Устройство для сопряжения эвм с внешними устройствами

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С ВНЕШНШИ УСТРОЙСТВАМИ, содержа1аее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика, группа выходов которого соединена с группой входов первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами триггера, второй вход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входом счетчика,- третий вход которого и третий вход триггера соединены с сброса устгройства, второй -вход элемента И соединен с входом задания режима устройства, два многофункциональных модуля, каждый из котррых содержит две группы элементов коммутации, регистр адреса , дешифратор адреса, память и первую группу триггеров, причем выходы элементов коммутации первой и второй групп соединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы крторого соединены через дешифратор адреса с адресными входами памяти, первые входы элементов коммутации второй группы соединены с группой информационных входов устройства, вход сигнала выборки памяти каждого многофункционального модуля соединен с выходом триггера, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с синхровходами триггеров .первой группы и управляющим входом регистра адреса соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения гибкости и надежности устройства, в него введены второй дешифратор, элемент ИЛИ, группа элементов коммутации настройки, группа многофункциональных модулей, в каждый из которых введены четыре группы триггеров, третья, четвертая, пятая и шестая группы элементов коммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент ИЛИ режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутации третьей группы, вторыевходы которых соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства, третьи входы с о выходами соответствующих элементов коммутации настройки, выхода элемен (Л тов коммутации третьей группы соединены с информационными входами триггеров первой группы, входы сброса которых соединены с выходом элемента ИЛИ сброса, первый и второй входы :которого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответст вующим входом группы информационных входов устройства, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входсцли элементов коммутации четвертой , пятой и изестой групп, вторые :входы элементов коммутации четвертой группы соединены с соответствующим входом группы информационных входов .устройства, вторые входы элементов кок мутации пятой и шестой групп соединены соответственно с выходами триггеров второй и третьей групп, выходы элементов коммутации четвертой и пятой групп соединены соответственно с группами информационных входов ЭВМ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой группы соединена с соответствующими входами регистра адреса. Синхровходы триггеров второй.., третьей, четвертой и пятой групп соединены с соответст

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 G 06 F 3 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3437913/18-24 (22) 14 05. 82 (46) 07,02.84. Вюл. Р 5 (72) Д.И. Павлов (53) 681.3(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 842772, кл. G 06 F 3/04, 1979-.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 940163, кл. G 06 F 11/26, 1981 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ЭВМ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом счетчика, группа выходов которого соединена с группой входов первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены.с первыМ и вторым входами триггера, второй вход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входом счетчика, третий вход которого и третий вход триггера соединены с вхОдом сброса устройства, второй .вход элемента И соединен с входом задания режима устройства, два многофункциональных модуля, каждый из котррых содержит две группы элементов коммутации, регистр адреса, дешифратор адреса, память и первую группу триггеров, причем выходы элементов коммутации первой и второй групп соединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы которого соединены через дешифратор адреса с адресными входами памяти, первые входы элементов коммутации второй группы соединены с группой информационных входов устройства,. вход сигнала выборки памяти каждого многофункционального модуля соединен с выходом триггера, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с синхровходами триггеров .первой группы и управляющим входом регистра адреса соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше/

„.80.„1072Щ6 А ния гибкости и надежности устройства, в него введены второй дешифратор, элемент ИЛИ, группа элементов коммутации настройки, группа многофункциональных модулей, в каждый из которых введены четыре .группы триггеров, третья, четвертая, пятая и шестая группы элементов коммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент ИЛИ режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутации третьей группы, вторые. входы которых соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства, третьи входы — с д выходами соответствующих элементов коммутации настройки, выхода элемен-. у .тов коммутации третьей группы соеди- %ф ф

1 нены с информационными входами триггеров первой группы, входы сброса которых соединены с выходом элемента

ИЛИ сброса, первый и второй входы

:которого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответст вующим входом группы информационных входов устройства, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входами элементов коммутации четвертой, пятой и шестой групп, вторые входы элементов коммутации четвертой группы соединены с соответствующим входом группы информационных входов уст ойства, вторые входы элементов коммутации пятой и шестой групп сОединены соответственно с выходами триггеров второй и третьей групп, выходы элементов коммутации четвертой и пятой групп соединены соответственно с группами информационных входов ЭВМ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой группы соединены с соответствующими входами регистра адреса. Синхровходы триггеров второй, третьей, четвертой и пятой групп соединены с соответст1072036 распределителя, управляющим входом подключенного к выходу четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, второму входу первого элемента И-НЕ и через элемент задержки к третьему входу первого элемента

10 И-НЕ, выходом подключенного к вторым входам четвертого и третьего элементов И-НЕ, выход которого и управляющий вход реверсивного распределителя подключены соответственно к перному и второму входам элемента И, 15 выход которого является выходом раз решения выхода устройства, информационный выход триггера дополнительного разряда реверсивного распределителя соединен с выходом разрешения

20 ввода устройства и информационным входом реверсивного распределителя (11.

