Устройство для сопряжения эвм с абонентами

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке управляющих микроЭВМ, работающих в составе АСУ ТП. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет реализации ввода-вывода в ЭВМ сигналов более широкого спектра. Устройство содержит блок 2 управления, генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, блок 5 арбитража запросов на обслуживание, группу каналов 6. Каждый канал 6 имеет программируемый счетчик-таймер 7, преобразователь 8 кода в частоту, формирователи 9, 10 импульсов, триггер 13, мультиплексоры 14,15, регистры 16,17, элементы И 18,19. Устройство в зависимости от варианта программирования осуществляет ввод или вывод частотно-временных сигналов различного вида и спектра. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

союз соеетсних

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 1495807

А1 (5! ) 4 Г 06 Г 13/О!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ сссР (21) 43?8217/24-24 (22) 17.11,87 (46) 23.07 ° 89. Бюл. № 27 (71) Институт кибернетики им, В.М.!"лушкова (72) В,Б,Реутов, Г,В,Вавилин и 11,Л,Карабецкий (53) 681,3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

694875, кл. С 06 F 13/14, 1979 °

Модуль счетчика-таймера н стандарте микро-ЭВМ "Электроника-60", А,А.Телемчук, Н.В..!узалевский, Т.В.Вдовыко, В.Н,Невзоров, !икропроцессорные средства и системы, 1986, ¹ 2. т! 22

2 (54) УСтРОЙСтВО 7ЛЯ СОПРЯЖЕЕ11!Я "-В!!

С АБ0!1Б!ПАЖ! (57) !!зобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке управляюи их микро — ЭВ11, работаюших в составе

АСУ ТП, Целью изобретения является расширение области применсния устройства за счет реализации вводавывода в !В!! сигналов более широкого спектра, Устройство содержит блок

2 управления, генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, блок 5 арбитража запросов на обслуживание, группу каналов 6. Каждый канал 6 имеет про3 1495807 гряммируемый счетчик-таймер 7, преобразователь 8 кодл в ястоту, формирователи 9, 10 импульсов, триггер

13, мультиплексоры 14, 15, регистры

16, 17, элементы И !8 19. УстройсТВо в 3ë в1lс ltt toc ти о Вяриянтя llpoграммирогя«ия осуществляет ввод или вывод частотно-временных сигналов различного видя и спектра, з.п, ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к вычисл:тельной технике и может быть использовано при разработке управляющих микро †3 работающих в составе ЛСУТП.

Ня фиг.1 представлена блока-схема 15 устройства; ня фиг,2 — схема блока управления; на фиг.3- 7 — временные диаграммы работы ycòðoécòíÿ, На фиг.1 представлена системная шина ЭВМ 1„ блок 2 управления„ генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, блок 5 арбитража запросов ня обслуживание, группу каналов 6, IIpoграммируемый счетчик-таймер 7,, преобразователь 8 кода в частоту, пер- 25 вый, второй формирователи 9 и 10 имльсов, первый, второй частотные входы канала 11 и 12, триггер 13, первый, второй мультиплексоры 14 и 1 5, первый, второй регистры 16 и 17, первый, второй элементы И 18 и 19 первый, второй частотные выходы 20 и-21 канала.

Блок 2 управления содержит (фиг.2) второй, первый элементы 22 и 23 сравнения, второй блок элементов НЕ 24, элемент И-НЕ 25, дешифратор 26, второй, первый элементы НЕ 27 и 28, первый блок элементов НЕ 29, второ= 30 и первый 31 блоки переключателей. 40

Блок 5 арбитража внутренних запросов на обслуживание может. быть выполнен известным способом, IIpoIpBM мируемый счетчик-таймер 7 может, например, являться микросхемой

КР580ВИ53, преобразователь кода частоту — К155ИЕ8.

