Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с кассетным магнитофоном звукозаписи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С КАССЕТНЫМ МАГНИТОФОНОМ ЗВУКОЗАПИСИ, содержащее канал вывода, состоящий из триггера, первого и второго элементов И, элемента ИЛИ и преобразователя пр 1моугольных импУльсов в синусоиду , блок синхронизации, канал ввода, состоящий из компаратора верхнего уровня, соединенного выходом с входом формирователя переднего фронта Импульса, и цифрового анализатора частот, содержащего счетчик и триггер, и блок коммутации, включаю щий первый элемент ИЛИ, триггер,, первый элемент НЕ и первый и второй элементы И, причем в канале вывода прямой и инверсный выходы триггера соединены соответственно с первыми входами-первого и второгб элементов И, выходами подключенньйс соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, а вторыми входами соответственно к первому выходу бло-г ка синхронизации и выходу первого элемента ИЛИ блока коммутации, первый и второй входы которого соедине|НЫ соответственно с выходами первого и второго элементов. И блока коммутации , выход элемента ИЛИ канала вывода соединен через преобразователь прямоугольных импульсов в си усоиду с аналоговым информационным выходом устройства, вход блока синхронизации соединен с входом опорной частоты устройства и первым входом счетчика, выход и второй вход которого подключены соответственно к первому;и второму входам триггера цифрового анализатора частот в блоке коммутации, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера, второй вход первого элемента И соединен с входом первого элемента НЕ и вторым выхг-дом блока синхронизации, отличающ еес я тем, что, с целью сокрсццения аппаратурных затрат устройства, в канал ввода введены компаратор нижнего уровня и формирователь заднего фронта импульса, а в блок коммутации - третий -ыестой элементы И, второй элемент НЕ и второй и третий элементы ИЛИ, при:чем блоке коммутации первые входы третьего и четвертого элементов И М соединены соответственно с прямым сл to и инверсным выходами триггера, вторые входы - соответственно с входом и выходом первого элемента НЕ, а вы4 ходы - соответственно с входом и вы ,ходом первого элемента НЕ, а ды - соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выходом подключенного к первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен чфез второй элемент НЕ с первым.входом триггера кан .сша вывода, цифровым информацион- . :ным входом устройства и первым входом шестого элемента И, а выход - с первым вхсадом третьего элемента ИЛИ, BTOIMJM входом подключенного к счетному входу триггера и выходу шестого ,элемента И, второй вход которого соединен с третьим-выходом блока син

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5Р G 06 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8T0PGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3520615/18-24 (22) 06. 12.82 (46) 23. 02.84. Вюл. Р 7 (72) В.В. Васильев, H.Â.Ропало, В.A.Ðoïàëo, С.H.Äàíèëÿê, A.È.Левина, А.H..Семенов и И.А.Поплавский (71) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 798787, кл. С 06 F 3/04, 1979.

2,. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3418130/18-24, кл. 06 F 3/04, 07.04.82 (прототип) ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С

КАССЕТНЫМ МАГНИТОФОНОМ ЗВУКОЗАПИСИ, содержащее канал вывода, состоящий из триггера, первого и второго элементов И, элемента ИЛИ и преобразователя прямоугольных импульсов н сину- . соиду, блок синхронизации, канал ввода, состоящий из компаратора верхнего уровня, соединенного выходом с. входом формирователя переднего фронта импульса, и цифроного анализатора частот, содержащего счетчик и триггер, и блок коммутации, включаю . щий первый элемент ИЛИ, триггер, первый элемент HE и первый и второй элементы И, причем в канале вывода прямой и ийверсный выходы триггера соединены соответственно с первыми нходами-первого и второго элементов И, выходами подключенных соот- ветственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, а вторыми входамисоответстненно к первому выходу блока синхронизации и выходу первого элемента ИЛИ блока коммутации, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов. И блока коммута%..Я0„„, 1 075249, А ции, выход элемента ИЛИ канала выво- да соединен через преобразователь прямоугольных импульсов в си: усоиду с аналоговым информационным выходом устройства, вход блока синхронизации соединен с входом опорной частоты устройства и первым входом счетчика, выход и второй вход которого подключены соответственно к первому;:и вто рому входам триггера цифрового анализатора частот в блоке коммутации, первые входы первого и второго элемен тов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера, второй вход первого элемента И соединен с входом первого элемента HE u вторым выходом блока синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных зат- f рат устройстна, в канал ввода введе- Ы ны компаратор нижнего уровня и форми-С рователь заднего фронта импульса, а