40 вующими выходами второго дешифратора, их информационные входы, а также информационные входы памяти соединены с выходами соответствующих элементов коммутации настройки. группы, а входы сброса - с входом сброса устройства, первый и второй входы элемента ИЛИ режима соединены с соответствующими входами группы информационных входов устройства и второго дешифратора, а его выход соединен с управляющим входом памяти, первые входы элементов коммутации первой группы и вторые входы элементов Коммутации второй группы соединены соответственно с

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения унифицированных устройств сопряжения ЭВМ с объектом контроля для автоматизированных систем контроля и физического моделирования дискретных устройств.

Известно устройство .для сопряжения, содержащее блок памяти, выполненный на регистрах сдвига, ревер.сивный распределитель и элемент за.держки, причем информационные выходы регистров сдвига являются соответствующими информационными выходами устройства, устройство содержит четыре элемента И-ЯЕ, элемент И и триггер дополнительного разряда реверсивного распределителя, причем информационные входы регистров сдвига являются соответствующими информационными входами устройства,.входы синхронизацйи сдвига соединены с .входами синхронизации реверсивного распределителя и триггера. дополнительного разряда реверсивного распределителя и выходом первого элемента

И-НЕ, а входы синхронизации записи соединены с входом синхронизации ввода устройства, входами синхронизации записи реверсивного распределителя и триггеры дополнительного разряда реверсивного распределителя и первым входом второго элемента

И-НБ, вторым входом подключенного к первым входам первого и третьего элементов И-НЕ и входу синхронизации вывода устройства, управляющие входы разрядов регистров сдвига соединены соответственно с информационными выходами одноименных разрядов реверсивного распределителя, информационный выход последнего разряда и управляющий вход которого соединены соответственно с информационным вховыходами триггеров четвертой и пятой групп, вторые входы, элементов коммутации первой группы. соединены с группой входов адреса настройки устройства, первые входы элементов коммутации настройки являются. группой входов настроечной информации устройства, а их вторые входы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства и разрешающим входом устройства, входы второго дешифратора являются группой адресных входов устройства. дом и управляющим входом триггера дополнительного разряда реверсивного. устройство имеет жесткую структуру, что приводит к разработк и изготовлению очередного. устройства обмена для очередного объекта контроля B автоматизированной системе контроля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сопряжения ЭВМ с объектом контроля в автоматизированных системах контроля, содержащее генератор, счетчик, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, второй дешифратор, две памяти, первую группу коммутаторов, триггер, элемент И, первый вход устройства соединен с первыми входами тригвера и счетчика, первая и вторая группа входов устройства соединены с первы1072036 ми группами входов соответственно первой и второй памяти, устройство содержит два регистра, третий дешифратор, вторую группу коммутаторов, две .группы триггеров, элемент задержки, причем выход генератора и второй 5 вход устройства через элемент И соединены с вторым входом счетчика, третья группа входов устройства соединена с первыми входами коммутаторов первой группы, выходы которых 10 соединены с первыми руппами входов первого и второго регистров, вторые группы входов которых соединены с выходами коммутаторов второй группы, первые входы которых соединены с четвертой группой входов устройства, третий вход которого соединен с вторыми входами коммутаторов первой и второй групп и с первыми входами первой и второй памятей, вторые группы входов которых через соответственно второй и третий дешифраторы соединены с выходами соответственно первого и второго регистров, входы которых соединены с первым выходом первого дешафратора, второй выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с вторыми входами первой и второй памятей, выходы которых соединены с первыми входами триггеров соответственно перьой и второй групп, вторые входы которых соединены с третьим выходом первого дешифратора, четвертый выход которого соединен с треть-. им входом триггера, выходом устрой- 35 ства и через элемент задержки с третьим входом счетчика, выходы триггеров первой группы соединены с группой выходов устройства, выходы триггеров второй группы соединены с 40 третьими входами соответствующих коммутаторов второй группы, пятая группа входов устройства соединена с третьими входами коммутаторов первой группы,. первый вход устройства 45 соединен с третьими входами триггеров первой и второй групп i21.

