Устройство для ввода и вывода информации

 

„„BU „„1048466

COl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(58 6 06 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3441821/18-24

I (22) 21.05.82 (46) 15. 10.83.,Бюл. N 38 (72) М.И.Журавлев (53) 681 ° 327(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 657431, кл. G 06 F 3/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

N 920692, кл. G 06 I= 3/02, 1981 (прототип). (54)(57) l. УстРойство для вводА

И ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее клавиатуру цифр, выход которой соединен с входом первого шифратора, выход которого через первый элемент ИЛИ соединен с первым входом блока управления, генератор тактовых импульсов, клавиатуру операций, выход которой через второй шифратор подключен к входам второго элемента ИЛИ и дешифратора; выходы которых и выход ге" нератора тактовых импульсов подключе." ны к второму входу, группе входов и к третьему входу блока управления соответственно, выходы блока управления, с первого по четвертый, подключены к входам синхронизации и реверса счетчика номеров разрядов, входам чтение - запись и обращения блока памяти соответственно, выходы группы блока управления соединены с адресными входами групп блока памяти, входами блока индикации..и блока мультиплексоров, выход блока мультиплексоров подключен к входу данных блока памяти, выход которого сое" динен с входом данных блока индика" ции и является выходом устройства, выходы счетчика номера разряда под" ключены к соответствующим входам преобразователя кодов, о т л и ч ающ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены буферный и сдвигающий регистры и блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, один из входов первой группы которого является входом устройства, другие входы первой группы Ф подключены к соответствующим входам переноса буферного регистра, входы второй группы блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами группы преобразователя кодов, выходы группы - с соответствующими входами переноса буферного регистра, входы установки которого подключены к соот-: ветствующим выходам сдвигающего регистра,;информационные выходы" к соответствующим информационным входам блока мультиплексоров, пятый и шестой выходы блока управления соединены с синхронизирующим и установочным входами сдвигающего регистра, седьмой выход блока управления соединен с входом реверса буферного регистра, восьмой выход - с входом синхронизации буферного регистра и с входом данных сдвигающего регистра, выход первого шифратора подключен к входу данных буферного регистра.

Ъ

2. Устройство по и. 1, о т л и чающееся тем, чтоблокуправления содержит с первого по чет-,ф» вертый триггеры, формирователь одиночного импульса, синхронизатор по тактовым импульсам, формирователь управляющих импульсов, счетчики тактовых импульсов и кода адреса, с третьего по пятый элементы ИЛИ, с

10 первого по шестой элементы И, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя одиночных импульсов. и яцляются первым и вторым входами блока управления соответственно, выход формирователя одиночных импульсов подключен к в горым входам первого и второго элементов И, выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом с хр низатора по тактовым импульсам, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход второго соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, а выход является вось-. мым выходом блока, выход второго

=лемента И соединен с первыми входа" ми четвертого, пятого и шестого элементов И, -первые входы счетчика

- актовых импульсов и формирователя управляющих импульсов являются третьим входом блока, второй вход счетчика тактовых импульсов и первый вход счетчика кодов адресов соединены с выходом шестого элемента И и являются первым выходом блока, выход

48466 счетчика тактовых импульсов соединен с вторыми входами счетчика кодов ад"

pecos и формирователя управляющих импульсов, выходы которых являются группой выходов блока и третьим и четвертым его выходами, пятый выход блока обьединен с вторым входом синхронизатора по тактовым импульсам, выход пятого элемента И подключен к входу установки в ноль первого триггера, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом установки в ноль второго триггера и с вторым входом шестого элемента И, выход пятого элемента ИЛИ подключен к второму входу четвертого элемента И, первые и вторые входы четвертого и пятого элементов ИЛИ соединены с входами установки в единицу и в ноль третьего и четвертого триггеров соответственно, вход установки в единицу первого триггера, соединенный с входом установки в единицу второго триггера, второй вход пятого элемента И, первые и вторые входы четвертого и пятого элементов ИЛИ являются соответствующими входами группы блока, выходы второго, третьего и четвертого триггеров являются шестым, вторым и седьмым выходами блока соответственно.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах с вводом информации от клавиатуры, в частности для ввода и вывода информации о параметрах выходного сигнала, вырабатываемого синтезатором частоты, Известно устройство для ввода-вы" вода информации в автоматизированных системах управления, содержащее клавиатуру, подключенную через шифратор к регистру сдвига, выход которого соединен с входом регистра индикации, блок индикации, через weменты И подключенный к регистру индикации, регистр команд, выход которого через дешифратор команд подключен к блоку управления, и блок синхронизации ()) .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устРойство для ввода и вывода информации, содержащее клавиатуру, первый . шифратор, регистр индикации, буферный регистр, первый элемент ИЛИ, первый и второй регистры, мультиплексор, преобразователь двоичного кода в десятичный, группу мультиплексоров, блок индикации, второй шифратор, второй элемент ИЛИ, дешифратор, блок управления и .генератор тактовых импульсов (2 .

