Устройство для ввода и вывода информации Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ВЫВОДА ИНФОРМАЦИЯ

Изобретение относится к автомати вычислительной технике и приборостроению и может быть использовано устройствах с вводом- информации от кл-авиатуры, в частности,-для ввода и вывода информации о параметрах .выходного сигнала, вырабатываемого синтезатором частоты. Известно устройство для вводавывода информации в автоматизирован ных системах управления, содержащее клавиатуру, подключенную через шифратор к регистру сдвига, выход которого соединен со входом регистра индикации, блок индикации, через элементы И подключенный к регистру индикации, регистр команд, выход которого через дешифратор команд подключен к блоку управления,и блок синхронизации 1. Наиболее близким к предлагаемому является устройство ввода-вывода для BJieKTpoHHHX клавишных вычислительных машин (ЭКВМ), содержащее клавиатуру чисел и операций, соединенную с шифраторами чисел и операций, регистр индикации-клавиатуры, вход которого подключен к шифратору чисел, а выход - к блоку индикации, регистр суммы, вход которого подключен такж к шифратору чисел, а выход является выходом устройства ввода-вывода, блок управления вводом и выводом информации и генератор тактовых импульсов 2 . Для всех указанных устройств ввода и вывода характерен последовательный ввод числа в регистр индикации, начиная со старшего десятичного разряда числа и кончая его младшим разрядом. При наборе нового числа регистр индикации устанавливается в начальное состояние, а затем в него последовательно цифра за цифрой вводится новое число. В результате, для того чтобы изменить на единицу хотя бы одну цифру в каком-либо из разрядов числа, необходимо установить регистры .устройства в начальное состояние и заново набрать все число. Задача набора последовательности чисел, отличающихся между собой на единицу в каком-либо из разрядов числа возникает при работе с синтезаторами частоты. Применение известных устройств ввода информации вызывает неоправданно большие затраты времени на ввод информации особенно при числе цифр в значении частоты оольшем 5, а потому оказывается малоэффективным . Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода и вы вода информации, содержащее клавиа УРУ; одни выходы которой соединены с первым шифратором, выходы которого соединены с одними входами регистра индикации и буферного регист ра и входом первого элемента ИЛИ вы ход которого подключен к одному/ входу блока управления, другие выходы клавиатуры соединены со входами второго шифратора, выходы которого соединены со входами второго элемен та ИЛИ и дешифратора, выходы которых соединены с-соответствующими Другими йходами . блока управления, третий вход которого соединен с вых дом, генератооатактовых импульсов, одни выходы блока управления соединены соответственно с другими входа ми буферного рехистра и регистра ин дикации, одни выходы которого соеди нены с блоком индикации, вход буфер ного регистра соединен с выходом устройства, введены первый и второй регистры, преобразователь двоичного кода в десятичный, мультиплексор и группа мультиплексоров, причем выхо ды первого шифратора подключены к первым входам второго регистра и пе вого регистра, вых.оды которого соед нены со входами преобразователя дво ичного кода в десятичный, выходы которого подключены к соответствующим- третьим входам регистра индикации, выход второго регистра соедине с первым входом мультиплексора, выход которого подключен к четвертому входу регистра индикации, другие выходы которого через соответствующие мультиплексоры группы подключены к третьим входам буферного регис ра, другие выходы блока управления соединены соответственно с вторыми входами первого и второго регистров и вторыми входами всех мультиплексоров „ На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - вариант построения блок - управления; на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов, вырабатываемых блоком уцравления. Устройство содержит клавиатуру, состоящую из 2-х частей, одна часть клавиатуры - клавиатура 1 цифр, пер вый шифратор 2 цифр, регистр 3 ин дикации,, состоящий из регистров 4 6 хранения кода цифр отдельных десятичных разрядов числа, блок индикации 7, первый регистр 8 хранени кода номера разряда,преобразователь двоичного кода в десятичный, г гульти лексор 10, группа мультиплексоров 11 - 13, второй регистр 14 хранения кода цифры, буферный регистр 15, состоящий из регистров 16 - 18 хранения кода цифр отдельных десятичных разрядов числа, первый элемент ИЛИ 19, вторую часть клавиатуры клавиатуру 20 операций, второй шифратор 21 операций, второй элемент ИЛИ 22, дешифратор 23 операций, блок управления 24 и генератор 25 тактовых импульсов. Клавиатура 1 цифр, предотавляюая собой набор клавиш с одной парой контактов на каждую клавишу, соединена с первым шифрс1тором 2 цифр, выходные шины которого подключены к первым информационным входам регистра 3 индикации, буферного регистра 15, первого регистра 8 хранения ко-да цифры второго регистра 14 хранения номера разряда и ко входам первого элемента ИЛИ 19, выход которого подключен к входу 26 блока управления 241:. Клавиатура 2 операций, аналогичная .клавиатуре 1 цифр, соединена со вторым шифратором 21 операций , выходные шины которого подключены ко входам второго элемента ИЛИ 22 и ко входам дешифратора 23. Выход второго элемента ИЛИ 22 соединен со входом 27 блока управления 24, а выходы дешифратора 23 - со входами 28, 29 и 30. Генератор 25 тактовых импульсов подключен ко входу 31 блока управления 24 I . Выходы олока управления 24 соединены: 32 и 33 -- со вторым и пятым тактовыми входами регистра 3 индикации соответственно, . 