доли или единицы секунд, что для болышшства случаев вполне допустимо. При чтении буферной зоны и записи информации в регистр 3 на блок управления 18 вьздается признак занятости по цепи 66 информацией регистра. Если при чтении всей буферной зоны на блок управления 18 не поступит ни одного признака занятости по цепи 66, это значит, что вся информация из буферной зоны переписана в основную зону, а буферная зона свободна. После этого блок управления 18 формирует все необ.ходимые сигналы только для чтения основной зоны с записью в регистр 4, операции сравнения координат запрещаются, информация из регистра 4 по-прежнему переписывается на новые места основной зоны, а по сигналу цепи 49 конца отображения от индикатора сигналом по цепи 50 регистр 4 сбрасывается. Это происходит до конца цикла (кадра индикатора). После окончания цикла блок управления 18 подготавливает счетчики 16 и 17 к новому циклу и выдает на источник 1шформации по связи 8 сигнал о готовности к приему новой информации в буферную зону. Если к времени источник информации не готов к передаче, то устройство осу ществляет- вьщачу информации через регистр 4 на индикатор с перезаписью по новым адресам в основной зоне блока периферийной памяти. При готовности источника к передаче ин формация принимается в буферную зону, затем начинается выдача информации на инди12атор с одновременным упорядочением, как писано выше, В связи с тем, что отображение индикаором одного массива информации занимает начительное время - десятки или сотни икросекунд, а один период обращенияк локу периферийной памяти составляет едиицы микросекунд, это позволяет произвоить упорядочение во время отображения и формации на экранах индикаторов, следовательно, устройство обеспечивает вьщачу на индикаторы упорядоченной информации без дополнительной затраты времени. Формула изобретения Устройство для управления приемом и упорадочением данных, содержащее регис-рры, блок периферийной памяти, компаратор, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления, коммутатор адреса, выход которого соединен с адресным входом блока периферийной памяти, отличающееся тем, что, с целью сокращения затрат оборудования и повыщения коэффициента его; испольгзования, устройство содержит три счетчика и коммутатор, причем информационный БМход блока периферийной памяти соединен с входами первого и второго регистров, выход первого регистра соединен с первыми входами коммутатора и компаратора, вторые входы которых соединены с выходом второго регистра, подключенным ко входу третьего регистра и выходной шине устройства, третий вход коммутатора соединен с информационным входом устройства, выход - с информационным входом блока периферийной памяти, выход третьего регистра подключен к третьему входу компаратора, выходы счетчиков соединены с соответствующими входами коммутатора адреса, управляющие входы и выходы компаратора, регистров, коммутатора, счетчиков, коммутатора адреса соединены соответственно с выходами и входами блока управления, соединенного с управляющими входами и выходом устройства.

I

„j