Устройство для ввода данных

 

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть применено для ввода информации от внешних устройств в управляющую микропроцессорную систему (МС), реализующую алгоритмы управления и контроля, заданные массивами данных в памяти МС, с различным порядком следования входных переменных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения программного управления порядком расположения входньк переменных в разрядах входного слова данных. Устройство содержит шинные формирователи, регистр , сдвиговые регистры, селекторымультиплексоры, элементы 2И-4РШИ-НЕ, элементы И, RS-триггер, счетчик, дешифратор и элементы НЕ.Суть изобретения заключается в том,что при вводе данных входные данные через селекторы-мультиплексоры последовательно записываются в сдвиговые регистры , порядок записи разрядов входного слова определяется управляющим словом записанный в регистре. 3 ил. i (Л со 4. 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 G 06 F 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078569/24-24 (22) 18.06.86 (46) 30.10.87. Бюл. И 40 (72) А.В.Силин, Л.Ф.Викентьев, А.И.Дерябин и А.В.Яковлев (53) 681.327(088.8) (56) Гарабрин Б.Г., Лунин Л.Ф.,Смирнов Ю.Н. и др. Справочник по интегральным микроскопам. М.: Радио и связь, 1984, с. 69.

Горбунов В.Л., Панфилов Д.И., Преснухин Д.Л. Микропроцессоры.основы построения микроЭВМ. М.: Высшая школа, 1984, с. 44, рис. 2.19(б). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ДАННЫХ (57) Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть применено для ввода информации от внешних устройств в управляющую микропроцессорную систему (МС), реализующую

„„SU„„134881Î А1 алгоритмы управления и контроля, заданные массивами данных в памяти МС, с различным порядком следования входных переменных. Цель изобретения расширение функциональных воэможностей устройства путем обеспечения программного управления порядком расположения входных переменных в разрядах входного слова данных. Устройство содержит шинные формирователи, регистр, сдвиговые регистры, селекторымультиплексоры, элементы 2И-4ИЛИ-НЕ, элементы И, RS-триггер, счетчик, дешифратор и элементы НЕ.Суть изобретения заключается в том,что при вводе данных входные данные через селекторы-мультиплексоры последовательно записываются в сдвиговые регистры, порядок записи разрядов входного слова определяется управляющим словом (» записанный в регистре. 3 ил.

1348810

Изобретение относится к автоматике и телемеханике, может быть применено для ввода информации от внешних устройств в управляюп)ую микропроцессор5 ную систему (MC), реализующую алгоритмы управления и контроля, заданное массивами данных в памяти Г(С с различным порядком следования входных переменных. 10

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства ввода путем обеспечения программного

УПравления порядком расположения входных данных в разрядах входного слова.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства;на фиг. 2 — вариант схемы подключения предлагаемого устройства к управляюшему микропроцессору (типа КР58ИК80А); на фиг. 3 — вре- 20 менные диаграммы работы устройства: а) при вводе в устройство управляющего слова, б) при считывании исходных данных в микропроцессор.

Устройство (фиг, 1) содержит информационные входы-выходы 1, управляющие входы 2-8, входы 9,10 данных устройства, шинные формирователи 11, 12, регистр 13, элементы И 14-16, RS-триггер 17, счетчик 18, дешифра- ЗО тор 19, элементы НЕ 20-24, элементы

2И-4ИЛИ-НЕ се.)екторы-мультиплексоры 27 29, регистры 29-30 сдвига.

Устройство 31 ввода через информа- )5 ционные входы 1 соединено с соответствующими линиями 32-39 шины данных, которая подключенА к входам D — D, о -11 регистра 40 состояния и входам D --D, о

УпРавЛЯющего микРопРоцессоРа 41.Ад- 40 ресные выходы А -А микропроцессо15 ра 41 соединены с соответствующими линиями 42-56 шины адреса, линии 5256 которой соединены с соответствующими входами дешифратора 57, осу- 45 ществляющего выбор устройства ввода путем подачи соответствующего сигнала на вход 3 у.стройства 31 ввода.

Представленная на схеме упрощенная организация магистрали управления с использованием регистра 40 построена по аналогии с известными схемами формирования магистрали управления.

