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

Изобретение относится к вычислит ной технике и может быть использова в измерительно-информационных системах широкого назначения для вврда в электронные вычислительные машины (ЭВМ) экспериментальных данных, поступающих от различных источников при научных исследованиях и испытаниях образцов новой техники. Известно устройство для ввода ин мации, содержащее блок коммутации и последовательно соединенные блок сопряжения с НМЛ, блок преобразования формата данных, подключенный к блоку формирования адреса массива и к блоку согласования параметров, блок контроля, подключенный к блоку согласования параметров, блок управления, соединенный с блоком коммутации, блоком формирования адреса массива, блоком преобразования формата данных и блоком контроля, блок компенсации временного сдвига, блок формирования машинного слова и подключенные к ним бло вьщеления кода времени,блок выбора каналов и блок отбора данных, причем блок компенсации временного сдв га соединен с блоком коммутации и с блоком формирования машинного слова подключенньдм к блоку согласования параметров и блоку управления l. Известное устройство не обеспечивает . запись на магнитную ленг НМЛ ЭВМ служебных меток пользователя, не позволяет отображать, редактировать и документировать регистрируемые на НМЛ ЭВМ массивы экспериментальных данных, не устраняет одиночные сбои в измерительной информации при записи ее в ЭВМ , что обусловливает его недостатки. Известно также устройство для ввода информации, содержащее последовательно соединенные коммутатор, блок компенсации временного сдвига, блок формирования машинного слова, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, с первым входом блока сопряжения с видеотерминалом, с первым входом блока контроля, первым входом блока преобразования формата данных, первым входом блока согласования параметров и первыми входами блока формирования адреса массива и блока фильтров, второй вход которого соединен с выходом блока формирования мэшинногослова. третий вход которого соединен с выходом блока отбора данных, вход которого соединен с вторым выходом блока компенсации временного сдвига, входом блока выбора каналов и входом блока выделения кода времени, выход которого соединен с четвертым входсяи блока формирования машинного слова, пятый вход которого соединен 1с выходом блока выбора канала, первый вход коммутатора является первым входом устройства, а второй вход сое динен с первым выходом блока управления, второй выход которого является первым выходом устройства, блок сопряжения с магнитным накопителем, первый вход которого соединен с блоком сопряжения с видеотерминалом, вт рой вход является входом устройства, третий вход соединен с выходом блока преобразования формата данных, втор вход которого соединен с выходом бл ка формирования адреса массива, тре вход - с выходом блока контроля, вт рой вход которого соединен с четвер тым входом блока преобразования формата даниых, вторым входом блока сопряжения с видеотерминалом и с выходом блока согласования параметр второй вход которого соединен с выходом блока сопряжения с магнитным накопителем, выход которого является вторым выходом устройства, второ выход блока сопряжения с видеотерминалом является третьим выходом устройства 2 . Недостатком устройства является невозможность предварительной обработки информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем определения и формирования массивов экспериментальных данных с возможностью их отображения и редактирования. Поставленная цель достигается те что в устройство введен блок моделирования текущих значений, первый вход которого соединен с вторым вхо дом коммутатора, второй вход с выходом блока фильтров, а выход соединен с третьим входом блока согласования параметров, четвертый вход которого является третьим входом устройства, выход коммутатора является четвертым выходом устройст ва. Кроме того, блок моделирования текущих значений содержит группу регистров, группу элементов И, узел управления, сумматор, умножитель, элемент ИЛИ, первый и второй регистры, причем выходы регистров группы соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены : соответствую щими выходами узла управления, вход которого соединен с первым выходом i первого регистра, второй выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом узла управления, третий вход соединен с выходом второго регистра, вход которого соединен с первым выходом умножителя, выход одного элемента И группы соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сумматора, выход которого является выходом блока, выходы других элементов И группы соединены с соответствующими входами умножителя, второй выход которого соединен с вторым элементом ИЛИ, первый и второй входы первого регистра являются перВЕЛм и вторым входами блока соответственно. При этом узел управления содержит последовательно соединенные триггер. генератор импульсов, счетчик, дешифратор, выходы которого являются выходами узла, первый вход триггера соединен с одним из выходов дешифратора, а второй вход триггера является входом узла. На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока моделирования текущих значений; на фиг.