Устройство выдает команды на вход контролируемой радиоаппаратуры, в результате чего заставляет его работать в заданном режиме и производит предварительную обработку сигналов с выхода радиоаппаратуры и принимает решение типа Годен и Не годен .

Это устройство позволяет,программировать алгоритмы работы устройства, однако структура устройства не позволяет организовать работу по двум и более независимым алгоритмам параллельно, не позволяет организовать 60 алгоритмы работы по циклам и не позволяет измерять временные интервалы дискретных сигналов. Перечисленные недостатки ограничивают функциональные воэможности устройства.

Целью изобретения являетс я повы шение гибкости и надежности устроЯства путем обеспечения возможности программирования структуры устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика,. группа выходов которого соединена с группой входов первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами триггера, второй выход дешифратора через элемент задержки соединен с вторым входом счетчика, третий вход которого и третий вход триггера соединены с входом сброса устройства, второй вход элемента И соединен с входом задания режима устройства, два многофункциональных модуля, каждый из которых содержит две группы элементов коммутации, регистр адреса, дешифратор адре .а, память и первую группу триггеров, причем выходы элементов коммутации первой и второй групп соединены с соответствующими входами регистра адреса, выходы которого соединены через дешифратор адреса с адресными входами памяти, первые входы элементов коммутации второй группы соединены с группой информационных входов устройства, вход сигнала выборки памяти каждого многофункционального модуля соединен с выходом триггера, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с синхровходами триггеров первой группы и управляющим входом регистра адреса соответственно, введены второй дешифратор, элемент ИЛИ, группа элементов коммутации настройки, группа многофункциональных модулей, в каждый из которых введены четыре группы триггеров, третья, четвертая, пятая и шестая группы элементов коммутации, элемент ИЛИ сброса и элемент ИЛЙ режима, причем в каждом многофункциональном модуле информационные выходы памяти соединены с первыми входами элементов коммутации третьей группы, вторые входы которых соединены с соответствующим входом группы информационных входов устройства, третьи входы — с выходами соответствующих элементов коммутации настройки, выходы. элементов коммутации третьей группы соединены с информационными входами триггеров первой группы, входы сброса которых соединены с выходом элемента ИЛИ сброса, перв ый и второй входы котюрого соединены соответственно с входом сброса устройства и соответствующим входом группы информационных

1072036

Затем на группе входа 43 - 43н устройства устанавливается код, по которому с выхода дешифратора 5 поступает разрешающий сигнал на вход элемента ИЛИ 25 и разрешается запись информации в память 11 первого многофункционального модуля. На входе 28 устройства устанавливается сигнал логической единицы. При этом входов устройства, выходы триггеров первой группы соединены с первыми входами элементов коммутации четвертой, пятой и шестой групп, вторые входы элементов коммутации четвертой группы соединены с соответствующим входом .группы информационных входов устройства, вторые входы элементов коммутации пятой и шестой групп соединены соответственно с выходами триггерой второй и третьей групп, выходы элементов коммутации четвертой и пятой групп соединены соответственно с группами информационных входов ЭВМ и внешних устройств, выходы элементов коммутации шестой !5 группы соединены с соответствующими входами регистра адреса, синхровходы триггеров второй, третьей и четвертой и пятой групп соединены с соответствующими выходами второго дешифратора, их информационные входы, а также информационные входы памяти соединены с выходами соответствующих элементов коммутации настройки группы, а входы сброса — с входом сброса устройства, первый и второй входы элемента ИЛЙ режима соединены с соответствующими входами группы информационных входов устройства и второго дешифратора, à его выход соединен с управляющим входом памяти, первые входы элементов коммутации первой группы и вторые входы элементов коммутации второй группы соединены соответственно с выходами триггеров четвертой и пятой групп, вторые входы элементов коммутации первой группы соединены с группой входов адреса настройки устройства, первые входы элементов коммутации настройки являются группой входов 40 настроечной информации устройства, а их вторые входы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второй вхсды которого соединены с соответствующим входом группы информацион 45 ных входов устройства и разрешающим входом устройства, входы второго дешифратора являются группой адресных входов устройства.

