Устройство для ввода-вывода информации

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для организации обмена между ЭФМ и периферийным устройством. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации. Устройство содержит блок 1 сопряжения, блок 2 управления, регистр 3 сдвига, формирователь 4 сигналов запроса, блок 5 ключей, формирователь 6 адресов, формирователь 7 сигнала конца сообщения . Устройство позволяет организовать обмен информацией в режиме прямого доступ а к памяти между ЭВМ и абонентом, передающим и принимающим информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в-последовательные и обратное преобразование выполняет регистр 3 сдвига. Обмен производится по сигналу Запрос обслуживания уст ройства. После того, как ЭВМ ответит на запрос сигналом разрешения обмена, вканал ЭВМ выдаются адрес прямого доступа к памяти и сигнал записи-чтения , вырабатываемые формирователем 6. Эта процедура выполняется ДД1Я каждого слова информационного сообщения . 2 з.п. ф-лы, 5 илJ (Л

% - -:-"=. =; РЕСПУБЛИК 5!14 С 06 Р 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8

/5

Ю

0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4116698/24-24 (22), 10.09.86 (46) 07.!0.88. Бюл. !)р 37 (72) H.Н. Фролов (53) 681.327.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) )061)28, кл. G 06 F 13/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1389508, кл. G 06 F 3/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для органиэации обмена между ЭФМ и периферийным устройством.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации. Устройство содержит блок 1 сопряжения, блок

2 управления, регистр 3 сдвига, фор„„SU„„1429105 А1 мирователь 4 сигналов запроса, блок

5 ключей, формирователь 6 адресов, формирователь 7 сигнала конца сообщения. Устройство позволяет организовать обмен информацией в режиме прямого доступа к памяти между ЭВМ и абонентом, передающим и принимающим информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в последовательные и обратное преобразование выполняет регистр 3 сдвига ° Обмен производится по сигналу Запрос обслуживания" уст" ройства. После того, как ЭВМ отве" тит на запрос сигналом разрешения обмена, в канал ЭВМ выдаются адрес

C прямого доступа к памяти и сигнал записи-чтения, вырабатываемые формиро- Щ вателем 6. Эта процедура выполняется дпя каждого слова информационного со-общения. 2 э.п. ф-лы, 5 ил

1429105

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации обмена между

5ВМ и периферийным устройством.

Цель изобретения — упрощение уст— ройства и расширение области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации.

На фиг, 1 приведена функциональ ная схема устройства; на фиг. 2 ункционалЬная схема блока сопряжения; на фиг. 3 — функциональная схеблока управления; на фиг. 4— ункциональная схема формирователя сигналов запроса; на фиг. 5 — функци, ональная схема формирователя адресов.

На фиг. 1 обозначены блок 1 сопря— . жения, блок 2 управления, регистр 3 .сдвига, формирователь 4 сигналов за-- 20 проса, блок 5 ключей, формирователь, 6 адресов, формирователь 7 сигнала ! конца сообщения, входы и выходы 8-20 устройства и блоков.

На фиг. 2 обозначены формирова- 25 тель 21 импульсов, элемент И 22, первый элемент ИЛИ 23, второй элемент И 24, первый триггер 25, третий элемент И 26, второй элемент ИЛИ 27, второй триггер 28, первый выход 29, 30 второй выхоц 18, третий выход 30 и четвертый выход 31 блока.

На фиг. 3 обозначены схема 32 синхронизации, элемент И 33, элементы ИЛИ 34 и 35, счетчик 36, дешифратор 37, первый 38 и второй 39 выходы.

На фиг. 4 обозначены одновибратор

40, триггер 41 записи, первый и второй элементы ИЛИ 42 и 43, триггер 4 чтения, первый. элемент И 45, третий и четвертый элементы ИЛИ 46 и 47, элементы 48 и 49 задержки, триггер

50 запроса, второй и третий элемепты

И 51 и 52, первый выход 14, четвертый, выход 53, второй выход 54, пятый выход 55, третий выход 56 формирователя сигналов запрос а.

На фиг. 5 обозначены счетчик 57,, ключи 58, выходы 59 второй группы, выходы 16 первой группы и выход 19

50 формирователя адресов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда устройство не производит ввод или, вывод информации, на информационных вхоцзх

15, адресных входах 16 и выходе 19 действует третье состояние (состояние высокого выходного сопротивления) .