З - функциональная схема узла управления. Устройство содержит коммутатор 1, блок 2 компенсации временного сдвига, блок 3 выделения кода времени, блок 4 выбора каналов, блок 5 отбора данных, блок 6 формирования машинного слова, блок 7 согласования параметров, блок 8 формирования адреса массива, блок 9 преобразования формата данных, блок 10 контроля, блок 11 сопряжения с магнитным накопителем, блок 12 управления, блок 13 фильтров, блок 14 сопряжения с видеотерминалом, блок 15 моделирования текущих значений, входы 16 и 17 устройства, выходы 18 и 19, дуплексная связь 20 с видеотерминалом, связь 21 и 22 с ЭВМ через сменный блок взаимодействия с ЭВМ, первый регистр 23, элемент ИЛИ 24, элемент И 25 группы, регистр 26 группы, умножитель 27, элемент И 28 группы, регистр 29 группы, второй регистр 30, элемент И 31 группы, регистр 32 группы, сумматор 33, узел 34 управления, элемент И 35 группы, регистр 36 группы, триггер 37, генератор 38 импульсов, счетчик 39, дешифратор 40. Источниками измерительной информации являются специализированные .внешние устройства (СВУ), к которым относятся, например, многоканальные магнитные кодовые накопители, преобразователи, датчики и т.п. Устройство функционирует следующим образом. Информация от СВУ поступает на вход 16 устройства в виде определенной последовательности кодов раз личной разрядности и структуры, совокупность которых составляет информационный кадр. Блок 1 производит коммутацию выбранного источника данных и согласование его выхода по электрическим параметрам с входом устройства. В случае работы с многоканальными кодовыми магнитными накопителями с блока 1 информация поступает в блок 2, который накапливает в буферном регистре очередное информационное слово и Зсщержанным на определенную величину импульсом сопровождения выдает его в блок 6. При этом компе сируются временные сдвиги а следовательно, обеспечивается достоверное воспроизведение измерительной информации с магнитных лент. Со путствующая служебная информация (коды времени, признаки начала кадра - маркеры, сигнальные отметки и др.) поступает в блоки 3-5. Блок 3 используется в тех случаях, когда от внешнего устройства поступает зарегистрированный времен ной код. При этом блок производит необходимые операции по выделению кода времени, замешаннс го в последовательность опорных импульсов, а также его выделение из определенных каналов при канальной регистрации. Кроме того, блок 3 преобразует последовательный код в параллель ный, двоичный код в десятичный для анализа и последующей записи на магнитную ленту накопителя,ЭВМ. В тех случаях,когда регистрации подлежат информационные массивы, ограниченные заданными временными интервалами, сигналы сравнения текущего и заданного в устройстве кодов времени поступают в блок 6, ра решая или запрещая прохождение информации для формирования машинного слова. BJ:OK 4 предназначен для выделен тех каналов кадра, информация из ко торых должна быть зарегистрирована на НМЛ ЭВМ для последующей обработ или приведена к физическим значени в блоке 15. Блок позволяет воспринимать информационные кадры с пере менным количеством каналов. Сигнал разрешения на выбор заданных каналов поступает в блок 6. Номер выбр ного канала также может быть выдан в блок б для последующей регистрац на НМЛ совместно с информацией зто канала. Блок 5 осуществляет отбор поступающих данных, управляя их прохождением в блок 6. При этом задаются количество (серия) кадров, ин формационных слоев, временной инте вал для ввода в ЭВМ, а также колич во (дискретность) кадров, информационных слов, временной интервал для запрета ввода в ЭВМ. Кроме того, блок производит анализ служебных отметок (отметок явления), зарегистрированных источником информации, для выполнения заданных начальных условий записи информации на НМЛ ЭВМ по их приходу. Блок б обеспечивает формирование машинных слов определенной унифицированной разрядности и структуры из информационных и служеСных слов различной (в зависимости от типа СВУ) разрядности и структур, поступающих с блоков 2-5. Для упрощения алгоритма поиска информации в ЭВМ и ее обработки выходная информация из устройства содержит служебные разряды, соответствующий код которых является признаками начала кадра, кода времени, опознавательных данных, сбойного слова, сбойного кадра и т.п. С этой же целью на магнитной ленте НМЛ ЭВМ могут регистрироваться необходимые служебные слова с кодами выбираемых каналов, зарегистрированного текущего времени к служебных отметок. Кроме того, в блоке 6 формируется контрольный код скомпонованных машинных слов, которые после выполнения заданных условий ввода выдаются в блок фильтров 13. В блоке 13 определяется величина приращения текущего значения К-го отсчета измерительной информации и сравнение его с згсцанной величиной. При наличии соответствующего разрешения с блока 12 управления осуществляется устранение одиночных случайных выбросов значений исследуемого процесса, зарегистрированного в определенных каналах информационного кадра, в темпе поступления информации от СВУ. При этом выбросом считается значение, отличающееся от предыдущего на величину, большую заданного в .устройстве приращения.При обнаружении выброса X;, его значение заменяется ка усредненное. Сглаженная информация поступает из блока 13 в блок 15, Блок 7 осуществляет буферизацию поступающей от СВУ измерительной и служебной информации и согласование скоростей поступления данных и записи их иа НМЛ ЭВМ или считывания на экран видеотерминала. Занесение в блок 7 информации, прступакмдей из блоков 15, 11, 14 осуществляется под управлением блока 12. При этом в блоке 7 выделяется два поля памяти определенного объема, которые поочередно переключаются в режимы записи или чтения. При заполнении первого поля запись продолжается во второе поле памяти, а из первого предварительно проверенная на четность в блоке lO информация выдается в блок 9. После заполнения второго поля памяти запись продолжается в первое поле записи, а из второго считывается. Для ввода информации, на видеотерминал заданный объем памяти блока 7 заполняется информацией, считанной с магнитной ленты НМЛ ЭВМ которая постранично выдается на экран под управлением блока 14.