34 и 35 - со вторым и четверты1Л тактовыми входами буферного регистра 15 соответственно, 36 с пятым входом управления сдвигом регистра 15, 37 - со вторым тактовым входом, второго регистра 14,. 38 - с тактовым входом первого регистра 8 и 39 - с-о вто - рыми управляющими входами мультиплексоров 10-13, Каждый разряд регистров 3 и 15 осуществляет хранение двоичного кода цифры соответствующего разряда и представляет собой универсальный четырехразр.ядный регистр сдвига, позволяющий осуществлять последовательный и параллельный ввод и вывод информации. Выходы каждого разряда регистра 3 подключены к соответствующим входам блока индикации 7., к информационным входам следующего разряда регистра 3 и к информационным входам соответствующего мультиплексора 11 - 13.. Выход каждого из мультипле «:ороБ 11 - 13 соединен с третьим входом последовательного ввода информации соответствующего разряда регистра 15, Выкоды каждого разряда регистра 15 сое динены с информационными входами следующего разряда регистра 15, а ход последнего разряда 40 является выходом устройства. Выходы первого регистра 8 соединены со входами пр образователя 9, выходы которого п ключены к соответствующим третьим входам управления сдвигом регистра Выход второго регистра 14 соединен с первым информационным входом мул типлексора 10, выход которого подключен ко входам последовательного ввода информации всех разрядов ре.гистра 3. Блок управления 24 {фиг. содержит формирователь 41 одиночных импульсов, триггеры 42-44 призна операции, распределитель 45 импульсов, счетные триггеры 46 и 47 дл формирования сигналов управления му типлексорами, а также элементы И 48 - 53, 57 - 61, 63, 65 и ИЛИ 54 56, 62, 64. Устройство работает следующим образом. в зависимости от характера работы с. синтезатором частоты оператор нажимает ту или иную клавишу клавиа туры 20 операций. Такими операциями могут быть - Установка частоты , Коррекция значения частоты , Установка амплитуды , Ввод установленного значения частоты (или амплитуды) и т.д. Предположим, что оператор осуществляет установку частоты. При этом шифратор 21 осуществляет преобразование десятичного кода операции в двоичный четырехразрядный код поступающий на элемент ИЛИ 22 и на дешифратор 23. Сигнал, поступающий с выхода дешифратора 23 на вход 28 блока управления 24, устанавливает триггер 42 в состояние ,Далее оператор осуществляет набор значени частоты, последовательно нажимая клавиши цифр (первой набирается циф ра старшего десятичного разряда). При этом шифратор 2 преобразует десятичный код цифры в двоичный код, поступающий на вход регистров 3 и 15 и на вход элемента ИЛИ 19. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 19, поступающий на вход 26 блока управления 24, запускает формирователь 41 одиночного импульса. Импульс положительной полярности, вырабатываемый формирователем. 41, проходит элемент И, 48 и элемент И 5Г- и попадает на пятый, тактовый вход регистра 3 и через элемент ИЛИ 64 на пятый, тактовый вход регистра 15. По фронту этого импульса осуществляется запись кода с выхода шифратора 2 В первый разряд обоих регистров. Код с выхода младшего разряда регистра 3 поступает на блок индикации 7 и в этом разряде будет индицироваться введенная .оператором цифра. i При вводе последующих цифр частоты код соответствующей клавиши с выхода шифратора 2 поступает на входы регистров 3 и 15 и по фронту импульса, вырабатываемого формирователем 41, происходит перезапись ранее введенного кода из младших разрядов в более старшие и запись нового кода в младший разряд. После ввода последней цифры оператор нажимает клавишу операции Ввод установленного значения частоты . При этом двоичный код операции с шифратора 21 поступает яа элемент ИЛИ 22 и.на дешифратор 23. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 22, поступающий на вход 27 блока управления 24, запускает формирователь 41. Импульс, вырабатываемый формирователем 41, проходит эле(менты И 49 и 50, так как с выхода дешифратора 23 поступает разрешающий потенциал на вход 30 блока управления 24, и через элемент ИЛИ 54 запускает распределитель 45 импульсов однотактного действия. Далее с помощью элементов ИЛИ 55, 56 и ,62 и элементов И 57, 58 и 63 формируется последовательность из восьми импульсов j Поступающая через элемент ИЛИ 64 на пятый тактовый вход регистра 15. Таким образом осуществляется вывод информации, хранящейся в буферном регистре 15. Одновременно импульсом, существующим на выхо- . де 66 распределителя 45, выполняется установка триггера 42 в исходное состояние. Время, необходимое для ввода-вывода информации при пяти цифрах в значении ycтaнaвлив.eмoй частоты, будет равно 7 t н , где t.- время нажатия одной клавиши. Если необходимо изменить ранее введенное значение частоты в какомлибо десятичном разряде, то оператор нажимает клавишу операции Коррекция значения частоты . При этом двоичный код операции с шифратора 21 поступает на дешифратор 23. Сигнал, поступающий с выхода дешифратора 23 на вход 29 блока управления 24J устанавливает триггер 44 в состояние . Далее оператор, нажимая клавишу одной из цифр, задает номер разряда,., в котором, необходимо изменить значение частоты При этом воичный ;од номера разряда постуает на вход регистра 8 и записываетя в этот регистр по фронту 68 сигала 67 (фиг. 3),поступающего на тактовый вход регистра 8 через элеент И 53 блока управления 24. Этот е сигнал 67., пройдя элемент ИЛИ / 54 запускает распределитель 45i Имульс с выхода 66 распределителя 45 станавливает триггер 44 в исходное остояние, а триггер 43 - в состояВ эеэультате наьор слевне 1