Э в блок коммутации — третий шестой д элементы И, второй элемент HE u второй и третий элементы ИЛИ, при« .чем и блоке коммутации первые входи

:третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с прямым . е и инверсным выходами триггера, вторые входы — соответственно с входом ре, и выходом первого элемента НЕ, а выходы - соответственно с входом и вы- на@ хром первого элемента НЕ, а выхо ды - соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выходом подключенного к первому входу пятого элемента И, второй вход которого соединен через второй элемент HE с первым входом триггера канала вывода, цифровым информационный входом устройства и первым входом шестого элемента И, а выход — с первым входом третьего элемента ИЛИ, нторым входом подключенного к счетному входу триггера и выходу шестого ,элемента И, второй вход которого сое динен с третьим выходом блока син1075249 хронизации, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом триггера канала вывода, в канале ввода вход компаратора нижнего уровня соединен с входом компаратора верхнего уровня и аналоговым информационным входом устройства, а выход - через формирователь заднего фронта импульса с выходом синхронизации устройст-.

Изобретение относится к вычисли- . тельной технике для ввода цифровых данных из одного или нескольких устройств цифровой вычислительной машины и вывода к ним и может быть использовано для сопряжения кассетного магнитофона звукозаписи с цифровой вычислительной машиной.

Известно устройство для сопряжения ЦВМ с кассетным магнитофоном зву- козаписи, содержащее канал вывода,,канал ввода и блок синхронизации, причем канал вывода включает D -триг- гер, элемент НЕ, два элемента R„ элемент ИЛИ и преобразователь прямоугольных импульсов в синусоиду, а канал ввода содержит компаратор, делитель напряжения, формирователь и цифровой анализатор частот, состоящий из второго, третьего, четвертого и пятого триггеров и счетчика.

Кроме того, блок синхронизации включает делитель .опорной частоты на восемь и делитель опорной частоты на два. В режиме вывода при поступлении на цифровой информационный вход устройства сигнала логического О

as .цифровой вычислительной машины канал вывода устройства пропускает на аналоговый информационный выход импульс частотой 2,5 кГц, а при поступлении сигнала логической 1 — два импульса частотой 5 кГц, вырабатываемых в блоке синхронизации. В режиме ввода информации в цифровую вычислительную машину канал ввода устройства вырабатывает на цифровом информационном выходе сигнал логического 0, либо сигнал логической 1, в зависимости от частоты аналогового сигнала, поступающего е выхода кассетного магнито..Фона звукозаписи на аналоговый информационный вход устройства t.13.

Иедостатком этих устройств явля.ется низкая пропускная способность, так как сигналу логической 1, соответствует два импульса частотой

5 кГц.

Наиболее близким к изобретению

bio технической сущности является ва, второй вход и выход триггера цифрового анализатора частот соединены соответственно с выходом формирователя переднего фронта импульса и цифровым информационным выходом устройства, второй вход второго элемента И блока коммутации соединен с выходом первого элемента НЕ блока коммутации. устройство для сопряжения ЦБМ с кассетным магнитофоном звукозаписи, содержащее преобразователи последовательного кода в параллельный и

5 параллельного кода в последовательный канал вывода, состоящий из элемента HE триггера, прямой и инверснйй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго зле о ментов И, выходами соединенных с входами первого элемента ИЛИ, блок синхронизации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к вторым входам первого и вто 5 рого элементов И, блок модуляции, состоящий из второго элемента ИЛИ, выходом соединенного через формирователь прямоугольных импульсов в синусоиду с аналоговым информационным выходом устройства, входами2О соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с выходами второго триггера и первым входом пятого элемента И, а вторые входы—

25 соответственно с первым и третьим выходами блоКа СинхРонизации, вход которого подключен к входу ойорной частоты и первому входу цифрового анализатора частот канала ввода, 30 состоящего из четырех триггеров, шестого элемента И и счетчика, фильтр нижней частоты, соединенный входом с аналоговым информационным входом устройства и через селектор

35 импульса начало байта с управляющим выходом устройства, причем канал ввода содержит компаратор, делитель напряжения и формирователь импульса, соединенный выходом с

4О вторым входом цифрового анализатора частот 321.

Иедостаток этого устройства состоит в больших аппаратурных Затратах.