В процессе функционирования блока 7 в блоке 8 производится подсчет количества информационных зон при записи и чтении массивов данных на НМЛ ЭВМ, а также поиск заданных зон, групп зон и меток пользователя при их выводе на видеотерминал. Из блока 7 информация по сигналам блока 12 управления поступает в блок 9 преобразования формата данных и одновременно в блок 10 контроля. В блоке 9 каждое сформированное в блоке 6 полноразрядное информационное слово проводится к строго определенному формату записи на НМЛ ЭВМ, для чего осуществляется его раскомпоновка на байты (строки). Каждая строка информации дополняется контрольным разрядом четности, который формируется в блоке 10 контроля. Кроме того, в блоке 10 при записи информационных массивов на НМЛ осуществляется подсчет циклической контрольной суммы (ЦКС), и продольной контрольной суммы (ПКС), а также контроль информации от блока 7 по четности с фиксацией количества сбоев. При необходимости в блоке 10 вырабатывается сигнал блокировки процесса взаимодействия с НМЛ в случае наличия сбоев в работе блока 7 и при появлении ошибок на линии устройство - НМЛ типа Эхо-ошибка , Ошибка в регистре записи ,Ошибка в регистре перекоса , Ошибка ПКС, и др. Из блока 9 информация поступает

в блок 11 сопряжения с НМЛ, который формирует необходимые управляющие воздействия для взаимодействия с НМЛ ЭВМ в режимах записи и чтения.