К недостаткам известного устройства можно отнести снижение быстродействия при корректировке значений частоты,лежащих на границе между разрядами.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода и вывода

L информации, содержащее, клавиатуру цифр, выход которой соединен с вхо66

3 10484 дом первого шифратора, выход которого через первый элемент ИЛИ соединен с первым входом блока управления, генератор тактовых импульсов, клавиатуру операций, выход которой через второй шифратор подключен к входам второго элемента ИЛИ дешиф" ратора, выходы которых и выход генератора тактовых импульсов подключе- ны к второму входу, группе входов и 16 к третьему входу блока управления . соответственно, выходы блока управления, с первого по четвертый, подключены к входам синхронизации и реверса счетчика номеров разрядов, входами чтение-запись и обращения блока памяти соответственно, выходы группы блока управления соединены с адресными входами групп блока памяти, входами блока индикации и блока муль- 20 типлексоров, выход блока мультиплексоров подключен к входу данных блока . памяти, выход которого соединен с входом данных. блока индикации и является выходом устройства, выходы . 25 счетчика номера разряда подключены к соответствующим входам преобразова-. теля кодов, введены .буферный и сдвигающий регистры и блок элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, один из входов пер - зо вой группы которого является входом устройства, другие входы первой группы подключены к соответствующим выходам переноса буферного регистра., входы второй группы блока элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выхода-. ми группы преобразователя кодов, выходы группы - c соответствующими входами переноса буферного регистра, входы установки которого подключены к 40 соответствующим выходам сдвигающего. регистра, информационные выходы - к. соответствующим информационным входам блока мультиплексоров, пятый и шестой выходы блока управления соединены с 4 синхронизирующим и установочным вхо" дами сдвигающего регистра, седьмой выход блока управления соединен с входом реверса буферного регистра,, восьмой выход - с входом синхрониза" ции буферного ре гистра и с входом данных сдвигающего регистра, выход. первого шифратора подключен к входу данных буферного регистра.

Блок управления содержит с пер- 55 вого по четвертый триггеры, формирователь одиночно го импульса, синхронизатор по тактовым импульсам, формирователь управляющих импульсов, счетчики тактовых импульсов и кода адре- са, с третьего по пятый элементы ИЛИ, с первого по шестой элементы И, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с пер" вым и вторым входами формирователя одиночных импульсов и является первым и вторым входами блока управления соответственно, выход формирователя одиночных импульсов подключен к вторым входам первого и вто рого элементов И, выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом синхронизатора по тактовым импульсам, выход которого подключен к вто" рому входу третьего элемента,И, вы" ход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ., второй вход которого подключен к .выходу четвертого элемента И, а выход является восьмым выходом блока, выход второго элемента И, а выход является восьмым выходом блока, выход второго элемента И соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, первые входы счетчика тактовых импульсов и формирователя управляющих импульсов являются.третьим входом блока, второй вход счетчика тактовых импульсов и первый вход счетчика кодов адресов соединены с выходом шестого элемента И и являются первым выходом блока, выход счетчика тактовых импульсов соединен с вторыми входами счет-чика кодов адресов и формирователя управляющих импульсов, выходы которых являются группой выходов блока и третьим, четвертым его выходами блока, пятый выход блока соединен с вторым входом синхронизатора по тактовым импульсам, выход пятого элемента И подключен к входу установки в ноль первого триггера, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вхо" дом установки s ноль второго триггера и с вторым входом шестого элемента И, выход пятого элемента ИЛИ подключен к второму входу четвертого элемента И, первые и вторые входы четвертого и пятого элементов

ИЛИ соединены с входами установки в единицу и в ноль третьего и чет" вертого триггеров соответственно, вход установки в единицу первого триггера, соединенный с входом уста..1 048466 6 новки в единицу второго триггера, второй вход пятого элемента И, первые и вторые входы четвертого и пятого элементов ИЛИ являются соответствующими входами группы блока, выходы второго, третьего и четвертого триггеров являются шестым, вторым и седьмым выходами блока соответственно.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока управления.