Для управления записью информации в регистр управления устройства 31 ввода пятый ныхо;1 0 регистра 40 сос4 тояния подключен к первому входу элемента И 58, второй вход которого через элемент НЕ 59 соединен с выходом ЗП микропроцессора 41, а выход— с входом 2 устройства 31 ввода и первым входом элемента ИЛИ 60. Для органиазции ввода данных иэ устройства

31 ввода в микропроцессор 41 седьмой выход Ц регистра 40 со".äèíåí

6 с входом 4 устройства 31 ввода и первым входом элемента И 61, второй вход которого соединен с выходом

ПР микропроцессора 41, à Eit tx<)g — <. вторым входом элемента ИЛИ 60. Выход элемента ИЛИ 60 соединен с третьим управляющим входом дешифратора

57. Для обеспечения Гиi!»сронной работы устройства выход Синхр микропроцессора 41 соединен с входом 5 устройства 31 ввода и I<ервк)м в <с!))ом элемента ИЛИ-НЕ 62, второй вход которого подключен к перво.-)у )ыходу Ф, генератора 63. а выход — к входу ВКрегистра 40. Для сигнализации о готовности устройства 31 ввода к обмену данных его ныхол 8 Г.)единия с

ВОДаМИ ф H ф:-1111 P<)) i . 0 II < <. !)P 3

41 и входами 6 и . i ро!«т ) з 31 вво7а. Входы 9 и ((i и:!)!1<.:,1< .. Г)(.:й тна

31 гвода 1)одкл)с!)аютГ <1 к Г ..От<;етс тьующl)м дат )икам Об»ьеY. < ) ".,(:)iili

-! 0 ч е !) < 3 с о и р О 1 и E l! 111 !» R ) 4 ! —, н,l <- т— ся .значение "1".

P

ll а)!он цil)I)l) IY. )Iа IIIH)! у да 11 Ell:l Õ,".)»tкрО про))есс.ора 4 (ПО КО. 1»)ндс . Г, : N ) (гдс. N — адре-. 1)реп;)агас лого порга ввода) .

С поступлением н микропроцесс:ор

41 (фиг. 2) двухбаитной команды

0VT - N ), содержащей адрес выб— раиного порта ввода, микропроцессор начинает Отработку !т <й )<Оманды за три маш!)н))ых цикла () —.",, !1 результате выполнения кото(1:,)х „1,1<)н)i)е. (B

«ашем случае уп(<авля<< )нее Глс во) со;:» ржащис ся н аккумуня т эре микропро1)есс Оp l, до t)E;)I), б,)т>, и< р дань) черс э шину даню х устронс ", н; » .<дреГОм N.

В тече)1))с первых,i»; . 1)и1.7< !» à — 1"

2 микропроцс ссор Обр<1:11;.» < я к памяти ! производя выбррк; C нх байтов ко1348810

4 манды, а в течение третьего цикла

М, содержащего три такта Т -Т, микз ропроцессор организует обмен данными с устройством ввода.

Рассмотрим подробное выполнение

5 микропроцессорного ци:сла Г! . В течение такта Т„ микропроцессор 41 выдает на шину адреса адрес N )»a выход "Синхр" микропроцессора 41 — син10 хросигнал, а на шину данных слово состояния D --D = 00001000, которое записывается в регистр 40 на тактс.

Т

В течение такта Т в соответств)и» с выданным адресом на нулевом выходе дешифратора 57 формируется сигнал, подготавливающий устройство 31 ввода к работе. Кроме того, в течение

Т и Т, микропроцессор 41 осуществляет анализ сигнала на входе

1t >!

Гот, значение которого формируется на инверсном выходе RS-триггера 17 и при взаимодействии устройства 31 ввода с микропроцессором 41 17п команде OUT будет равно "1". Едини 1ный сигнал готовности через вход 8 устройства 31 ввода поступает на вход "Гот" микропроцессора 41, р3»решая запись данных иэ аккумулятора микропроцессора 41 в устройство

31 ввода на следующем такте работы микропроцессора.

На такте Т, на выходе ЗП микр .— з> 35 процессора 41 появляется сигнал, ко— торый совместно с единичным си) налом на выходе Q регистра 40 формирус.т

4 на выходе элемента )г 58 единичный сигнал, поступающий через вход 2 qD устройства 31 ввода на входы УВ шинных формирователей 11,12. Одновременно с этим на такте Т микропроцее3 сор 41 помещает на шине данных вводимые в устройство данные, которые 4 через информационные входы 1 устройства 31 поступают на соответствующие входы В -В шинных формирователей

11, 12 и далее через соответствующие выходы С -С тех же формирователей на входы D -DT регистра 13 (фиг. За) записанная в регистр 13 информация определяет порядок расположения входных переменных в слове данных вводимых в микропроцессор 41 с обеих

85 каналов ввода 9 и 10 данных. После окончания такта Т и обмена данними

3 выполнение команды OUT a N > закан— чивается.

