Устройство для ввода-вывода информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для ручного ввода данных в микроэвм и вывода данных из михроЭВМ, Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информащта. Устройство содержит клавиатуру 1, через блок 2 защиты от дребезга подключенную к входам элемента ИЛИ З шесть блоков ключей 4-9, счетчики 10, 11, регистр 12, генератор импульсов 13, одновибратор 14, сдвиговый

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1451674 А1 (5g 4 G 06 Р 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4233096/24-24 (22) 20.04.87 (46) 15.01 89. Бюл. Ф 2 (72) В.N.Îðäûíöåâ и С.С.Сленова (53) 681 ° 327.21 (088.8) (56) ГСП КТС ЛИУС-2. 1. Панель контроля и отладки КВ 95-03. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. г.ш3.624.029 ТО, ВПО Союзпромавтоматика, Харьков, с25.

Система ввода данных с клавиатуры.

750 практических электронных схем:

Справочное руководство. М.: Мир, 1986, с.540-541. (54) УСТРОЙСТВО ДЗМ ВВОДА-ВЫВОДА

ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для ручного ввода данных в микроЭВМ и вывода данных из микроЭВМ.

Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информации.

Устройство содержит клавиатуру 1, через блок 2 защиты от дребезга подключенную к входам элемента ИЛИ 3, шесть блоков ключей 4-9, счетчики

10, 11, регистр 12, генератор импульсов 13, одновибратор 14, сдвиговый

1 451674 регистр 15, дешифратор 16, триггер элемента -HE 25, элемент И-HE 26, ;17, блок 18 индикации, шинный форми- элемент И 27, элементы коммутации рователь 19, коммутатор 20, блок 21 (переключатели) 28, 29, элементы сопряжения, дешифратор 22 адреса, НЕ 30, 31, элементы ИЛИ 32, 33. состоящий из элементов НЕ 23, 24 и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной темнике, в частности к устройствам для ручного ввода данных в микроЭВМ и вывода данных из микроЭВМ. 5

Цель изобретения - повышение достоверности вводимой информации.

На фиг.1 показана схема устройства ввода-вывода информации микроЭВМ; на фиг.2 - схема второго счетчика с переменным модулем счета; на фиг.3— временные диаграммы работы второго счетчика с переменным модулем счета.

Устройство ввода-вывода информа-.

15 ции микроЭВМ содержит клавиатуру 1, через блок 2 защиты от дребезга подключенную к входам элемента ИЛИ 3, шесть блоков 4-9 ключей, первый и второй счетчики 10 и 11 регистр 12 генератор 13 импульсов, одновибратор

14, сдвиговый регистр 15, дешифратор 16 триггер 17, блок 18 индика-, ции, шинный формирователь 19, коммутатор 20, блок 21 сопряжения, дешифратор 22 адреса, состоящий из элементов НЕ 23 .и 24 и элемента И-НЕ 25, элемент И-НЕ 26, элемент И 27, элементы 28 и 29 коммутации (переключатели), элементы НЕ 30 и 31 и элементы ИЛИ 32 и 33.

Второй счетчик 11 с переменным модулем счета содержит ТК«триггеры

34-36, элементы И 37 и 38 и элемент

И-НЕ 39, входы 40 и 41 и выходы 4244. 35

При помощи устройства ввода-выво да можно выполнять различные операции, такие как "Чтение ячейки памяти", "Запись s ячейку памяти", "Пуск 4п программы с заданного адреса", "Чтение регистра" и т.п. Каждая из этих функций выполняется при поддержке программы соответствующего прерыванияф

Рассмотрим работу устройства на примере выполнения микроЭВМ операции "Запись в ячейку памяти". Сначала необходимо подготовить адрес ячейки. В данном случае микроЭВМ собрана на БИС серии КР 580, хотя устройство применимо и для других микроЭВМ, собранных на других сериях.