Целью изобретения является сокращейие аппаратурных затрат и повышение пропускной способности устройст;ва.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее канал

1075249

3 4 вывода, состоящий из триггера, пер- .вход которого .соединен с третьим вы . вого и второго элементов И, элемен- ходом блока синхронизации, выход та ИЛИ и преобразователя прямоуголь- третьего элемента ИЛИ соединен с ных импульсов в синусоиду, блок син- вторым входом триггера канала вывохронизации, канал ввода, состоящий да, в канале ввода вход компаратора из компаратора верхнего уровня, сое- 5 нижнего уровня соединен с входом диненного выходом с входом формиро- компаратора верхнего уровня и аналователя переднего фронта импульса, говым информационным входом устройсти цифрового анализатора частот, со- ва, а выход — через формирователь держащего счетчик и триггер, и блок заднего фронта импульса с выходом коммутации, включающий первый эле- )p синхронизации устройства, второй вход мент ИЛИ, триггер, первый элемент НЕ и выход триггера цифрового анализатои первый H второй элементы И, причем ра частот соединены соответственно с в канале вывода прямой и инверсный выходом формирователя переднего фронвыходы триггера соединены соответст- та иьпульса и цифровым информационвенно с первыми входами первого и 15 ным выходом устройства> второй .в рого элементов И, выходами подклю- второго элемента И блока коммутации о .вход ченных соответственно к первому и соединен с выходом первого элемен второму входам элемента ИЛИ, а вторы- та НЕ блока коммутации. ми входами - соответственно к первому . He фиг- 1 представлена блок-схема выходу блока синхронизации и выходу Устройства; на фиг. 2 - 5 — функциопервого элемента ИЛИ блока коммута- . нальные.схемы канала вывода, блока ции, первый и второй входы которого коммутации, блока синхронизации и соединены соответственно с выходами . канала ввода ° первого и второго элементов И блока устройство (фиг. 1) содержит. какоммутации, выход элемента ИЛИ кана» нал 1 вывода,- блок 2 коммутации ла вывода соединен через преобразо- блок 3 синхронизации, канал 4 ввода, 25

У ватель прямоугольных .импульсов в си- цифровой информационный вход 5 устнусоиду с аналоговым информационным Ройства, первый выход 6 блока 3 синвыходом устройства, вход блока син- хрониэации выходы 7 и 8 блока 2 хронизации соединен с входом опорной коммутации, аналоговый информациончастоты. устройства и первым входом ЗО ный выход .9 устройства, третий и счетчика, выход и второй вход кото- второй выходы 10 и 11 блока 3 синхророго Подключены соответственно к пер- низации вход 12 опорной частоты вому H второму входам триггера цифро- устройства, аналоговый информацйонвого анализатора частот в блоке ком- HbIA вход 13 .Устройства, цифровой ин-, мутации, первые входы первого и вто- 35 формационный выход 14 устройства, рого элементов И соединены соответст- выход 15 си нхронизации устройства. венно с инверсным и прямым выходами . Канал 1 вывода (фиг. 2) предназнатриггера, второй вход первого элемен- чен а преобразования сигналов логита И соединен с входом первого эле- ческого e0».и логической 1 ° в

f мента HE и вторым выходом блока син- 4р импульсы частотой, например 2 5 х

1 t 1 ронизации, в канал ввода введены . и 5 к1 ц и содержит триггер 16, элекомпаратор нижнего уровня и формиро- менты И 17 и 18, элемент ИЛИ 19 и ватель заднего фронта импульса, а в преобразователь 20 прямоугольных им блок коммутации - третий-шестой, зле- пульсов в синусоиду. менты И, второй элемент НЕ и втрррй 45. Блок 2 коммутации (фиг. 3) преди третий элементы ИЛИ, причем в бло- назначен для коммутации Ймпульсов, ке коммутации первые входы третьего вырабатываемых в блоке 3 синхронизаи четвертого элементов И соединены ции, и содержит второй и первый элесоответственно с прямым и инверсным менты НЕ 21 и, 22, шестой и пятый выходами триггера, вторые входы — со- элементы И 23 и 24 триггер 25 тре.ответственно с входом и выходом пер- тий элемент ИЛИ 26, третий, четвер50 тревого элЕмента НЕ, а выходы — соответ- тый первый и второй элементы И 27ственно с входом и выходом первого 30, второй и первый элементы ИЛИ 31 элемента НЕ, а выходы — соответственно с первым и вторым входами второго Блок синхронизации (фиг. 4) соэлемента ИлИ, выходом подключенного 55 .деРжит делитель 33 опорной часто .гы к первому входу пятого элемента И,,на восемь, элемент НЕ 34 и дели-. второй вход которого соединен через тель 35 опорной частоты на два. второй элемент НЕ с первым входом Канал 4 ввода (фиг. 5) преднаэнатриггера канала вывода, цифровым ии- чен для преобразования аналоговых формационным входом устройства и 60 сигналов, поступающих с, выхода к п в ер ым входом шестого элемента И, сетиого магнитофона звукозаписи, к с, выхода каса выход - с первым входом третьего уровню логического 0 и логической элемента ИЛИ, вторым входом подклю- 1 i и содержит. компардтор 36 вврхченного к счетному входу триггера aего уровня, компаратор 37 нижнего . и выходу шестого элемента И, второй 65 Уровня, фо%миРователь 38 переднего