Устройство работает cледую1тим образом, Информационное взаимодействие

50 устройства с ЭВМ (задание комянць:., запись выводимой и чтение вводимой информации) осуществляется пс систем— ной информационной шине !. После включения электропитания ЭВМ произ55 водит в каждом канале настройку ïpoграммируемого счетчика-таймера 7 на режим однотактной или периодичес";oil работы (режим 0 и 3 для К580ВИ53),. занося в него соответствующее управляющее слово, настройку мультиплексоров 14 и 15 на нужный режим и диапазон преобразования,, занося в регистры 12 и 13 соответствующие коды, а также другие операции начальной ус.тановки, Обмен информацией устройства и

ЭВМ производится преимущественно в режиме прерывания по сигналам внутренних запросов на обслуживание ° При этом блок арбитража внутренних запросов воспринимает сигналы как с выходов, так и с входов счетчиковтаймеров всех каналов. Сигналы внутренних запросов на обслуживание, снимаемые с выходов счетчиков-таймеров индицируют окончания процессов преобразования при выводе, а сигналы с входов (выходы мультиплексоров 14) окончание процессов преобразования при вводе частотно-временных сигналов, Далее последовательность работы каждого канала и его взаимодействия с ЭВМ зависят от запрограммированного режима работы конкретного канала.

При выводе сигналов, представленньгх длительностью импульсов (фиг 3) счетчик-таймер 7 программируется от

ЭВМ на режим однократного срабатывания (режим 0 для К580ВИ53), на его счетный вход через мультиплексор 15 подаются импульсы той или иной постоянной частоты, поступающие с одно— го из выходов делителя 4 частоты и определяющие диапазон длительностей выдаваемых сигналов, я на выход мультиплексора 14 пропускается по— стоянный разрешающий потенциал (1), Величина длительности выводимого импульса задается из ЭВМ путем записи в счетчик-таймер 7 соответст— вующего кода, В момент занесения преобразуемогс кода (()) сигнал на выходе 20 переходит в активное состояние (например, переходит из 0 в "1 ) инаходится в этом состоянии, пока счетчик-таймер 7, декременти— руясь, не достигнет нулевого состоя!

495807

55 ния. В момент обнуления сче .тиков тайме p3 7 си!-)tаз! llа ныходе 2(1 вознращзется в исходное пассивное состояние (переходит из "1" в "О").

Таким образом, на выходе 20 формируется импульс, длительность которото пропорциональна занесенному из

ЭВГ1 коду, В этом же режиме на выход 2! через элемент И 19 выдается пачка счетных импульсов, количество которых равно занесенному из ЭВГ! коду, т.е. реализуется вывод число-импульсных сигналов (N), По окончании вывода или N (конец преобразования) задний фронт сигнала с выхода снетчика-таймера 7 поступает на блок 5 арбитража внутренних запросов на обслуживание и после реализации арбитража с другими возможными источниками запросов по каналу прерывания сигнализирует

ЭВ! об окончании текущего вывода и возможности приема следующего задав ния по данному каналу °

Если счетчик-таймер 7 будет запрограммирован от ЭВМ «а режим периодической работы (режим 3 для

К58ОВИ53) на выход 20 будет выводитьея сигнал, период которого (Т) пропорционален кодам, заносимым из ЭВИ, т.е. будет осуществляться преобразование вида код — период, а с выхода

21 при этом могут сниматься пачки импульсов, количества которых равны половине занесенного числа (фиг.4) °

Прерывания ЭВИ в этом режиме практически не требуются в силу того, что выводимый сигнал должен быть периодичен (т.е..быть представлен многими периодами, а не одним).

При выводе сигналов, представленных частотой (F), а точнее сигналов, частота которых пропорциональна заносимому из ЭВИ коду, используется преобразователь 8 кода в частоту (например, микросхема К155ИЕ8), поскольку такое преобразование (пропорциональное, а не обратно пропорциональное) средствами счетчика-таймера

7 не может быть реализовано. При этом преобразуемый в частоту код заносится из ЭВИ в преобразователь 8, а на его выходе сразу же после занесения кода образуется неравномерная последовательность импульсов, средняя частота которых пропорциональна занесенному коду F(g). Эти импульсы

10 !

45 чере мультиплексор !5 и элемент И

18 поступают на счетный вход счетчика-таймера 7, который в этом случае выполняет функцию делителя частоты, коэффициент деления которого задает необходимые диапазоны частот выводимых сигналов. Кроме того, счетчиктаймер 7 на выходе собственно преобразователя 8 кода в частоту превращает неравномерные последовательности входных импульсов (с выхода преобразователя 8) в более равномерные, причем тем более равномерные, чем больше коэффициент пересчета задается счетчику-таймеру 7. При выводе частоты использование режима прерывания ЭВИ не требуется по тем же причинам, что и при выводе периода.