дующих цифр не изменяет содержимого регистра .8, так как тактовые импульсы на еГо входе отсутствуют. Код номера разряда на выходе регистра 8 расшифровывается преобразоваО

телам 9 так, что сигнал

появляется на третьем входе управления сдвигом только того разряда регистра 3, в котором необходимо изменить записанную ранее цифру. Поэтому при ,„ наборе новой цифры по фронту 71 сигнала 70 (фиг, 3), поступающего на второй тактовый вход регистра 14 через элемент И 52 блока управления 24, производится запись двоичного кода этой цифры. Этот же сигнал 70, 15. Пройдя элемент ИЛИ 54 запускает распределитель 45, вырабатывающий Последовательность импульсов сдвинутых друг относительно друга на период Тактовых импульсов. С помощью элемен-20 ФОБ И 58 и 61 формируется импульсная Последовательность 72,состоящая из четырех.импульсов и поступающая на второй тактовый вход регистра 3. ОдНовременнр, с помощью триггеров 46 25 И 47 формируются сигналы 75 и 76, Необходимые для работы мультиплексоров. При поступлении этих сигналов йа вторые управляющие входы мультиПлексора 10 на его выходе .образуется ЗО сигнал последовательного кода цифры, записанной в регистре 14. Этот сигнал поступает на четвертый вход последовательного ввода информации всех, разрядов регистра 3, Однако, смена Кода цифры осуществляется только в том разряде, на входе управления сдвигом которого присутствует сигнал О. Смена кода цифры заканчив.ается с окончанием сигнала 72 на втором тактовом входе регистра 3. С помощью элементов И 57 и 60 формируется импульсная последовательность 73, также состоящая из четырех импульсов и поступающая на второй тактовый вход регистра 15. Одновремен-- 45 но, с помощью триггеров 46 и 47 продолжают формироваться сигналы 75 и 76 управления мультиплексорами. При Поступлении этих сигналов на вторые управляющие входы мульти- 50 плексоров 11 - 13 на их выходах об-. разуются сигналы последовательного кода цифр, записанных в соответствующих разрядах регистра 3. Эти сигналы поступают на .третьи вхо,Е1ы ее последовательного ввода информации каждого из разрядов регистра 15, в результате чего осуществляется одновременная перезапись числа из регистра 3 в регистр 15. Запись числа заканчивается по фронту 80 сигнала АО 74, поступающего на входы управления сдвигом регистра 15.