1075249 фронта импульса, формирователь 39 заднего фронта ймпульса, цифравой анализатор 49.частот, содержащий счетчик 41, который может быть, например, выч итающим четырехразрядным: счетчиком с асинхронной, записью час° ла в двоичном коде, и триггер 42.

Устройство работает следующим образом.

В режиме вывода информации с цифровой вычислительной машины поступа- 10 ет на цифровой информационный вход. 5 устройства.

По сигналу на выходе 7 блока 2 поступившая .с цифровой вычислительной машинй информация запоминается 15 в канале 1 вывода. При поступлении с цифровой вычислительной машины сигнала логической 1 канал l пропускает импульс частотой 5 кРц, поступающий на вход 6 с блока 3, на ана- 2() логовый информационный выход 9, соединенный с входом кассетного магнитофона звукозаписи.

При поступлении на вход 5 сигнала логического О канал 1 пропускает 25 на выход 9 импульс частотой 2,5 кГц, поступающий на вход канала 1 с выхода 8.

Блок 2 коммутации определяет чет.ность числа сигналов логической 1 О поступивших с цифровой вычислительной машины..Если это число четное и на цифровом информационном входе 5 находится сигнал логического 0, блок 2 пропускает. на выход 7 импульс частотой 2,5 кРц-с выхода 11 блока 3, а на выход 8 инвертированный в бло-. ке 2 импульс частотой 2,5 кГц. Если это число нечетное и на цифровом информационном входе 5 находится сигнал логического 0, блок 2 пропус-4О кает на выход 8 импульс частотой 2,5 кГц с выхода ll блока 3, а на выход 7 — инвертированный импульс частотой 2,.5 кГц. Если на цифровом информационном входе 5.находится сиг- 45 нал логической 1, то блок 2 пропускает на выход 7 с выхода 10 блока 3 инвертированный импульс частотой 5.кГц. !

Блок 3 вырабатывает импульсы час- 5О тотой 5 и 2,5 кГц путем деления сигнала опорной частоты, поступающего на вход 12, с цифровой вычислительной машины.. Блок 3 вырабатывает также инвертированнйеимпульсы частотой 5 кГц 55

Информация поступает с цифровой вычислительной машины на цифровой информационный вход 5 по переднему фронту импульсов частотой 5 кГц.

Сигнал логической 1 находится на 60 . цифровом информационном входе 5 в течение 150 мкс., а сигнал логического 0 - в течение 450 мкс.

Такая органиэация работы цифровой вычислительной машины и устройства 65 позволяет пропускать на вход кассетного магнитофона звукозаписи импульс частотой 5 кГц, либо частотой 2,5 кГц в зависимости от информации, поступившей с цифровой вычислительной машины.

В режиме ввода записанная информация с кассетного магнитофона звукозаписи поступает на .аналоговый информационный вход 13 и сравнивается с опорной частотой на входе 12 канала 4, в результате определяется частота импульсов, поступивших на вход 13 °

Если на вход 13 поступает импульс частотой 5 кГц, то на цифровом информационном выходе 14 устанавливается сигнал логической 1, и на выходе 15 появляется сигнал, по которому информация с выхода 14 принимается цифровой вычислительной машиной.

При поступлении на вход 13 импульса частотой 2,5 кГц на выходе 14 устанавливается сигнал логического 0 " и аналогично появляется сигнал на синхронизирующем- выходе 15, Канал 1 вывода (фиг. 2) рабо ет следующим образом. триггер 16 принимает информацию с цифровой вычислительной машины по сигналам с выхода 7 блока 2. Если на прямом выходе триггера 16 находится уровень логичес« кой 1, то с выхода 6 блока 3 через элемент И 17, элемент ИЛИ 19 и преобразователь 20 импульс частотой 5 кГц поступает на аналоговый информационный выход 9. Если уро- . вень логической " 1 .находится на инверсном выходе триггера 16, то на выход 9 через элемент И 18, элемент ИЛИ 19 и преобразователь 20 поступает импульс частотой 2,5 кГц с выхода 8 блока 2.

