Устройство для ввода-вывода информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее грулпу элементов И, группу элементов ИЛИ, шифраторы , индикаторы, группу счетчиков, элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиатуру, выходы задатчика адреса и переключателя являются адресными входами и выходами Ввод и Вывод устройст;., ва соответственно, входы установки счет адков группы являются входом СБРОС устройства, выходы через шифраторы подключены к входам индикаторов ,, отличающееся тем. что, с целью упрощения устройства , оно содержит счетчики, первьШ и второй триггеры, неинвертирующий выход первого триггера и вход установки в единицу второго триггера У АйБЛЙОТКИл являются информационными выходом и входом Начало ввода устройства соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов И группы, второй вход одного из которых и первый вход элемента И являются первым тактовым входом устройства , первые входы элементов ИЛИ группы подключены к выходам клавиатуры, вход которой является вторым тактовым входом устройства, инверт ирующий выход первого триггера соединён с третьим входом одного из элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со счетными входами счетчи (О . ков группы, выход одного из которых соединен с входом установки в единицу первого триггера, а выходы других - с входами других элементов И группы, неинвертирукяций выход второго триггера подключен к вторым входам элементов И и ШМ, инвертирующий выход - к входу установки в нуль первого триггера, выход элемента И соединен со счетным входом , счетчика, вход установки которого является входом СБРОС устройства, а вькод переполнения - с входом установки в нуль второго триггера.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аю а> зсю С 06 F 3/02 ф

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1J

g э -1 эИЫЯЙ0 1 ;., (21) 3539210/18-24 (22) 10.01.83 (46) 30.09.84. Бюл. 36 (72) Л.А.Новиков, М.Л.Шипяцкий и Б.M ° Ðàôàëüêåñ . (53) 687.327.21(088.8) (56) 1. Каган Б.М. и др. Цифровые вычислительные машины и системы. M.

"Энергия", 19?3, с.258-270.

2. Авторское свидетельство СССР

М 36956 1, кл. С Об F 3/02, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА

ИНФОРМАЦИИ, содержащее группу элементов И, группу элементов ИЛИ, шифраторы, индикаторы, группу счетчиков, элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиатуру, выходы задатчика адреса и переключателя являются адресными входами и выходами "Ввод" и "Вывод" устройст» ва соответственно, входы установки счетчиков группы являются входом

СБРОС устройства, выходы через шифраторы подключены к входам индикаторов,, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что. с целью упрощения устройства. оно содержит счетчики, первый и второй триггеры, неинвертирующий выход первого триггера и вход установки в единицу второго триггера являются информационными выходом и входом "Начало ввода" устройства соответственно, выход элемента УЧИ соединен с первыми входами элементов

И группы, второй вход одного из которых и первый вход элемента И являются первым тактовым входом устройства, первые входы элементов

ИЛИ группы подключены к выходам клавиатуры, вход которой является вторым тактовым входом устройства, инвертирующий выход первого триггера соединен с третьим входом одного

-из элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам элементов ИЛИ группы, выходы которых S соединены со счетными входами счетчи,ков группы, выход одного из которых соединен с входом установки в единицу первого триггера, а выходы

O других — с входами других элементов

И группы, неинвертирующий выход второго триггера подключен к вторым входам элементов И и ИЛИ, инвертирующий выход — к входу установки в нуль первого триггера, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, вход установки которого является входом СБРОС устройства,,а выход переполнения — с входом установки в нуль второго триггера.

1116422

Изобретение относится к вычислительяой технике, а именно к устройствам ввода-вывода исходных данных в цифровые и цифроаналоговь.е вычислительные устройства. S

Известно устройство ввода и вынода информации, содержащее пульт управления, регистры, переключатели разрядон, преобразователи кодов, вспомогательные логические элементы (ненти- 1î ли, инверторы, линии задержки и т.д.). обеспечивающие ввод информации с перфолент или перфокарт, а также вывод информации на носители (перфокарты или перфоленты) L1). 15

Однако указанное устройство требует предварительного нанесения информации на перфоленты или перфокарты или использования специальных устройств для считывания информации с 70 перфокарт или перфолент, что конструк. тивно сложно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство дпя ввода"вывода информации, 25 принятое за прототип и содержащее элементы И группы, элементы KM группы, шифраторы, индикаторы, счетчики группы, элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиа- 30 туру с их связями.