1 50

Ба фиг.1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема многофункционального модуля..

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, первый дешифратор 3, элемент И 4,второй дешифра- 5 тор 5, элемент б задержки, триггер

7, многофункциональный модуль 8, элемент ИЛИ 9, элемент 10 коммутации настройки группы.

Многофункциональный модуль 8 со- 60 дЕржит память 11,дешифратор. 12 адреса, регистр 13 адреса, триггер 14 первой группы, триггер 15 третьей группы, триггер 16 второй группы, .триггер 17 четвертой группы, триггер 65.

18 пятой группы, элементы 19 — 23 коммутации четвертой, пятой, шестой, первой и второй групп. соответственно, элемент ИЛИ 24 сброса, элемент

ИЛИ 25 режима, элементы 26 коммутации третьей группы, вход 27 сброса, вход 28 задания режима, выход 29, группу входов 30 — 30 настроечной информации, разрешающий вход 31, группу информационных выходов 32, 32„, группу информационных входов

33 — 33 ЭВИ, входы 34 — 42 многофункционального модуля, группу адресных входов 43 — 43 устройства, группу .входов 44 — 44> адреса настройки, группу входов 45 — 45м и группу выходов 46„ — 46 4 многофункционального модуля; группу информационных входов 47 — 47> и выходов 48л - 48> устройства.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства необходимо в программируемые многоФункциональные модули 8 записать информацию об алгоритме их работы и задать связи между ними. Для этого сигнал логического нуля с входа 28 устройства запрещает прохождение импульсов от генератора 1 через элемент И 4 на счетчик 2. Импульсный сигнал с входа 27 устройства приводит в исходное состояние счетчик 2, триггер 7, регистры 13 и триггеры первой 14, третьей 15, второй 16, четвертой 17 и пятой 18 групп каждого программируемого многофункционального модуля 8. Затем на вход 31 устройства подается сигнал логической единицы, чем разрешается прохож» дение информации с группы входов

30„ - 30к устройства через группу эле ментов 10 коммутации на группы входов 32 - 32„ многофункциональных модулей. На каждой шине группы входов 30 " 30 устройства устанавливается сигнал логической единицы, а на группе входов 43 - 43 устройства устанавливается код, по которому с выхода дешифратора.5 разрешается запись информации группы входов

30 — 30к устройства в четвертую группу триггеров 17 первого многофункционального модуля 8. Выходные сигналы триггеров 17 четвертой группы разрешают прохождение сигналов через первую группу элементов 22 коммутации на вход регистра 13.

1072036 импульсы с генератора 1 через элемент И 4 поступают на вход счетчика

2, откуда в параллельном коде на дешифратор 3 подается число отсчитаннйх импульсов, в результате на вхо-. ды регистров 13 поступает импульс, . по которому в регистр 13 первого многофункционального модуля записывается адрес, заданный на группе входов 44 — 44м устройства. Адрес. дешифрируется дешифратором 12, и в 10 памяти 11 выбирается ячейка, в кото-, рую необходимо записать информацию. Счетчик 2 продолжает считать и первый дешифратор 3 устанавливает триггер 7 в единичное значение и разре-. 15 шается запись информации в память.

11 с группы входов 30д- 30к устройства. Потом первый дешифратор 3 устанавливает триггер 7 в исходное состояние, чем снимается сигнал обращения памяти 11 и сигнализирует о необходимости выставить новую информацию для записи и новый адрес и через элемент 6 задержки происходит сброс счетчика 2 в исходное состояние..Далее процесс многократно повторяется. Аналогично производится запись информации в память каждого многофункционального модуля.

Затем на входе 28 устройства вновь устанавливается сигнал логического нуля, чем запрещается про- . хождение импульсов от генератбра 1, а импульсным сигналом с входа 27 устройства приводятся в исходное З5 состояние счетчик 2 триггера 7, ре-: гистры 13 и триггеры первой 14, третьей 15, второй 16, четвертой 17и пятой 18 групп каждого многофункционального модуля 8. Затем путем 49 последовательной смены кодор на группах входов 30,(- 30 и 43л - 43к . устройства соответствующие трйггеры третьей 15, второй 16, четвертой 17, пятой 18 групп У каждого мйогофунк- 45 ционального модуля 8 устанавливают: ся в единичное значение. Сигнал логической единицы с выходов этих триггеров разрешает прохождение сигналов через соответствующие элементы коммутации, чем задаются внутренние и внешние связи в многофункциональных модулях.