Нажатием кнопки "Сброс" замыкается элемент 28, и счетчики 10 и 11 устанавливаются в начальные состояния. Генератор .13 импульсов выдает на вход синхронизации сдвигового регистра 15 импульсы, следующие с постоянной частотой, но на выходах сдвигового регистра 15 не происходит никаких изменений, так как все триггеры этого регистра пока находятся в состоянии "О". Задание адреса возможно в пределах от О до 65536, т.е. адрес состоит из четырех шестнадцатиричных цифр и задается последовательным нажатием четырех клавиш клавиатуры 1. Перед первым нажатием клавиши счетчик 1 1 с переменным мо,дулем счета, состоящий из трех разрядов, находится в состоянии 000 и дешифратор 16 выдает разрешающий сигнал на управлянщий вход первого блока 4 ключей. Клавиатура 1 состоит из

16 клавиш, нажатие которьй приводит к выдаче на вход противодребезговых схем двоичных четырехразрядных кодов от 0000 до 1111. Клавиша "0" при нажатии выдает на отдельную линию сигнал признака нажатия, который проходит через противодребезговые схемы и поступает на один из входов элемента ИЛИ 3. При нажатии первой клавиши один из этих кодов появляется на входах всех блоков 4-9 ключей.

Ключй блока 4 подготовлены к открытию разрешающим сигналом с выхода дешифратора 16. При нажатии клавиши клавиатуры 1 на входе элемента KIH 3.1451674

25 происходит ступенчатое изменение сигнала, которое, пройдя через этот элемент, запускает одновибратор 14.

Сигнал с его выхода заносит в сдви.5 говый регистр 15 код 1000, который по окончании импульса одновибратора начинает сдвигаться вправо. При этом сначала возникает импульс на выходе второго триггера регистра 15. Этот 10 сигнал стробирует блок 4 ключей, и четырехразрядный двоичный код, заданный нажатой клавишей, проходит через ключи блока 4 и записывается в четыре старших триггера счетчика 15

10. Одновременно сбрасывается триг, гер 17, нулевое состояние которого сигнализирует о поступлении данных от клавиатуры. Еще через два такта генератора 13 выдается импульс с 2л выхода четвертого триггера регистра

15..Этот импульс переводит счетчик

11 с переменным модулем счета в состояние 001, при котором выдается с выхода дешифратора 16 разрешающий сигнал на первый управляющий вход блока 5 ключей. При нажатии второй клавиши клавиатуры 1 следующие четыре двоичных разряда адреса проходят через блок 5 ключей в счетчик

10 ° Счетчик 11 переходит в состояние

010. Аналогично происходит занесение в счетчик 10 и остальных двух тетрад кода адреса. При этом счетчик

11 с переменным модулем последовательно переходит в состояние 011 и

100.

Два следующих нажатия клавиш приводят к занесению двух тетрад байта данных через блоки 8 и 9 ключей и коммутатор 20 в регистр 12.

Выдавая разрешение на открытие блока 8 ключей, дешифратор одновременно через элемент ИЛИ 32 дает разрешение на занесение тетрады кода дан- 45 ных в старшие разряды регистра 12 °

Аналогично при выдаче разрешения на открытие блока 9 ключей дешифратор tá через элемент ИЛИ 33 дает разрешение на занесение тетрады кода данных в младшие разряды регистра 12.

При этом счетчик 11 с переменным модулем счета проходит состояние 101 и переходит в состояние 100 подготавливаюцее открытие блока 8 ключей.

Таким образом, переход от набора адреса к набору данных происходит автоматически и после шести нажатий клариш клавиатуры 1 код адреса оказывается занесенным в счетчик 10, а код данных — в регистр 12. Блок 18 индикации подключен одной группой входов к.выходам счетчика 10 и другой группой входов — к регистру 12 и обеспечивает индикацию набираемого адреса.и данных. Оператор во время набора контролирует правильность своих действий по показаниям блока 18 индикации. При обнаружении ошибки он имеет возможность нажать кнопку

"Сброс" и повторить все операции.

После того„ как адрес и данные занесены соответственно в счетчик 10 и регистр 12 и проверены, дальнейшие действия определяются конкретной задачей. Если нужно было по данному адресу занести один байт данных, элемент 29 коммутации остается разомкнутым, а если нужно занести два и более байтов в соседние ячейки памяти, имеюцие возрастающие адреса, то элемент 29 коммутации нужно замкнуть.

Центральный процессор переходит к считыванию информации с блока 21.