Ввод информации с пульта управления осуществляется н десятичной форме, которая затем с помощью шифратора преобразуется н двоично-десятичную форму и через сборки, разделяясь на два потока, одновременно поступает. н арифметический блок, и через схемы совпадения (схемы И) и схемы сборок (схемы ИЛИ) — на вход регистра инДи- 40 кации (21.

Недостатком устройства является его сложность.

Цель изобретения — упрощение уст- ройства. 45

Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода-вывода информации, содержащее элементы И группы, элементы ИЛИ группы, шифраторы, индикаторы, счетчики группы, 50 элемент И, элемент ИЛИ, задатчик адреса, переключатель и клавиатуру, выходы задатчика адреса и переключателя являются адресными выходами и выходами "Ввод" и. "Вывод" устройст-55 .ва соответственно, входы установки счетчиков группы являются входом ,"Сброс" устройства, выходы через шифраторы подключены к входам индикаторов, введены счетчик, первый и нторой триггеры, неинвертирующий выход

I первого триггера и вход установки н единицу второго триггера явпяются информационным выходом и входом

"Начало ввода" устройства соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов

И группы, второй вход одного из которых и первый вход элемента И являются первым тактовым входом устройства, первые входы элементов

ИЛИ группы подключены к выходам клавиатуры, вход которой является вторым тактовым входом устройства, инвертирующий выход первого триггера соединен с третьим входом одного из элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к входам элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со счетными входами счетчиков группы, выход одного из которых соединен с входом установки в единицу первого триггера, а выходы других — с входами других элементов

И группы, неиннертирующий выход второго триггера подключен к вторым входам элементов И и ИЛИ, инвертирующий выход — к входу установки н нуль первого триггера, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, вход установки которого является входом "Сброс" устройства,,а выход переполнения — с входом установки в нуль второго триггера.

На фиг.1 изображена схема предла-, гаемого устройства; на фиг.2 — схема вычислителя; на фиг.3 — временные диаграммы.

Устройство включает вычислитель

1, арифметический блок 2, запоминающий блок 3, блок 4 управления, пульт

5 управления, задатчик 6 адреса, переключатель 7, ключи 8-10, второй триггер 11, элемент И 12, элемент

ИЛИ 13, счетчик 14, первый триггер

15, элементы И 16-18 группы, элементы ИЛИ 19-21 группы, двоично-десятичные декады 22-24, счетчики 25-27 группы, шифраторы 28-30, индикаторы

3 1-33, входы и выходы 34-47 блоков вычислителя, генератор 48 тактовых импульсов делитель 49 частоты, счетчик 50 команд, дешифратор 51 вида арифметической операции, дешифратор

52 служебных операций и дешифратор 53 сигналов выбора адреса.

1116422 4

На фиг.3 обозначены 54 — сигнал частоты набора I- (выход 44 блока

4 управления) 55 — время нажатия ключа 8 при наборе младшего разряда вводимого числа, 56 — сигнал на 2-м входе элемента ИЛИ 19, 57 — время на" жатия ключа 10 при наборе старшего разряда вводимого числа, 58 †. сигнал на 2-м входе элемента ИЛИ 21, 59 — сигнал тактовой частоты Гт (вы- 10 ход 42 блока 4 управления); 60— сигнал начала цикла работы вычислителя 1 на выходе счетчика 50 команд, 6 1 — сигнал "Ввод" с переключателя

7 (вход 46 на блоке 4 управления; 15

62 — команда начала ввода (выход 43 блока 4 управления); 63 — сигнал

"Ввод на единичном выходе триггера

11; 64 — выход счетчика 27 последней декады, 65 — временной интервал, про 20 порциональный величине вводимого числа на единичном выходе триггера

15 (вход 38 арифметического блока 2);

66 — сигнал "Вывод" с переключателя 7 пульта 5 управления (вход 47, 25 блока 4 управления); 67 — сигнал сброса для счетчиков 25-27 и счетчи= ка 14 (выход 41 блока 4 управления), 68 — временные интервалы, пропоциональные величине выводимого числа (выход 35 арифметического блока 2), 1 Устройство работает в режимах ввода и вывода информации.