При вводе частотно-временных сигналов в ЭВИ через мультиплексор

15 пропускаются счетные импульсы либо стабильной частоты с выходов делителя частоты, либо импульсы, по— ступающие извне для преобразования и ввода в ЭВИ с входа 12, а через мультиплексор 14 — сигналы, разрешающие прохождение счетных импульсов с выхода мультиплексора 15 на счетный вход счетчика-таймера 7, причем эти сигналы либо имеют стабильную периодичность и вырабатываются делителем 4 частоты, либо являются входными сигналами, подлежащими преобразованию и вводу в ЭВИ и поступающими с входа 11. Выходы мультиплексоров

14 каждого канала подключены к блоку

5 арбитража для формирования сигналов прерывания ЭВИ по завершении процессов преобразования вводимых сигналов °

При преобразовании длительности импульсов С,Г в код (фиг.5) преоб— разуемые импульсы подаются через мультиплексор 14, а через мультиплексор 15 подаются импульсы стабильной частоты.

Элемент И 18 пропускает на вход счетчика-таймера 7 пачку стабильных импульсов, количество которых пропорционально длительности преобраэуе— мого сигнала „, Задний фронт импульса на выходе мультиплексора 14 является сигналом конца преобразования и воспринимается блоком 5 арбитража как запрос на обслуживание данного канала, по которому формируется сигнал прерывания 3ВМ, Приняв сигнал

14.) 5ВО7 т

<> и м и 1> л В ! ь l-> p p M c

3>, 1 с), а ->еимпульсы пре— есбрлзавяние

>В> .! прс>исхсP

ЗО

5О

55 прерьпзлпия и вектор прерынлния, ЭРМ считыллет содержимое счетчика-тайм!.— рл 7 данного канала, явля>ощееся резупьтлтом преобразования длительности вводимого импульса. После этого FBI устанавливает счетчик-таймер 7 в исходное состояние, тем самым подготавливая его к восприятию следующего входного импульса, При преобразовании количества импульсов N в код на выход мульти-плексора 14 пропускается постоянный разре>>>ающий потенциал (" 1"), а через

Мультиплексор 15 поступают импульсы, подлежащие счету, (:четчик-таймер 7 подсчитывает эти импульсы по мере их поступления. Б этом режиме прерывание ЭВМ не производится (кроме случая переполнения счетчика), поскольку процесс счета импульсов не имеет завершения (т.е. конца пр»вЂ” образования), а ввод информации н

ЭВМ производится путем программного спрося счетчика-таймера 7.

При преобразовании и вводе н ЭВМ сигналов, представленных периодом Т> (фиг,6), триггер 13 формирует из входных импульсов периодические по-тенциалы, длительность которых и пауза между ними равны. периоду вводимого сигнала, Разрешающие потенциалы с выхода мультиплексора 14 разрешают прохождение импульсов стабильной частоты с выхода мультиплексора 1. .> через элемент И 18 на вход счетчикатаймера 7, По окончании рлзрешающего потенциала на выходе мультиплексора 14 (перехад его иэ "1"), входе блока 5 арбитража формируется сигнал прерынания ЭВМ, свидетельствующий об окончании процесса преобразования.

По этому сигналу ЭВМ считынает со-. держимое счетчика-таймера 7 (резул>-тат преобразования) и устанавливает ! его в исходное состояние, подготавливая к следующему преобразованию.