На фиг. 1 и 2 обозначены: клав а«ура 1 цифр, первый шифратор.2, буферный регистр 3, состоящий из реверсивных счетчиков-регистров 4-6, ; ультиплексоров 7, блок памяти 8 в виде оперативного запоминающего уст,ройства (ОЗУ), блок индикации 9, блок 10 элементов И -14 ИСКЛЮЧРЮ1 1ЕЕ ИЛИ, сдвигающий регистр 15, счетчик 16 номера разряда, преобразовательь кода 17, первый элемент

ИЛИ 18, клавиатура 19 операций, второй шифратор 20, второй элемент

ИЛИ 21, дешифратор 22, блок 23 управления и генератор 24 тактовых импульсов, с первого по третий входы блока управления 25-27, входы группы блока управления 28,1-28,6, выходы блока управления 29-36, выходы группы блока управления 37, 38, формирователы 39 одиночных импульсов. триггеры 40-43 признака операции, счетчик 44 тактовых импульсов, счетчик 45 кода адреса ОЗУ, формирователь управляющих импульсов 46, синхронизатор по тактовым импульсам 47, а также элементы И 48-53 и ИЛИ 54-56.

Счетчики-регистры 4-6, входящие в буферный регистр 3, предназначены для хранения двоичного кода цифры .

-соответствующего разряда. Каждый регистр 4-6 представляет собой десятичный четырехразрядный реверсивный счетчик с параллельным вводом и выводом информации.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии тактовые импульсы поступают на вход 27 блока управления 23 от генератора тактовых импульсов 24, обеспечивая появление на выходах 37...38 блока управления 23 сигналов управления синхронной работой блока мультиплексоров 7, ОЗУ 8 и блока индикации 9, а также - на выходах 31 и 32 сигнаи на дешифратор 22. Сигнал, поступающий с выхода дешифратора 22 на вход

28.1 блока управления 23, устанавливает триггер 40 (фиг. 2) в состояние "1". Далее оператор осуществляет набор значения частоты, последовательно нажимая клавиши цифр (первой набирается цифра старшего десятичного разряда). При этом шифратор 2 (фиг. 1) преобразует десятичный код цифры в двоичный код, поступающий на О"вход первого разряда буферного регистра 3 и на вход первого элемента

ИЛИ 18. Сигнал с выхода элемента

ИЛИ 18, поступающий на вход 25 блока

35 управления 23, запускает формироватАль 39 одиночного импульса. Импульс положительной полярности, вырабатываемый формирователем 39, проходит

40 элемент И 48 и попадает на вход синхронизатора 47 ло тактовым импульсам, формируемым формирователем 46. C выхода синхронизатора 47 импульс длительностью равной периоду тактовых импульсов через элемент И 50 и элемент ИЛИ 54 поступает на С-входы разрядов буферного ре гис тра 3 и на1) - вход сдвигающего регистра - 15, на .С-вход которого подаются тактовые импульсы с выхода 33 блока управления 23.

55

5 !

20 лов управления записью и считыванием информации ОЗУ 8.

В зависимости от характера работы с синтезатором частоты оператор нажимает ту или иную клавишу клавиатуры 19 операций. Такими операциями могут быть "Установка частоты", "Установка уровня", "Единица измерения частоты", "Выбор корректируемого разряда, справа-налево", "Выбор корректируемого разряда слева - направо", "Корректировка числа вверх", "Корректировка числа вниз" и т.п.