Блок 2 (фиг. 3) работает следующим образом. При поступлении на вход 5 уровня логической l элемент И 23 пропускает инвертированный импульс частотой 5 кГц с выхода 10 блока 3, который проходит через элемент ИЛЙ 26 на выход 7 и устанавливает триггер 25 в единичное состояние. При поступлении на вход 5 логического 0 на выход 7 проходит инвертированный элементом И 27, элемент ИЛИ 31, элемент И 24, эле- . мент ИЛИ 26, а на выход 8 проходит импульс частотой 2,5 кГц с выхода ll блока 3 через элемент И 30 и,элемент ИЛИ 32. При поступленни ао второй раз уровня логической, i 1 на вход 5 на выходе 7 появляется инвертированный импульс частотой 5 кГц, а триггер 25 устанавливается в нулевое состояние. При поступлении на вход 5 уровня логического 0 на выход 7 проходит импульс частотой 2,5 кГц через элемент И 28, элемент ИЛИ 31, 1075249 элемент И 24, элемент ИЛИ 26, а на выходе 8 появляется инвертированный элементом ilE 22 импульс частотой

2,5 кГц, который проходит через элемент И 29 и элемент ИЛИ 32.

Блок 3 синхронизации (фиг. 4) ра.ботает следукщим образом. Импульсы опорной частоты с цифровой вычисли- тельной машины через вход 12 посту,пают на вход делителя 33, который делит входную частоту импульсов на 10 восемь. Полученные на выходе 6 блока .3 импульсы частотой 5 кГц, инвертируются элементом НЕ 34 и поступают на вход делителя 35, который делит их на два. На выходе 11 блока 3 обра-15 зуются импульсы частотой 2,5 кГц.

Канал 4 ввода (фиг. 5) работает следукщим образом. Записанная информация с кассетного магнитофона звуко° записи через вход 13 поступает на 70 вход компаратора 36 верхнего уровня и. на вход компаратора 37 нижнего уровня. Импульсы на выходах этих компараторов появляются лишь при превышении амплитуды импульсов на входе 13 зада-75 .ваемого порога срабатывания компараторов 36 m 37 . За счет отсечки компараторами 36 и 37 сигналов с уровнем ниже порога срабатывания помехи в канал 4 ввода не проходят. За счет этой ампли-0 тудной селекции повышается достоверность вводимой информации в цифровую вычислительную машину. формирователь 38 по переднему фронту имйульса с выхОда компаратора 36 вырабатывает короткий импульс, по которому проис- З5 ходит запись числа в счетчик 41 и проводится установка .триггера 42 в единичное состояние. Содержимое счет:чика 41 начинает вычитаться импульсами опорной частоты, поступающими 40 на вход 12. Если. на вход 13.поступа,ет импульс частотой 2,5 кГц, импульс переноса со счетчика 41 устанавливает триггер 42 в нулевое состояние..

Информация с прямого выхода тригге- ра 42 записывается в цифровую вычислительную машину по импульсу на выходе 15 с формирователя 39., который вырабатывается цо заднему фрег ату сигнала, поступающего с выхода компаратора 37 . Если на вход. 13 поступает сигнал частотой 5 кГц, импульс переноса не вырабатывается, так как раньше на выходе формирователя 39 появляется импульс, по которому происходит запись информации в цифровую вы числительную машину, и на выходе формирователя 38 появляется импульс, ц9 которому происходит запись числа в .счетчик 41 ° Счетчик 41 и триггер 42 образуют. цифровой анализатор 40 частот. Из описанного следует, что при поступлении на.вход 13 сигнала частотой 5 кГц в цифровую вычислительную машину происходит запись логической 1, а при поступлении сигнала частотой 2,5 кГц — запись логическоl lpl l

Таким образом, усТройство при меньшем объеме оборудования обеспе чивает сопряжение магнитофона с ЦВИ, а также позволяет повысить пропускную способность устройства и скорость обмена цифровой информацией между вычислительной машиной и кас сетным магнитофоном звукозаписи пу.тем уменьшения числа периодов сигнала преобразования на один бит обрабатываемой информации (до одного перио.да для сигналов преобразования, соответствующих логической 1 и логи ческому 0 ) . Кроме того, устрой ство за счет введения амплитудной селекции сигнала, поступающего с выхода кассетного магнитофона звукозаписи, позволяет повысить достоверность обрабатываемой информации.

1075249

1 07 5249

1 07 5249

Составитель В.Вертлиб

Редактор P.Öèöèêà Техред Ж.КаСтелевич . КорректорA.Tÿñêî

Закаэ 4 99/42 . Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

ГЪ3035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал- ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул;Проектная, 4