Рассмотрим работу устройства в режиме ввода информации. Периферийное устройство выдает на вход 9 данного устройства единичный сигнал

"Ввод". По приходу этого сигнала формирователь 21 импульсов блока 1 сопряжения вырабатывает единичный импульс, который через элемент ИЛИ 23 взводит триггер 25, а через свой выход 30 взводит триггер 41 записи в блоке 4 ° В результате на управляющий выход 18 устройства коммутируется единичный сигнал разрешения ввода для организации ввода первого слова информационного сообщения от периферийного устройства. Получив этот сигнал, периферийное устройство начинает выдавать информацию в виде последовательного кода на информационный вход

8 данного устройства. Единичный сигнал, образуемьй на входе 18, воздействует и на третий вход блока 2 управления, через элементы И 33, ИЛИ

34 и 35 и выход 39 которого проходят тактовые импульсы. Эти тактовые импульсы поступают на С-вход регистра

3 сдвига и производят запись битов указанной информации. При этом тактовые импульсы начинают заполнять счетчик 36 блока 2, который настроен на длину одного информационного сло-. ва. После приема одного слова информации происходит отработка счетчика

36, в результате чего на выходе 38 выделяется единичный импульсный сигнал, который поступает в блок 1 сопряжения и сбрасывает через элемент

ИЛИ 27 триггер 25 в нулевое состояние. После этого с выхода 18 снимается единичный сигнал, что является запретом периферийному устройству выдавать информацию на вход 8 данного устройства. В блоке 2 управления происходит блокировка прохождения тактовых импульсов через элемент И

33. Единичный импульсный сигнал с выхода 38 поступает и на четвертый вход формирователя 4 сигналов запроса, в котором через элемент И 45 и ИЛИ 47 переключает триггер 50 запроса в единичное состояние. На выходе этого триггера образуется единичный сигнал запроса обслуживания, который коммутируется на выход 14 устройства. После этого устройство находится в режиме ожидания своего обсл ",кивания до

3 142 тех пор, пока с ЭВМ на вход 12 уст— ройства. не поступит единичный импульсный сигнал разрешения обмена °

По приходу этого сигнала в блоке 4 сбрасывается триггер 50 запроса в нулевое состояние и срабатывает элемент И 51. В результате с управляющего выхода 14 снимается единичный сигнал запроса, а на выходе 56 образуется (на время действия сигнала разрешения обмена) единичный сигнал, который поступает на управляющий вход блока 5 ключей и выводит его из третьего (высокоимпедансного) состояния, вследствие чего на выходе этого блока образуются информационные сигналы.

Единичный сигнал разрешения обмена с входа 12 поступает в формирователь 6 адреса и в блок 1 сопряжения.

В блоке 6 он с помощью счетчика 57 ключей 58 формирует адресный код, который коммутируется (на время действия этого сигнала) на адресные выходы 16 для определения ячейки памяти ЭВМ, в которую должно записаться сформированное на выходах ключей 5 информационное слово. Ключи 57 по приходу сигнала разрешения обмена коммутирует на выход 19 управляющий единичный сигнал "Запись", разрешающий производить по указанному адресу запись информации в память ЭВМ.

В блоке 1 единичный сигнал разрешения обмена через элементы И 22 и

ИЛИ 23 переключает триггер 25 в единичное состояние, в результате чего на выход 18 устройства снова коммутируется единичный сигнал для продолжения организации съема следующего слова информационного сообщения с периферийного устройства. При этом с элемента И 33 блока 2 управления снимается блокировка и поэтому тактовые импульсы начинают снова заполнять счетчик 36 и проходить на С-вход регистра 3 сдвига. В дальнейшем работа устройства по приему и вводу очередного информационного слова протекает аналогично, После завершения ввода в память ЭВМ последнего слова информационного сообщения на выходе формирователя 7 сигнала конца сообщения сформируется сигнал "Конец о6мена". Этот сигнал обнуляет регистр

3 сдвига, блок 1 сопряжения, формирователь 4 сигналов запроса, формирователь 6 адресов и коммутируется на

9!05

4 выход 20 устройства для снятия сигнапа ввода, поступающего с периферийного устройства на вход 9 данного уст5 ройства. После этого устройство приходит в исходное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство каждый раз после приема одного слова информационного сообщения вырабатывает сигнал запроса и по получению разрешающего сигнала выдает информацию в ЭВМ. Прием очередного слова информационного сообщения производится только после получения от 3ВМ разрешающего сигнала на съем ранее принятого слова. Запись информационного слова в соответствующую ячейку памяти ЭВь 1 производится по адресу, который по сигналу разрешения обмена выделяется на выходах 16. При этом на выходе 19 формируется единичный сигнал, который определяет режим записи информации в память ЭВМ.

Рассмотрим работу данного устройства при выводе информационного сообщения из ЭВМ. В этом случае на вход

13 устройства поступает единичный сигнал вывода. В блоке 4 этот сигнал поступает на одновибратор 40, который вырабатывает одиночный импульс.