Предположим, что оператор осуществляет установку частоты выходного сигнала генератора. При этом шиф-ратор 20 (фиг. 1) осуществляет преобразование десятичного кода операции в двоичной четырехразрядный код, поступающий на второй элемент ИЛИ 21

Сдвигающий регистр 15 на своих выходах обеспечивает импульсы, сдвинутые один относительно другого на период тактовых импульсов. При этом импульсы с выхода первого разряда Q! регистра

15 поступают на вход V последнего

s разряда буферного регистра 3 (счетчик-регистр б), а импульсы с выхода последнего разряда Я« регистра 15

1048466 8 на вход V первого разряда регистра функционирует в соответствии с таб(счетчик-регистр 4) . Каждый раз- лицей, в которой представлены сосряд буферного регистра 3 представ- тояния десятичного четырехраэрядляет собой десятичный четырехразряд" ного реверсивного счетчика-регисный реверсивный счетчик-регистр и 5 тра.

Т

Вход переноса, Вход реверсаЕВход установ-. (пятый вход) Р (четвертый ки (третий Действие

l вход) 1 . вход) Ч

Нет счета

Работа на сложение

Работа на вычитание

Установка k х - любое состояние. ные входы блока мультиплексоров 7, преобразующих параллельный код в последовательный, поступающий на вход данных ОЗУ 8. ОЗУ 8 осуществляет запоминание кода цифр частоты, его выход является выходом устройства.

Одновременно выходные сигналы ОЗУ 8 поступают на вход данных блока индикации 9, построенного по принципу динамической цифровой индикации.

Таким образом, оператор может контролировать ввод каждой цифры устанавливаемого значения частоты. После, ввода последней цифры оператор нажимает клавишу единицы измерения частоты.

Код с выхода каждого разряда 4-6 регистра 3 поступает на информацион.-, При установке частоты в обычном . 25 режиме счетчик 16 номера разряда находится в нулевом состоянии, поэтому с выходов преобразователя 17 на вхо» ды элементов 11-14 поступают сигналы

"0".. Так как на первом входе элемента 11 постоянно присутствует сигнал "1", то на входе переноса первого разряда регистра 3 также будет сигнал ".1". В соответствии с таблицей поступление на С-входы регист35 ра 3 импульсов записи цифр не оказывает влияния на изменение состояния регистра 3, так как в этот мо-.

I мент на всех Н-входах "0 ", а на всех Р-входах - "1". Далее при по40 ступлении на третий вход последнего n-го разряда регистра 3 сигнала

"1" независимо от сигнала на входе переноса производится перезапись числа из (n-1) разряда регистра 3 в и-ый разряд. Аналогично происходит перезапись числа из более младших разрядов регистра 3 в более стар.шие и с приходом сигнала l на трет и вход первого разряда регистра"3 осуществляется запись кода с выхода шифратора 2 в первый разряд регистра 3. Процесс записи цифры в регистр

3 занимает и тактов, где n - мак" симальное число цифр установленной частоты,,55

При этом двоичный код операции с шифратора 20 поступает на элемент

ИЛИ 21 и дешифратор 22. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 21, поступающий на вход 26 блока управления 23, запускает формирователь 39. Импульс, вырабатываемый формирователем 39, проходит элементы И 49 и 52, так как с выхода дешыфратора 22 поступает разрешающйй потенциал, и устанавливает.триггер 40 в состояние "0".

На этом установка значения частоты заканчивается.

Время, необходимое для ввода-вывода информации при восьми цифрах в значении устанавливаемой частоты, будет в десять раз больше времени нажатия одной клавиши.

048466 10

Если необходймо изменить ранее . введенное значение частоты в младшем десятичном разряде, то оператор нажимает сначала клавишу "Выбор корректируемого разряда справа-налево". При этом двоичный код операции с шифратора 20 поступает на вход 28.3 блока управления 23 (фиг. 2), проходит через элемент ИЛИ 55 и устанавливает тРиггеР 41 в состояние "1", Кроме того, сигнал с выхода элемента

ИЛИ 55 разрешает прохождение одиноч" .ного импульса с выхода формирователя

39 врез элемент И 53 на сброс счетчиков 44 и 45 и на выход 29 блока управления 23. Сигнал с выхода дешиф" оатора 22 устанавливает также триггер

42 в состояние "1". Сигнал с выхода триггера 42 поступает на выход 30 блока управления 23 и определяет на правление счета в счетчике 16. В ре=ультате импульс, поступающий на тактовый вход счетчика 16 с выхода

29 блока управления 23, увеличивает его содержимое на единицу. Соответственно на первом выходе преобразователя 17 появляется сигнал "i а на, выходе элемента 11 (входе пере" носа P первого разряда регистра 3) сигнал "0". На входах переноса P остальных разрядов регистра 3 про" должает оставаться сигнал "1".