Элементы коммутации. (двунаправленные ключи) при наличии на управ- .55 ляющем входе сигнала логического . нуля имеют высокое выходное сопротивление (ключ находится в третьеМ состоянии) .

Устройства сопряжения ЭВМ с внеш- 60 ними устройствами чаще всего содержат счетчики, регистры и блок управ ления, который анализирует поступаю-. щие сйгналы, выдает управляющие сигналы на регистры и счетчики в соотг ветствии с заданным алгоритмом работы.

При реализации устройства управления на основе программируемого многофункционального модуля на третью группу триггеров 15 записывается код, который задает внутренние связи и определяет число внутренних состояний устройства, на вторую группу триггеров 16 записывается код, который задает внешние связи устрой- ства управления по выходу, т.е. задается количество используемых выходных шин устройством управления, на пятую группу триггеров 18 записывается код, который задает связи устройства управления с внешними и. внутренними входными сигналами.

На основе программируемого мйогофункционального модуля можно реализовать также функциональные устройства вида: реверсивный двоичный счетчик, реверсивный двоично-десятичный счетчик, счетчик, выходы которого подключены к дешифратору, реализующему различные условия и т.д.

Перед началом работы многофункционального блока в качестве счетчика триггеры 14 первой группы устанавливаются в исходное состояние. На счетный вход поступает разрешающий сигнал от устройства управления или по одной из шин группы входов 47„ - 47, устройства. На третью группу триггеров 15 записывается код, который задает внутренние связи счетчика, а на остальных группах триггеров устанавливается код B соответствии с алгоритмом работы устройства сопряжения.

При использовании многофункционального модуля 8 в качестве регистра,или блока памяти алгоритм записи информации в него аналогичен описанному, но управляющие сигналы поступают от устройства управления.

Регистр сдвига работает в трех режимах: запись информации, хранение информации и сдвиг информации °

При хранении информации ъ -й разряд принимает значение своего предыдущего состояния, при сдвиге вправо - значение х1+ разряда, при сдвиге влево — значение х11 разряда. !

При реализации сдвигового регистра на основе программируемого много,функционального блока на треТью группу триггеров 15 записывается код вида 1110111, а на пятую группу триггеров 18 - инверсное значение этого кода (0001000) . Единичный разряд инверсного кода разрешает прохождение управляющего сигнала Сдвиг от устройства управления.

Параллельная запись информации в регистр сдвига, производится путем установки триггеров 14 первой груп1072036

10 пы в соответствующее состояние через элемент 26 коммутации с группы входов 32 - 32к модуля при единичном значении сигнала на управляээщем входе элементов коммутации, поступающего от устройства управления. S

После записи информации в память

11 и установки всех триггеров в соответствующие состояния подается сигнал логического нуля на вход 31 устройства, чем запрещается прохож- !О денне сигналов через группу элементов 10 коммутации. На группе входов

43 - 43н устройства устанавливается код, исключающий выдачу управляющих воздействий дешифратором 5 иа прог- 35 раьмируеьые многофункциональные мо-. дули. На вхсщ 28 подается сигнал логической единицы, чем разрешается прохождение импульсов от генератора

1 на вход счетчика 2. Начинается процесс считывания информации иэ памяти 11, аналогичный процессу записи, и управляется генератором 1, счетчиком 2, дешифратором 3, триггером 7. При этом адреса считывания

l на памяти определяются совокупностью входных сигналов и еигналов, задаваемых внутреннимн связями многофункционального модуля.

В случае необходимости, после настройки устройства сопряжения на

I. заданный алгоритм работы и задания внутренних связей устройства, группа

44 - 44н шин устройства сопряжения может быть использована для подачи входных сигналов.

Преимущества предлагаемого устройства заключается в расширении функциональных возможностей, а имен-. но программируется структура устройства, устройство позволяет измерять временные интервалы. Кроме того, устройство позволяет замещать устройства дискретной техники,. входящие в состав крупных систем, путем настройки своей структуры и алгоритма работы .на алгоритм работы, замещаемого блока,.что позволяет проводить моделирование. на физическом уровне в реальном масштабе времени.

1072036

1072036

Заказ 126/40

33

O$

Составитель И. Хазова

Редактор Н. Бобкова Техред A.Вабинец Корректор А. Тяско

Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ж

Филиал ППП !Патент, г. Ужгород,. Ул. Проектная, 4