Запись на НМЛ (выход 18) и чтение с НМЛ (вход 17) собственно массивов и меток пользователя происходит по определенным микротактам, вырабатываемым блоком управления 12, с помощью которых обеспечивается согласованное функционирование всех блоков устройства. Кроме того, блок 12 формирует необходимые сигналы для управления лентопротяжным механизмом НМЛ ЭВМ (выход 19).Блок 14 сопряжения с видеотерминалом используется для формирования и записи на НИЛ ЭВМ тестовых информационных массивов и определенных меток пользователя (меток томов данных, начальных и конечных меток, формируемых с помощью

.устройства информационных файлов,и т.д.). С зтой цельюнеобходимая | служебная информация набирается на экране видеотерминала и через вход 21 и блок 11 в виде зон определенной длины выдается на НМЛ ЭВМ. Кроме -того, с помощью блока 14 осуществляется проверочное чтение и редактирование данных, считанных с НМЛ ЭВМ. В этом случае заданная в блоке 8 зона считывается через блок 11 (вход 17) в буферную память бло1ка 7 и последовательно, постранично выдается на экран видеотерминала в виде, удобном для анализа и редактирования (выход 20). При наличии в составе видеотерминала печатающего устройства имеется возможность документирования считанных с НМЛ ЭВМ данных.

Блок 15 моделирования текущих значений предназначен для определения физических величин по текущим значениям отсчетов в темпе их поступления от СВУс учетом передаточных характеристик сквозного тракта измерения и регистрации. Блок 15 функционирует следующим образом.

Передаточная характеристика сквозного тракта измерения и регистрации однозначно определяется полиномом п-го порядка.

Р а„+а, X+ajX +. ..+а,х,

i-oe значение фигде F, зической величины; коэффициенты поли,,а ,..;,а нома;

текущее значение

зарегистрированного отсчета.

Текущее значение зарегистрированного отсчета х поступает в блок 15, где запоминается на входном регистре. Значения коэффициентов полинома задаются на пульте управления устройства. При этом коэффициент а - первый член полинома - заносится в накапливающий сумматор, а другие коэффициенты полинома хранятся в специальных регистрах памяти.-Второй член полинома вычисляется путем перемножения текущего значения отсчета х на второй коэффициент полинома а., . Вычисленное таким образом значение второго члена суммируется с содержимым накапливающего сумматора, т.е. с коэффициентом а,, / а X;; заносится в регистр хранения промежуточных значений. Третий член полинома вычисляется путем перемножения содержимого регистра хранения промежуточных значений (т.е. х) с текущим значением отсчета X.; и третьим коэффициенте 0 полинома а2. Значение х- заносится в регистр хранения промежуточных значений. И так далее. Член .полинома n+l вычисляется путем перемножения содержимого регистра хранения промежуточных значений (т.е.

.n-1

) с текущим значением отсчета

х и коэффицие1 том полинома а„.

Вычисленные члены заносятся в накапливающий сумматор. После вы|числения члена п+1 и занесения его в накапливающий сумматор имеет текущее значение физической величины FJ , которое выдается в буферную память блока 7 устройства и после этого на НМЛ.

Узел управления работает следующим образом.

Синхронизирующие импульсы из блока 13 фильтров устройства через входной регистр блока 15 взводят триггер 37 узла 34 управления, который в сваю очередь, запускает генератор 38 импульсов. Импульсы от генератора 38 поступают на счетчик 39, а результаты счета поступают на дешифратор 40. Управляющие сигналы с дешифратора поступают на элементы И 25, 28, 31 и 35 блока 15, разрешая последовательное прохождение значений коэффициентов полинома на умножитель 27. Управляющий сигнал, соответствующий п-му коэффициенту полинома, одновременно сбрасывает триггер 37 в исходное состояние. Этот цикл повторяетс с приходом следующего синхроимпульс 1Комплексирование устройства с разнотипными вычислителями в составе многоканальных комплексов автоматизированной .обработки экспериментальных данных осуществляется посредством сменного блока взаимодействия с ЭВМ через вход 21 и выход 22.