IIpI» е Ili г)1!1.7111 :1 )1(()» jb ., 1. .11!! < () а »ан—

НИМ Ра Е По. Ir (ЖС ((il! 1 Я. . Е;1!! I Х 11(j) С Мt. 11)Н ГХ с вхОГ\ОЯ < 1! I0 кс<:. а )с()< да)iн)lк "(ст

Роli « тн (1 . Il i r. Р <(IIP (I»е < (Р ЯI III<>!7!!Я е 3

j7)t i хс((1I»TI I < ю к с(м(1)I Ji.; I, t N . БиПО:tlii)IIIЕ (т(3JI К );.1...7Н();„((! »Н<1Г()М

cx(+е с )?) !!)ог!)?е)?ис 1.(tb13!I,п) OUT с Х, по: т<: ° б<(.)с е подробно pacCb»OTP)»b» 3;»КГIIOЧ(3-(! . I i t !1! 11)lb. J ), полне)»ия кома!1;и! / l .. Б те !с !!!»е Т и Т,. !(:!i ..1 г) ) л(й(е T

)!)»Я . » и((). <, <,"! 1, ) (l ) (I l t, 1

М КР

)!I!õ 11 )I с! (. !Ir(< ..t ; (". : (t? < Я7 еp < 37 и:!»1!))нрук т«1 1:,: а,; р;1!):«(ЯгнаЛИ .-(и 1)Е1 )1, (, ° !) :«!.:I(»!1<а» C (СЛО)i

b1IIpVtl!bJ!(?» I I",i < р . !!О7 р(1 10

I!;;() jI(4 (« i . )! < I: (! (t 111<()8 с! «и. 1)ал за!!РО< а на Я(О, инф< j ... 11 )11)1 113 Уст— ройс тна »1. i ill", ) (с??))((«Я и с игHai»

tI

I .i .: Р, т.1(i! I (I ii I е I! 11) lс так

)а !,. «с рс ) ь .;1 с тр й«тна 31,форм!))) .! т на 1.,!х т)(71 1< нт;. 1! 1 < (фl". . 1 ) (.!! ) . I l "(!(! «111:.!;i. I . т((рс БОДЯ!

1!)»)"! .»8 - I ) IIJ г< р i 7 ) ..;!i:!:I!«II(.! «((»тоя11) (. 8» i I!)

< 7 Il )ян(i(tt t., я (,--1(1.(I° I 1(,i(-,, р,(нов r!!! t<1 tl, t ..: . I!г; (JI(T111 I! 1 ((, (( (r. I i

J-< I.,) >I . <)i7:".: .. (: .;: I (:.:,: )) .:i«вЂ”

< и: . н; 113 III(я< l ): I j "(,: григi c!pà

I! Откр) !)1(! т .1: !! т) (П i . )! 16, «е

pc 3 которь!е имп л)еи тактовой частоги Ф, и Ф, т?П()коля:)не и; -.<ходам б Ii 7 у< тро.»(— 1<:< „и <«lI (г поступать

-оо гнетствс.нн() !1;1 с )1)? г, )(1:» С вЂ” ) ходы реги<.тров 29, 30 Ji c т):ий С-вход

c«c 7 чика 1": . При зт ",)."1» и, что импу, I lie bi Ф б уц I н ес. ((1.11 b () (11(> p( жат)= импул) с)„Ф ) фиг, »()) . Пмпульсь)

Ф„, JiocTóï;tlt щи(;1 с- l! т: lii С вЂ” вход счетчика 18, ф((1)м)»руl т 1!з с ге т?ихода: сигналы, (iili.;?<»и; уbti!III< )Ia выхо;(ах дешифратс ра и «е)»енгях IIF. ?О23 соотBå Тс твуюш)»е с и г,I;!Jв I эти сигналы г)осту))а) г я.) ««.т»е-. «; уI()l) J»å входы элементов 2)1 — II:l)i — Ill: и < рганизуют на их )1),)х<7,!с!к 1)оll;ijil, с- формироBBiIJ»(7 управ »яюших «)1! Я);От Ii соответствии с пг рами зна(?<. í)(;I разрядов регистра 13. Пари у)!р,») .)?як?i.их сигналов с выходов э.l(. мс н-. .) 2<) посту» пая на управляю)!н к;;! . 8,, 82 еel(екторог.— )у-!),т«::.:: к. )-: . J 8

» формируют ))а вих:i;1:: ):. )к «< :!екторов и D — г)ходах рег):- гр((!) . (), 30 эадан1348810 ную последовательность следования входных переменных. Импульсы с частотой Ф, поступающие через элемент И

15 на сдвиговые входы с регистров

t 5

29,30, обеспечивают запись в регистры 29,30 заданной последовательности входных переменных (фиг. Зб).