В режиме ввода информации оператором устройство работает следующим 35 образом.

На пульте 5 управления (фиг.I) с помощью задатчика 6 адреса устанавливается адрес ячейки запоминающего блока 3, в которую необходимо ввести 4О информацию. Блок 4 управления на выходе 44 постоянно формирует сигнал частотой набора н (фиг.3, диаграмма 54), который поступает на ключи

8-10. При замыкании оператором одного45 из ключей, например 8, (фиг.3, диаграмма 55) сигнал F„ поступает через элемент ИЛИ 19 на вход счетчика 25 (фиг.3 диаграмма 56).

При появлении на индикаторе 31 50 заданной цифры оператор размыкае т ключ 8, и поступление сигналов Гн на вход счетчика 25 прекращается.

В данном случае (фиг.3 диаграммы 55 и 56) на вход счетчика 25 прошло 55 четыре импульса частоты Г„.. Так же производится набор остальных цифрвводимого числа А в декады 23 и 24 (фиг.3, диаграммы 57 и 58 для декады

23). Таким образом, к концу набора в счетчиках 25-27 окажутся записанными цифры вводимого числа, индицируемые при этом на индикаторах 3 1-33.

При установке оператором переключателя 7 в положение "Ввод" (фиг.3, диаграмма 6 1) сигнал "Ввод" поступает на вход 46 блока 4 управления (на фиг.2 дешифратора 52 служебных операций), По этому сигналу блок 4 управления в определенное программой время работы вычислителя 1 вырабатывает команду "Цикл ввода" (фиг.3, диаграмма 62) и выдает ее с выхода

43 на единичный вход триггера 11, устанавливая его в состояние "1" (фиг.3, диаграмма 63). Сигнал с ну- левого выхода триггера 11 снимает сброс с нулевого входа триггера 15, разрешая его установку в состояние

"1". Сигнал с единичного выхода триг гера 11 (фиг.3, диаграмма 63) открывает элемент И 12, для прохождения тактовой частоты Р с выхода

42 блока 4 управления на вход счетчика 14, а также через элемент ИЛИ 13 открывает элементы И группы 16-18, объединяя счетчики 25-27 в единый

Л-декадный счетчик. При этом элемент

И 16 открыт сигналом с нулевого выхода триггера 15 для прохождения тактовой частоты 7 на вход счетчиков 25-27.

Выходной сигнал счетчика 14 пос1 тупает на нулевой вход триггера 11 и устанавливает его в состояние

"0" (фиг.3, диаграмма 63). Сигнал с единичного выхода триггера 11 закрывает элемент ИЛИ 13, который закрывает элементы И 16-18, а с нулевого выхода — устанавливает в,нулевое состояние -триггер 15. С момента начала сигнала "Ввод" (фиг.3, диа« грамма 63) тактовая частота начинает поступать через открытый элемент

И 16 на вход счетчиков 25-27. Как было сказано, в счетчиках 25,26 и 27 .к моменту начала ввода хранится двоично-десятичный код вводимого числа А. Полная емкость счетчиков

25-27 составляет 10 (в нашем случае при Л =3, А „=.1000).

Следовательно, для полного запол.нения счетчиков 25-27 на их входы через элемент И 16 должно поступить число импульсов тактовой частоты Tq

1116422 равное Л, которое определяется Bbl ражением:

А = Аь- А, (1) где А — число импульсов вводимого числа, 5

А„- полная емкость счетчиков

25-27;

А — число импульсов, заносимых для полного заполнения счетчика °

А импульсов поступит в счетчик

25-2? за время Т, определяемое выI ражением:

Т = А < (2) где Т - время заполнения счетчиков 15

25-27, А — число импульсов, заносимых ь для,полного заполнения счетчиков 25-27 - период тактовой частоты, 20 После заполнения счетчиков 25-27 на выходе последней декады 24 через время

Т формируется сигнал переполнения (фиг.3, диаграмма 64), который поступает на единичный вход триггера 15

° t t tl и устанавливает его в состояние

При этом сигнал с нулевого выхода триггера 15 закроет элемент И 16, и прохождение тактовой частоты Гт на вход счетчиков 25-27 прекратится.