Последний через элемент ИЛИ 42 переключaåò триггер 44 чтения в едини;ное состояние, вследствие чего на выходе

55 нулевой сигнал сменяется на единич ьп . Это дает возможность произв водить параллельную зanись информации в регистр 3 и выбирать с помощью блока 6 нужную зону памяти, к которой будет обращение. После переключения триггера 44 чтения в единичное состояние через элементы ИЛИ 46 и 47 происходит переключение в единичное состояние и триггера 50 запроса. В результате на выход 14 устройства

45 коммутируется единичный сигнал запроса на обслуживание. В ответ на этот запрос на.вход 12 устройства выдается от ЭВМ единичный импульсный сигнал разрешения обмена. B блоке 6 по этому сигналу изменяется состояние

50 счетчика 57, которое через ключи 58 передается на адресные выходы 16.

При этом на выход 19 коммутируется нулевой сигнал, определяющий режим чтения дпя ячеек памяти ЭВМ. По сфор55 мированному адресному коду из соответствующей ячейки памяти ЭВМ считывается первое информационное слово, которое поступает на информационные

5 1429105 6

55 входы 15 в виде параллельного кода.

Запись указанной информации в регистр 3 сдвига осуществляется по сигналу разрешения обмена, который, пройдя элемент 49 задержки и элемент

И 52 в блоке 4 и элемент ИЛИ 35 в блоке 2, воздействует на С-вход это. го регистра. Сигнал разрешение обме. на в блоке 4 сбрасывает в нулевое состояние триггер 50 запроса, а через элементы 49 и 48 з адержки и элемент

ИЛИ 43 сбрасывает в нулевое состояние, триггер 44 чтения. На выходе 53 еди;ничный сигнал сменяется в нулевой, в результате чего регистр 3 сдвига го;.тов для последовательной выдачи би-! тов принятого из ЭВМ информационного

; слова на информационный выход 17. !, Сигнал разрешения обмена в блоке 1 через элемент И 26 переключает триг1 ! гер 28 в единичное состояние. На вы, ходе 29 образуется единичный сигнал, который в блоке 2 управления запускает схему 32 синхронизации. Последняя предназначена для привязки .внешних синхроимпуль сов, поступающих на вход

10, к тактовым импульсам. На выходе этой схемы выделяются импульсы синхронизации, которые через элемент ИЛИ

34 заполняют счетчик 36, а через элемент ИЛИ 35 и выход 39 поступают на

С-вход регистра 3 сдвига. Таким образом, с частотой внешних синхроимпульсов в этом регистре осуществляется сдвиг записанной информации, которая с выхода последнего разряда в ниде последовательного кода поступает на информационный выход 17. После выдачи первого слова информации происходит отработка счетчика 36 в блоке 2, вследствие чего на выходе 38 образуется единичный импульсный сигнал.

Этот сигнал в блоке l.÷åðåç элемент

ИЛИ 27 сбрасывает и "0" триггер 28, а через элемент И 24 (при отсутствии на его втором входе сигнала "Ввод" с шины 9) проходит на выход 31, Дапее указанный сигнал поступает в блок

4 и в нем через элемент ИЛИ 42 взноцит в единичное состояние триггер

44 чтения, что н свою очередь приводит к переключению в единичное состояние триггера 50 запроса. В дальнейшем работа устройства по выводу оче— редного информационного слова проте— кает аналогично. После завершения вывода последнего слова информацион— ного сообщения на выходе формирона5

40 теля 7 сигнала конца сообщения формируется единичный импульсный сигнал конца обмена. Этот сигнал обнуляет регистр 3 сдвига и элементы памяти в блоках 1, 4 и 6 и коммутируется на выход 20 устройства для снятия сигнала вывода, поступающего из ЭВМ на вход !3. После этого устройство приходит н исходное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство каждый раз после чтения информационного слона из памяти ЭВМ выдает его в канал связи в виде последовательного кода. После выдачи очередного слова информации оно формирует запрос на обслуживание. Чтение очередного слона производится только после голучения от ЭВМ сигнала разрешение обмена.

При этом время ожидания на чтение очередного слова должно быть меньше, чем один период сйедования синхроимпульсов, поступающих на вход 10 устройства. Считывание информационного слова с соответствующей ячейки памяти ЭВМ производится с помощью адресного кода, который формируется на шинах 16. В этом случае устройство коммутирует на свой управляющий выход !