С поступлением на управляющий вход 7 пятого импульса частотой Ф на выходе пятого элемента НЕ 24 появляется единичный сигнал, обнуляющий триггер 17. При переходе триггера 17 в нулевое состояние закрываются элементы И 15, 16, обнуляется счетчик 18 и через вход 8 устройства выдается единичный сигнал готовности на вход Гот микропроцесора 41, выводя его из режима ожидания (фиг. 2).

С приходом сигнала готовности микпроцессор 41 переходит к заключительному такту в цикле Y, в течение которого значения слова данных, сформированные в регистрах 29,30 через 25 соответствующие входы А -А и выходы В -В> первого 11 и второго

12 шинньм формирователей (фиг.1), выдаются на информационные входы 1 устройства, шину данных и в микропроцессор (фиг. 2).

Таким образом, устройство ввода данных позволяет микропроцессорной системе осуществлять ввод исходных данных от объектов управления или контроля в виде 24 комбинаций разрядов входных слов данных, в то время как для реализации тех же функций с помощью устройства-прототипа, необходима либо перекоммута- 40 ция линий связи датчиков объекта управления с входами устройства, либо введение вспомогательных программ, осуществляющих реализацию подобных операций программным способом, что, 45 в свою, очередь, гриводит к увеличению времени обработки исходных данных и дополнительным затратам памяти.

Ф о р м у л а и э î 6 р е т е н и я

Устройство для ввода данных, содержащее два шинных формирователя информационные входы-выходы которых

55 являются информационными входами-выходами устройства, входы выбора кристалла шинных формирователей объединены и являются входом выборки устройства, входы — направления передачи шинных формирователей объединены и являются входом записи устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет программного управления порядком расположения входных данных в разрядах входного слова, в него введены регистр, два селектора-мультиплексора, два сдвиговых регистра, два элемента 2И-4ИЛИ-НЕ, три элемента И, RSтриггер, счетчик, дешифратор и элементы НЕ, причем информационные выходы шинных формирователей соединены с информационными входами регистра, информационные входы шинных формирователей соединены с выходами сдвиговых регистров, информационные входы селекторов-мультиплексоров являются информационными входами устройства, выходы селекторов-мультиплексоров соединены с информационными входами сдвиговых регистров, одноименные управляющие входы селекторов мультиплексоров объединены и подключены к выходам элементов 2И-4ИЛИ-НЕ,входы первого элемента И являются соответственно входом чтения и стробирующим входом устройства, а выход первого элемента И соединен с S-входом RSтриггера, прямой выход которого соединен с одними входами второго и третьего элементов И, другие входы которых являются тактовыми входами устройства, выход второго элемента И соединен с синхровходами сдвиговых регистров, а выход третьего элемента

И соединен с синхровходом счетчика, инверсный выход RS-триггера соединен с входом сброса счетчика и является вьмодом готовности устройства, выходы счетчика подключены к входам дешифратора, входы которого соединены с входами элементов НЕ, одни входы элементов И элементов

2И-4ИЛИ-HF. соединены с выходами регистра, а другие входы элементов

И каждого элемента 2И-4ИЛИ-НЕ соединены с выходами первых четырех элементов НЕ, выход пятого элемента НЕ подключен к R-входу RS-триггера.

>43H 1 !

f f

1:— (1 л л ! 1

-( (I ,л л. л

jÕ.

;1 1., 1 (л Iл: — — — Д .. ) . б.— - — (л

70- — — ---- ---- .! л

l g лл Л -: —,т.

1,, I лл (-1

Зл (r1

,„,,(1

1 .с !

l) (---( 1," ( ( й"

;1:I-(.",-() 1 :,т;-, (Г ((((о — -.— --.- — ----1 3

1. -..--=-.",;1::. — !.

1348810

„Сии

Прок. 1

Т17

Инб. Вц

Т17 нх8

Вых.

И15 дых

И 16

Вык

Э4. НЕ Я

8ык ж.не 2

Вых.

Э1. НЕ2

Вых э" НЕ23

8ь! к, Эд. Не 29

Вых.25

Bair g

Вык, 24 trt 29,3

8ык.

3s эа 2У,З

BsiX.

Э И 29,3 вбФ, Э мазо

Нх.3

8ã. 2

A Bp-S м11,12

Beir С,-С„

Э . 11, Ф2

8ых.0,-D э 29,30

Яапиа

Чтение а) Риг 3

Составитель А.Женин

Редактор Н.Слобоцяник Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

5190/47 Тираж 670 Подписное

BHIIIIIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4