МикроЭВМ последовательно выбирает два байта адреса, хранящегося в счетчике

10. При этом на группе адресных входов блока 21 выставляется адрес, младшие разряды которого равны: Af=

=АО=О при выборке старшего байта и

А1=0, AO=f при выборке младшего байта адреса, а на управляющем входе блока 21 - сигнал ЧТБВ. Сигнал ЧТВВ воздействует также и на второй управляющий вход шинного формирователя 19, но из-за того, что на первом управляющем входе. формирователя 19 сигнал имеет высокий уровень, он не выбирается. Для выборки байта данных, которая должна происходить после ввода в процессор адреса, микроЭВМ выставляет на группу адресных входов блока

21 адрес, в котором А1=1, а АО=О.

При этих условиях сигналы на первых трех входах элемента И-НЕ 25 становятся единичными, а когда на шине управления ИУ2 возникает сигнал

ЧТВВ=О, то на выходе элемента -HE 26 возникает единичный сигнал, который поступает на четвертый вход элемента

25, на выходе которого появляется нулевой сигнал. Если переключатель 29 замкнут, то этот сигнал поступает на счетный вход счетчика 10 и инкрементирует хранящийся там адрес. Кроме того, низкий .уровень на первом управляющем входе шинного формировате5

1451.6 ля 19 выбирает, а сигнал ЧТВВ=О на втором управляющем входе шинного формирователя 19 устанавливает направление передачи от входа к входу-выхо-.

5 ду. Одновременно сигнал ЧТВВ=О подключает первую группу входов-выходов блока 21 к второй группе входоввыходов блока. В результате байт данных из регистра 12 через шинный 10 формирователь 19 и блок 21 через.информационные входы-выходы по шине данных поступает в центральный процессор, который записывает его в ячейку памяти, имеющую считанный ра- 15 нее адрес. На этом запись одного данного заканчивается. Если переключатель 29 был замкнут, то устройство готово к записи следующего байта в ячейку памяти с адресом, на единицу 20 большим, чем предыдущий. Счетчик 11 с переменным модулем находится в состоянии 100, при котором дешифратор подготовил открытие блока 8 ключей. При нажатии нужной клав пи 25 клавиатуры 1 происходит занесение в регистр 12 старшего байта данных.

Счетчик 11 с переменным модулем счета переходит в состояние 101, благодаря чему оказываются подготовлен- 30 ными к открытию ключи блока 9. При следующем нажатии клавиши клавиатуры

1 в регистр 12 заносится следующий байт данных. Счетчик 11 с переменным модулем в процесса ввода проходит последовательность состояний 000, 001 010,.011, 100, 101, 100, 101, 1 00 ° ..

Рассмотрим работу счетчика подробней. При поступлении на вход 40 40 импульса сброса триггеры 34-36 устанавливаются в нулевые состояния, т.е. счетчик переходит в состояние

000 (фиг.2). Когда оператор нажимает клавиши клавиатуры 1, на счетном вхо- 45 де 41 счетчика появляются импульсы.

Триггер 34 меняет свое состояние при поступлении каждого импульса. Триггер 35 может изменять свое состояние при условии, что триггер 34 находится в единичном состоянии.и на первый вход элемента И 37 поступает разрешающий сигнал с выхода элемента И»»НЕ 39.

Триггер 36 может изменять свое состояние при условии, что триггерь»

34 и 35 находятся в единичных состояниях и на перви» вход элемента 37 от элемента 39 поступает разрешающий

74 6 сигнал. Элемент 39 перестает выдавать сигнал, когда триггер 35. находится в нулевом состоянии, а триггер

36 — в единичном. При этом импульсы, поступающие на вход 41, не могут пройти через элемент 3? на син".ровходы триггеров 35 и 36.

При последовательном счете счетчик с переменным модулем счета достигает состояния 100, при котором происходит отключение триггеров 35 и 36, после поступления четырех импульсов на вход

41. Последующие импульсы изменяют только состояние триггера 34, Поэтому после каждого сброса счетчик под действием импульсов, поступающих на вход 41, проходит состояния 000, 001, 010, 011, 100, 101, 100, 101, . ° ., что необходимо для правильной работы предлагаемого устройства ввода-вывода микроЭВМ.