После корректировки цифры в каком-либо из разрядов оператор нажи- 55

мает клавишу операции Ввод установленного значения частоты , пр1и этом осуществляется вывод информации, хранящейся в буферном регистре 15. Таким образом, время необходимое для корректировки значения частоты равно 4 tц. Если следующее значение частоты должно корректироваться опять в том же разряде, то время ввода информации еще более сокращается. Оно будет равно 2tц так как состоит из набора новой цифры в корректируемом разряде и вывода информации.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно сократить времй ввода информации при наборе последовательности частот, значения которых отличаются между собой в одном десятичном разряде. Если необходимо последовательно установит пять значений частоты выходного сигнала синтезатора с количеством цифр в каждом числе равном пяти, то при последовательном вводе с помощью известных устройств для этого потребуется время равное TB/ (5tH + 2tH) 5 35tH.

С ПОМОЩЬЮ устройства для ввода необходимо время, равное T5j(5tH +2tn)+ 4tn + 2tH

Следовательно, время ввода .информации для данного случая сокращается вдвое. При этом эффективность предлагаемого устройства увеличивается с увеличением числа цифр в значении устанавливаемой частоты без увеличения элементов cxeivM,TaK, например, при девяти цифрах в значении частоты Т., 55t

и, а

Время ввода информации в предлагаемом устройстве существенно сокращается также при установке значений частоты: 1000 Гц, 50000 Гц, 200000 Гц и Т.д., т.е. кратных 10 , так как при этом достаточно нажать клавишу операции Корректировка значения частоты , нажать клавишу номера наивысшего разряда числа, нажать клавишу соответствующей цифр и нажать клавиш операции Ввод установленного значения , t вместо Tg.j- 6-8t) .

Таким образом, расширяются функциональные возможности предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для ввода и вывода информации, содержащее клавиатуру, одни выходы которой соединены с первым шифратором, выходы которого соединены с однимивходами регистра индикации и буферного регистра и вхдом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному входу блока управления, другие выходы

клавиатуры соелинены со входами второго шифратора, выходы которого соединены со входами второго элемента ИЛИ и дешифратора, выходы которых соединены с соответствующими другими, входами блока управления, третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, одни выходы блока управления соединены соответственно с другими входами буферного регистра и регистра индикации, одни выходы которого соединены с блоком индикации, выход буферного регистра соединен с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в него введены первый и второй регистры, преобразователь двоичного кода в десятичный, мультиплексор и группа мультиплексоров, причем выходы первого шифратора подключены к первым входам второго регистра и первого регистра, выходы которого соединены со

входами преобразователя двоичного кода в десятичный, выходы которого подключены к соответствугошим 1ретьим входам регистра индикации, илход . второго регистра-соединен с первым входом мультиплексора, выход которого подключен к четвертсяну входу регистра индикации, другие выходы которого черзэ соответствующие мультиплексоры группы подключены к третьим входам буферного регистра, другие

0 выходы блока управления соединены соответственно с вторыми входами первого и второго регистров и вторыми входами всех мультиплексоров.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1976, с. 49 - 54 (про Энергия тотип).