Далее в зависимости от направ" ления корректировки числа оператор нажимает клавишу "Корректировка числа вверх" или "Корректировка числа вниз". Пусть необходимо увеличить чис ло в младшем разряде установленного значения частоты. Тогда после нажатия клавиши "Корректировка числа вверх" триггер 43 устанавливается в состояние "1" сигналом с выхода дешифратора 22.

Выходной сигнал триггера 43 определяет направление изменения числа

s младшем разряде регистра 3 в соответствии с таблицей. Кроме того, сигнал с выхода дешифратора 22, прошедший через элементы ИЛИ 56, И 51 и ИЛИ 54, поступает на тактовые входы регистра 3. Так как только у счетчика 4 младшего разряда регистра 3 сигнал на входе переноса P ..Равен "0", то его состояние увеличится на 1. Состояние остальных разрядов при этом не изменится.

Для того, чтобы увеличить состояние счетчика 4 младшего разряда еще на единицу, необходимо нажать еще раз клавишу "Корректировка числа вверх" и т.д. Если число в счетчике.- регистре 4 окажется после нескольких нажатий равным девяти, то сигнал на выходе переполнения станет равным "0". Такой,же сигнал будет и на входе переноса P счетчика-регистра 5 второго разряда регистра 3. Поэтому при последующем нажатии клавиши "Корректировка числа вверх" состояние счетчика-регистра

4 становится равным нулю, а состояние счетчика-регистра 5 равным единице.

Таким образом, в отличие от известного устройства корректировка значения частоты осуществляется с учетом сигнала переноса в следующий, 20 более старший разряд, что существенно сокращает время ввода информации, при корректировке значений частоты, лежащих на границе между разрядами. учитывая, что откоррек25 тированное значение частоты практически мгновенно поступает на выход устройства, пройдя блок 7 мультиплексоров и ОЗУ 8, время необходимое для ввода равно Тв1=сч, где t - вре"

3Q мя нажатия одной клавиши. Для известного устройства в аналогичном случае время корректировки Тв2 равно вре-мени нового набора.

Если необходимо уменьшить значение установленной частоты, то one35 ратор нажимает клавишу "Корректировка числа вниз". В этом случае триггер

43 переключается в состояние "0" сигнаЛом с выхода дешифратора 22. Тог40 да счетчики-регистры 4-6 регистра 3 будут работать на вычитание при поступлении импульсов с выхода 36 блока управления 23 на тактовые входы С регистра 3. При уменьшении числа в корректируемом разряде регистра

3 до нуля осуществляется заем единицы из более старших разрядов. Следовательно, плавность корректировки частоты и в этом случае сохраняется.

Номер корректируемого разряда в значении- частоты определяется количеством нажатий клавиши "Выбор корректируемого разряда справа-налево" ° Если необходимо уменьшить номер корректируемого разряда, то оператор нажимает клавишу "Выбор корректируемого разряда слева"направо". При этом число, зафиксированное в счетчике 16, уменьшается на единицу.

11

Устройство обладает повыненным быстродействием по сравнению с известным.

B нем достигнуто значительное сокращение (от 4 до 10 раз в зави-. симости от числа цифр в значении частоты) времени ввода информации при наборе последовательности ча стот, значения которых отличаются между собой в одном десятичном::.разряде и находятся на границе между разрядами. Сокращение времени ввода обусловлено применением в регистра

3 десятичйых счетчиков 4-6 и учетам

1048466 12 сигналов переноса, возникающих при их переполнении. В результате для кор. рекции числа достаточно нажать лищь одну клавишу. При этом достигается плавное изменение установленного значения частоты как вверх в пределах ди-. апазона частот синтезатора, так и вниз до минимального значения B корректируемом десятичном разряде.

10 Коррекция значения частоты можвт . осуществляться вручную и автоматически с различной скоростью, определяемой источником импульсов кор-рекции.

1048466

Составитель И.Алексеев

Техред А.Бабинец

Корректор О.Билак

Редактор О.Колесникова

Подписное

Заказ 7933/54 Тираж 706

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

У2

j1