При выводе информации микроЭВМ устанавливает на группе адресных входов блока 21 адрес, соответствующий выбору первой группы входов-выходов блока 21 ввода-вывода, и устанавливает сигнал низкого уровня на входе

"31%В", при этом выбирается шинный формирователь, 19 и устанавливается направление передачи от входов-выходов формирователя к выходам. При этом информация через первую группу входов-,выходов блока 21, шинный формирователь 19 и коммутатор 20 поступает на входы регистра 12. Управляющий сигнал записи через элементы

НЕ 31, И 27 и ИЗЫДИ 32 и 33 разрешает запись поступившей информации в регистр 12. Блок индикации индицирует полученную информацию на дисплее данных.

Формула изобретения

1. Устройство .для ввода-вывода информации микроЭВМ, содержащее клавиатуру, выходы которой через блок защиты от дребезга подключены к входам первого элемента ИЛИ и информационным входам блоков ключей, информационные выходы одних блоков ключей соединены с информационными входами первого счетчика, второй счетчик, выходы которого соединены с входами дешифратора, каждый выход которого подключен к управляющему входу соответствующего блока ключей, генератор импульсов, триггер, шинньм Аормиро1451674 ватель, регистр, элементы коммутации, элемент И, элемент И-HR элементы

ИЛИ и элементы HE о т л и ч ", ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности вводимой информации, в устройство введены блок сопряжения, блок индикации, дешифратор адреса, коммутатор, одновибратор и сдвиговый регистр, выход генератора импульсов 10 соединен с синхровходом сдвигового регистра, один информационный вход которого соединен с шиной логической единицы, а остальные — с шиной логического нуля, а первый выход подклю- 15 чен к одному входу триггера и стробирующии входам блоков ключей, второй выход сдвигового регистра подключен к счетному входу второго счетчика, входы сброса первого и второго 20 счетчика подключены к первому элементу коммутации, выход первого эле- . мента ИЛИ соединен с входом одновибратора, выход которого подключен к входу записи сдвигового регистра, выход триггера является сигнальным выходом устройства, информационные выходы других блоков ключей подключены к первой группе входов коммутатора, вторая группа входов которого З0 подключена к информационным выходам шинного формирователя, выход коммутатора подключен к информационным входам регистра, выход которого соединен с одной группой входов блока индикации и информационными входами шинного формирователя, выходы первого счетчика соединены с другой группой.входов блока индикации и первой и второй группами информационных

40 входов блока сопряжения, первая группа информационных входов-выходов которого подключена к информационным входам-выходам шинного формирователя, вторая группа информационных входов-выходов блока сопряжения является информационными входами-выхо дами устройства, адресные входы блока сопряжения являются адресными

1 .входами устройства и соединены с информационными входами дешифратора адреса, выход которого соединен с первым управляющим входом шинного формирователя, входом первого элемента НК и через второй элемент коммутации со счетным входом первого счетчика, управляющие входы блока сопряжения являются соответственно входами чтения и записи устройства и соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого соединен со стробирукщим входом дешифратора адреса, вход чтения устройства соединен с вторым управляющим входои шинного формирователя, а вход записи устройства соединен с входом второго элемента НЕ, выходы элемента HE соединены с входами элемента И, выход которого подключен к другому входу триггера и первым входам второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к управляющим входам других блоков ключей, а выходы — к управляющим входам регистра.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что второй счетчик содержит три IK-триггера, выходы которых являются информационньпы выходами счетчика, входы сброса триггеров соединены и являются входом сброса счетчика, синхровход первого триггера является счетным входом счетчика и соединен с одним входом первого элемента И, прямой выход первого IKтриггера соединен с I- и К-входами второго триггера и первым входом второго элемента И, выход которого соединен с 1- и- К-вкодами третьего IKтриггера, выход первого элемента И подключен к синхровходам второго и третьего IK-триггеров, прямой выход второго IK-триггера подкгпочен к второму входу второго элемента И, I- u

К-входы первого IK-триггера соединены через нагрузочный элемент с шиной положительного потенциала, инверсный выход второго IK-триггера соединен с первым входои элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего Ж»триггера, а выход— с другим входом первого элемента И.

1451674

Врещ

Составитель А.Женин

Техред А.Кравчук КорректорМ.Самборская

Редактор А.Orap

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

Заказ 7080/46 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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