Таким образом, через время Т> в счетчике оказывается нулевой код, сигнализирующий о вводе числа.

Сигнал с единичного выхода триггера

15 поступает на вход 38 арифметичесЭ5 кого блока 2 и заканчивается в момент окончания сигнала "Ввод". Длительность временного интервала (фиг.3, диаграмма 65) ойределяется соотношением

Т=ть -Ть Ть = ь 40", (3)

Подставляя в (3) значения из (2), получим

Т = ь <0 "т А = t- (О"-Rq)= а т" . (7

Следовательно, длительность вре 50 менного интервала, поступающего сединичного выхода триггера 15.t в арифметический блок 2, пропорциональна величине вводимого числа А. В арифметическом блоке временной интервал преобразуется в соответствующем

55 масштабе в двоичный код и по командам блока 4 управления (выходы

39 и 40 дешифратора 52 служебных операций, показанного на фиг.2), записывается в ячейку запоминающего блока 3, адрес которой определен задатчиком 6.

В режиме вывода информации устройство работает следующим образом.

Оператор устанавливает на пульте управления 5 (фиг.1) с помощью задатчика адреса 6 адрес ячейки запоминающего блока 3, из которой необходимо вывести информацию, а переключатель 7 устанавливается в положение "Вывод". При этом сигнал

"Вывод" (фиг.3, диаграмма 66) поступает на вход 47 блока 4 управления, который (фиг.2) поступает на вход дешифратора 52 служебных операций.

По сигналу "Вывод" блок 4 управления на выходе 4 1 (фиг.1) во время, отведенное программой работы вычислителя 1 в режиме вывода информации, формирует сигнал "Сброс" (фиг ° 3, дйаграмма 67), который поступает ! на входы сброса счетчиков 14,25-27 °

При сбросе счетчика 14 сигнал с его выхода устанавливает триггер

11 в нулевое состояние, при этом сигнал с нулевого выхода триггера

11 устанавливает триггер 15 в нулевое состояние. Сигнал с нулевого выхода триггера 15 подготавливает элемент И 16 к работе в режиме вывода информации. В это же время запоминающий блок 3 .по командам блока 4 управления выдает информацию из ячейки, адрес которой выбран на задатчике адреса 6 пульта 5 управления. Информация из запоминающего блока 3 поступает в арифметический блок 2, где преобразуется во временной интервал

Т щ длительность которого пропорциональна величине выводимого числа (на фиг.3, диаграмма 68).

Длительность временного интервала

Т формируется в арифметическом блоке

2 по времени списывания до нуля выводимого числа, записанного в буфет- ном регистре блока 2.

Сигнал Т ьь (временной интервал

Тьь, ) с выхода 35 арифметического блока 2 поступает на вход элемента

ИЛИ 13 и далее на входы элементов

ИЛИ 13 и далее на входы элементов

И 16,17 и 18,при этом элемент И 16 подготовлен на время Т„„,„ для прохож-: дения на вход счетчиков 25 — 27 тактовой частоты Е, а открытые элемен- ты И 17 и 18 на время выводы инфор

7 11164 мации (Т „) образуют единый счетчик

25-27.

Таким образом, на вход счетчиков

25-27 поступит число импульсов тактовой частоты, соответствующее выводимому числу А „ и определяемое выражением:

Т =, "вмь (5)

Состояние каждого счетчика 25-27 .дешифрируется шифраторами 28-30 и вы-10

22 8 водится на индикаторы 31-33 для индикации выводимого числа в десятичной форме.

Введение двоичного счетчика и триггеров, логических цепочек, чередующихся с двоично-десятичными декадами, а также принципиально новых связей с элементами устройства, значи-. тельно упростило предложенное устройство по сравнению с известным. 1 116422

Составитель И. Алексеев

:Редактор M. Келемеш Техред А,Ач

Корректор Е. Сирохман

Заказ 6930/38 Тираж 698

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4