Основная функция этого сменного блока - обеспечение совместимости разнотипных вычислителей на уровне внешней памяти. При этом источником измерительной информации или результатов обработки, подключаемым на вход блока 7 устройства, является, например, мини-ЭВМ а приемником информации на выходе устройства - НМЛ универсальной ЭВМ. ЭВМ подключается к устройству через программный канал, посредством которого осуществляется выдача в устройство необходимой информации. Инициатором обмена при этом является ЭВМ.

Предлагаемое устройство позволяет определять, формировать и записывать на магнитную ленту НМЛ ЭВМ массивы физических значений экспериментальных данных с возможностью их отображения и редактирования, а также реализовать взаимодействие на уровне внешней памяти разнотипных вычислителей.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода информации, содержащее последовательно соединенные коммутатор, блок компенсации временного сдвига, блок формирования машинного слова, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, с первым входом блока сопряжения с видеотерминалом, с первым входом блока контроля, первым входом блока преобразования формата данных, первым входом блока согласования параметров и первыми входами блока формирования адреса массива и блока фильтров, второй вход которого соединен с выходом блока формирования машинного слова, третий вход которого соединен с выходом блока отбора данных, вход которого соединен с вторым выходом блока компенсации временного сдвига, входом блока выбора каналов и входом блока выделения кода времени, выход которого соединен с четвертым входом блока формирования машинного слова, пятый вход которого соединен с выходом блока выбора каналов, первый вход коммутатора является первым входом устройства, а второ вход соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого является первым выходом устройства, блок сопряжения с магнитным накопителем, первый вход которого соединен с блоком сопряжения с видеотерминалом, второй вход является входом устройства, третий вход соединен с выходом блока преобразования формата данных, второй вход которого соединен с выходом блока формировани адреса массива, третий вход - с выходом блока контроля, второй вход которого соединен с четверТЕзм входом блока преобразования формата данных, вторым входом блока сопряжения с видеотерминалом и с выходом блока согласования параметров, второй вход которого соединен с выходом блока сопряжения с магнитным накопителем, выход которого является вторы выходом устройства, второй выход блока сопряжения с видеотерминалом является третьим выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем определения и формирования массивов экспериментальных данных с возможность их отображения и редактирования, в него введен блок моделирования текущих значений, первый вход которого соединен с вторым входом коммутатора, второй вход с выходом блока фильтров, а выход соединен с третьим входом блока согласования параметров, четвертый вход которого является третьим входом устройства, выход коммутатора является четвертым выходом устройства.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок моделрования текущих значений содержит группу регистров, группу элементов И

узел управления, сумматор, умножител элемент ИЛИ, первый и второй регистр причем выходы регистров группы соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами узла управления, вход которого соединен с первым выходом первого регистра, второй выход которого соединен с первым входе умножителя, второй вход которого соединен с выходом узла управления, третий вход соединен с выходом второго регистра, вход которого соединен с первым выходе умножителя, выход одного элемента И группы соединен.с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сумматора, выход которого является выходом блока, выходы других элементов И группы соединены с соответствующими входами умножителя, второй выход

которого соединен с вторвпч элементом ИЛИ, первый и второй входы первого регистра являются перввлм и вторым входами блока соответственно.

|3 . Устройство поп.2,отличающе ес я тем, что узел управления содержит последовательно соединенные триггер, генератор импульсов, счетчик, дешифратор, выходы которого являются выходами узла, первый вход триггера соединен с одним из выходов дешифратора, а второй вход триггера является входом узла. I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 602935, кл. G 06 F 3/04, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 794632, кл. G 06 F 3/04, 1980 (пртотип) .

39