9 нулевой сигнал, который задает ячейкам памяти ЭВМ режим чтения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет организовать обмен в режиме прямого доступа к памяти для абонента, передающего и принимающего информацию в виде последовательных двоичных кодов. Преобразование параллельных кодов в последовательные и последовательных в параллельные при выводе и вводе информации производит один и тот же регистр сдвига. При выводе осуществляется внешняя синхронизация выдаваемой информации. формул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для ввода-вывода информации, содержащее регистр сдвига, блок ключей, блок управления и формирователь адресов, выходы первой группы которого являются адресными выхо дами устройства, выходы блока ключей являются информационными выходами группы устройства, информационный вход регистра сдвига-является информационным входом устройства, первый вход блока управления является тактирующим входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

1ч291 упрощения и расширения области применения за счет введения дополнительного режима внешней синхронизации, устройство содержит блок сопряжения, формирователь сигнала конца сообщения, выход которого соединен с первыми входами формирователя сигналов запроса, формирователя адресов, блока сопряжения, входом сброса регистра сдвига и является выходом конца обмена устройства, второй вход блока сопряжения является входом разрешения ввода устройства, третий вход блока сопряжения объединен с вторыми входа- 1 ми формирователя адресов и формирователя сигналов запроса и является входом разрешения обмена устройства, четвертый вход блока сопряжения объединен с третьим входом формирователя сигналов запроса и является входом разрешения вывода устройства, первый вьгход блока сопряжения соединен с . вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с четвер- 25 тым входом формирователя сигналов запроса и пятым входом блока сопряжения, второй выход которого соединен с третьим входом блока управления и является выходом разрешения ввода устройства, третий и четвертый выходы блока сопряжения соединены соответственно с пятым и шестым входами формирователя сигналов запроса, первый выход которого является выходом запроса обслуживания устройства, вто- 5 рой и третий выходы .формирователя сигналов запроса соединены соответственно с третьим входом формирователя адресов и управляющим входом блока ключей, четвертый выход формирователя сигналов запроса соединен с входом разрешения записи регистра сдвига и четвертым входом формирователя адресов, выход которого является выхо- . дом записи-чтения устройства, пятый выход формирователя сигналов запроса соединен с четвертым входом блока управления, пятый вход которого является входом внешней синхронизации устройства, второй выход блоха управ- 50 ления соединен со стробирующим входом регистра сдвига, установочные входы которого являются информационными входами группы устройства, выходы регистра сдвига соединены с информа- 55 ционными входами блока ключей, выход старшего разряда регистра сдвига является информационным выходом уст05 8 ройства, выходы второй группы формирователя адресов соединены с входами формирователя сигнала конца сообщения .

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что блок сопряжения содержит два триггера, формирователь импульсов, два элемента ИЛИ и три элемента И, первый вход первого элемента И объединен с первым входом третьего элемента И и является третьим входом блока, второй вход первого элемента И объединен с первым входом второго элемента И, входом формировате;|я импульсов, D-входом первого триггера и является вторым входом блока, выход первого триггера является вторым выходом блока, вьгход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом первого триггера, выход формирователя импуль" сов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и является третьим выходом блока, первый вход второго элемента ИЛИ является первым входом блока, второй вход второго элемента

ИЛИ объединен с вторым входом второго элемента И и является пятым входом блока, выход второго элемента И является четвертым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с Rвходами первого и второго триггеров, второй вход третьего элемента И является четвертым входом блока, выход третьего элемента И соединен с С-входом второго триггера, выход которого является первым выходом блока.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что формирователь сигналов запроса содержит одновибратор, четыре элемента ИЛИ, три элемента И, два элемента задержки, триггер записи, триггер чтения и триггер запроса, выход которого является первым выходом формирователя, R-вход триггера записи объединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является первым входом формирователя, R-вход триггера запроса объединен с первым входом второго элемента

И, входом второго элемента задержки и является вторым входом формирователя, вход одновибратора, первый вход первого элемента И, S-вход триггера записи и первый вход первого элемента

ИЛИ являются соответственно третьим, четвертым, пятым и шестым входами

9 ) 4.:.? 9 I 05

18 f3

12

18

29

УигЗ

38

31

13

56 формирователя, выход триггера записи соединен с вторым входом первого элемента И, первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом второго элемента И и является вторым выходом фррмирователя, выход второго элемента И является третьим выходом формиррвателя, выход одновибратора соединен с вторым входом первого элемен-! т а ИЛИ, выход которого соединен с

С-входом триггера чтения, выход которого соединен с первым входом тре1

1 чьего элемента И, первым входом четвертого элемента ИЛИ, вторым входом третьего элемента ИЛИ и является четвертым выходом формирователя, выход первого элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом триггера запроса, к D-входу которого подключен выход третьего элемента

ИЛИ, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом третьего элемента И и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом триггера чтения, выход третьего элемента И является пятым выходом формирователя.

)429105

Редактор В. Бугренкова

Заказ 5)25/45 Тираж 704, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

12

Я 53

Риг. 5

Составитель В. Файзрахманов

Техред М.Дидык Корректор И. Муска