Следующее преобразование произойдет после окончания паузы, равной так>ке периоду преобразуемого сигнала, Преобразование сигналан и ввод н ЭВМ происходит периодически с леридам, равным удвоенному значению периода входного сигналя, Преобразование и внод сигналов, представленных частотой Е„ (фиг,7 ), происходит аналогично преобразованию

Т„> зя исключением того, что через мультиплексор 14 подаются импульсы, длительное ти ко торt lx я тлкже >>лузы между н ни измерения (!.л>>риме рез мультиплексор 1 5 образуемой частоты. Пр частоты В кОД и ВВОД н дит периадичг ски с леридам, равным удвоенному значению Времени измерения

Кроме Описяннь>х основных видов преобразований и вводя-Вывода частстно-временных си!иллан, устройство позволяет путем комбинирования входов и выходов одногo psIH нескольких каналов выполнять ряд других частотнонременных преобразований без привлечения дополнительных технических средств, в том числе: организацию таймеров и часов, злдатчикон временных меток для ЭВИ, управляемых делителей внешних частот, преобразователей сдвига фяз в код, преобразователей отношений частот и периодов н код, устройств управления паговыми двигателями и др, Формул я изобретения

) . Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее блок управления, генератор импульсов и группу каналов, причем вход-выход устройства для подключения шины данных ЭВМ подключен к информациа-maiM. входамвыходам всех каналов гсуппы, группа адресных входов и группа управляющих входов блока управления соединены соответственно с входами устройства для подключения группы адресных и управляющих выходов ЭВМ, i-й (i =1,n) выход первой группы выходов и первый выход второй группы вьгходов блс ка управления соединены соответственно с входом чтения и первым входом записи i-ãî канала группы, первый, второй нходы устройства 1-й группы входов для подключения первого, второгс информационных выходов i-го абонента соединены соответственно с первым„ вторым частотными входами i-га каняла группьl первый, второй, частотные выходы i-го канала группы соединены

C ПЕPHblM > BTOPbIM ВЫХОДс MH 1 И > РУППЫ выходов устройства для подключения первого, второго информационных вхо-! ов i-ro абонента, причем каждый канал группы содержит грогрлммируе-мый счетчик, таймер, первый, второй формирователи импульсов и первый! f(} Я(}i

30 ) и(«Р н г И ) н !)1("1(} т 1(краж?}с}}1 к:I H (1 }c

И Н(!) (?1)(ЕI I I?(1}H}l} I II }IX (} J} ВЫХОД ) B Х (>Е} I ( н1() и 11(}Р (1} !1! в У ОЕ} 3 ((}НИГ и к }Hñ} (1ë Г(Р ц111}Рны ГРО (RpT(твpHнО Г инфорча(1Н(}н

}}ЫМ В >(((ДОМ ВЕ }ХО}1ОМ) С ВХОДОМ Ч Г С НИ(}

5 н вхо?1()«за!(иси программируем(}ГО счетчие.;}-таймРра, первый, второй часта ные входы канала соединены с вхадами первого, вторага формирователей lð

И } (Г(У.1 1 Ь Г О В С О О Т В (. Т Г Т В Е Н Н а, а Т Л И ч а к} щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, н него введены б}лок арбитража запросов на обслуживание и делитель частоты, }5 а в каждый канал группы введены nep?}}IA, второй мультиплексоры, первый, второй регистрл}, преобразователь кода в частоту, триггер и второй элемент И, при ем (n + 11-й выход чте- 20 ния блока управления соединен с входом синхронизации блока арбитража запросов на обслуживание первый, второй входы i-й (i = 1, n) группы входов запроса и выход прерывания 25 которого соединены соответственно с первым, вторым выходами запроса

i-го канала группы и с выходам устройства для подключения па входу прерывания ЭВИ, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, первая, вторая группы выходов которого. соединены соответственно с первой, второй группами входов синхронизации каждого канала группы, с второго по четвертый выходы второй группы выходов записи блока управления соединены соответственно с входами записи с второго по четвертый i-го канала группы, 40 причем в каждом канале группы информационный вход-выход канала соединен с информационными входами первого, второго регистров и преобразователя кода в частоту, с второго по четвер- 45 тый входы записи канала соединень! соответственно с входами синхронизации первого, второго регистров и преобразователя кода в частоту, первая, вторая группы входов синхронизации канала соединены с группами информационных входов соответственно первого, второго мультиплексоров, выход первого формирователя импульсов соединен с первым информационным входом первого мультиплексора и со счетным входом триггера, выход которого соединен с гторым г(нформационным входом первого мультиплексора грР (и(! Н}!(1}с}г). !(}1(1(г(!)1(:}й в> Од кс тopo(а (ОГ, } (иР )f (IIII! f1O((I1 ) Е HH (" Е() )1((;(И}!И}}} 1 устрс игтва, }I}(xoл в г(}(. К(фс, миро}за г(.}я }(}(Hy.}a(c)a (.ОРлинен Г. г}Ррвым инф(}рма}н!анным в с}дс и вторс}(О }(óльтин }Рк(.с ра, } т(рай, }ретий информа(}?} О } }(Л ЕГ }! Х О д ы 1 О Т О р О 1 О Г а Р (1 и и Р H L I соотг)ет(. НРнно с НРРвым, RTopf(. вы<(1:}ами преобра зоватPHR кала и часта 1 у, е}ь(у:ады !}Ррг!(}гo, Hтораго pp—

1«с трон Г единены саатветс твенно

Г у}lpBaãòÿ}ò}f(ì?f axода«и первого, B To— рого му}!ьтиплексоран, н!)!хс}}. 11(рнаго мультиплексора соединен с первым входом первого элемента И и с первым выходом запроса кан ала, выход второго мультиплексора соединен " вторым. входам первого эг(емента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с входом синх— ронизации программируемого счетчикатаймера, выход катарогс соединен с вторым входом второго элемента И, с вторым выходом за канала и с первым частотным вьгходом канала, второй частотный выход которого спединен с выходом второго элемента И.

2, Устройство па п.i) О т л и ч а ю щ е е с я тем,чта блок управления содержит первый, второй блоки элементов НЕ, первый, второй алев менты НЕ, первый, второй блоки переключателей, первый, втоРой элементы сравнения, элемент И†HE и дешифратор, причем первый, второй входы группы адресных входов блока соединены соответственно с первым, вторым входами дешифратора, с второго по пятый входы группы адресных входов блока через первый блок элементов НЕ соединены с первой группой информационных входов первого элемента сравнения, с шестого по девятый входы группы адресных входов блока через второй блок элементов HE соединены с первой грунпай информационных входов второго элемента сравнения, входы пер— ваго, второго блоков переключателей соединены с шиной нулевого потенциала устройства, выходы первого, второго блоков переключателей соединены соответственно с вторыми группами информационных входан первого, второго элементов сравнения, вход синхронизации адреса группы управляющих входов блока через первый элемент

HE соединен с первыми управляющими входами первого, второго элР нтов

1495807

12 сравнения, вторые и Tp(:-TISH входь; которого соединены с шиной вулево3 о потек((нала устр йства, входы чте(3ия и записи Г рупт(ь(y((p;3 (3ляк)(((их входов

5 блока соединены соответственно с третьим, четверть(3(входами дешифрато1эа, выходы первого, второго элементов сравнения соединень соответственно с

IIPp IS((и, JT7 C 1)» 3. I в хо)(ам(I 3- IF .3(ÓÅT а 11 1!1;, выхо,(к(3 то ")c> I c c <> с,((I:I« н с (я тым входом пе((я(фр(3тора и (ере I второй элемент 1(1; с Ir(c с тым входом дешифр а тора, первая, вторая группы выходов которогc) соединены соответственно с перBой„втoðой группами Bülõо (ов блока, )495807

3апись Qf22 оыхОУ 20

Выход 27

Вреры8ание ЗВИ

ЗРпусь Р22

Выход ГО

Выход 2

Преры3ания З8М

Ямов 17 (2м)

F1... Fn

Выход 18

Прерыдание З8М

1495807

8xod 11 (Tq) Г1 Г1 =Г1

У а д 13, i 4 —.2= — ™ — =Г A и..г, Ныход 18 П Пппп -1

0реры3анил АМ

« шшишшшшшшшышшшшишшшшшш

11... т (: Г. ::: 3 1 ) л у 1О шиш)щ),» шш)ш

Лрерь4аиил 3ВМ .Л- М»

Составитель ", Бурухин техред М, 1ид,як Корректор Л,Патай

Редактор В,Бугренкона.-1аказ 4?бЯ/47 Тираж 6бВ подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгиям при КИТ СССР

113 )35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

П чоизводственно-издательский комбина". "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101