Устройство для ввода дискретных сигналов в электронную вычислительную машину

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-управляющих системах для коммутации и ввода информации от датчиков с дискретными выходными сигналами в ЭВМ, выполненных на основе микропроцессоров КР580ВМ80 и КР1810ВМ86. Цель изобретения - повышение достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации за счет организации контроля работоспособности цепей ввода. Устройство содержит программируемый контроллер клавиатуры и дисплей, регистр, элементы И, элементы ИЛИ, элементы ИЛИ-НЕ, датчики. Устройство позволяет ЭВМ осуществлять программный контроль исправности контроллера и каналов ввода информации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 06 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809361/24 (22) 02,04.90 (46) 30.01.93. Бюл. ¹ 4 (71) Научно-производственное объединение

"Энергия" и Воронежский политехнический институт (72) А,Л.Диордиев, С.M.Ãåíøàôò, В.И.Белянский, А,А.Кисурин и В.Б.Чикунов (56) Авторское свидетельство СССР № 1307575, кл. Н 03 К 17/56. 17/78, 1990.

Торгов Ю,И. Программируемый контроллер клавиатуры КР580ВВ79, Микропроцессорные средства и системы, № 1, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ В ЭЛЕКТРОННУЮ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНУЮ МАШИНУ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-управляющих системах для ввода информации от датчиков с дискретными выходнь|ми сигналами в ЭВМ, выполненных на основе микропроцессоров

КР580ВМ80 и К1810ВМ86.

Известно устройство, содержащее формирователь, узел управления, дешифратор адреса, предназначенные для ввода в ЭВМ информации от датчиков с дискретным выходом двумя группами по 8 датчиков.

Недостатком этого устройства является невозможность контроля по программе

ЭВМ исправности каналов ввода дискретных сигналов, что снижает достоверность вводимой в ЭВМ информации.

Известно также устройство, содержащее М,N датчиков с дискретным выходом, „„Я „„1791808 А1 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-управляющих системах для коммутации и ввода информации от датчиков с дискретными выходными сигналами в ЭВМ, выполненных на основе микропроцессоров КР580В М80 и КР1810В М86. Цел ь изобретения — повышение достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации за счет организации контроля работоспособности цепей ввода. Устройство содержит программируемый контроллер клавиатуры и дисплей, регистр, элементы И, элементы ИЛИ, элементы ИЛИ-НЕ, датчики.

Устройство позволяет ЭВМ осуществлять программный контроль исправности контроллера и каналов ввода информации. 1 ил, .два блока управления с ключами, разделительные диоды, оптроны.

Недостатком этого устройства является то, что повышение надежности и достоверности контроля обеспечивается за счет дополнительного резервирования блока управления, что увеличивает стоимость устройства; к недостаткам можно отнести и отсутствие возможности диагностики устройства ЭВМ программным путем.

Наиболее близким по технической реализации к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее матрицу датчиков с дискретным выходом no N датчиков в строке и М датчиков в столбце, программируемый контроллер клавиатуры и . дисплея КР580В В?9, число используемых входов клавиатурной части которого равно числу строк матрицы датчиков. число используемых выходов сканирования равно

1791808

50 числу столбцов матрицы датчиков, выходы канала данных, синхронизации, сброса, записи, считывания, идентификации, выбора микросхемы соединены с соответствующими линиями системной шины ЭВМ, а выходы регистров ОЗУ отображения, гашения отображения, ввода по стробу, состояния сигналов "регистр" не используется.

В известном техническом решении не предусмотрена возможность программного контроля 3ВМ этого устройства, что снижает достоверность вводимых через него в

3ВМ данных. С другой стороны, в режиме сканирования матрицы датчиков дисплейная часть контроллера не задействована.

Однако непосредственное использование выходов дисплейной части микросхемы для контроля клавиатурной части невозможно из-за того, что изменение информации на выходах дисплейной части по времени совпадает с вводом информации s клавиатурную часть контроллера.

Целью изобретения является повышение достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации за счет организации контроля работоспособности цепей ввода.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее матрицу датчиков с дискретным выходом по N датчиков с дискретным выходом в строке и М датчиков с дискретным выходом в столбце, программируемый контроллер клавиатуры и дисплея, информационный вход-выход, выход признака ввода информации, входы тактовый, устанонки в ноль, управления чтением, управления записью, идентификации данных и выборки которого соединены соответственно с одноименным входом-выходом, выходами и входами устройства для подключения к электронной вычислительной машине, дополнительно введены N M элементов

И, N М элементов И-НЕ, регистр и N М элементов ИЛИ, причем выход1-го датчика с дискретным выходом (L=1, N N) соединен с прямым входом 1=го элемента И, выход которого соединен с первым входом L-ro . элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом 1-ro элемента И-НЕ, К-й (К=1, М) информационный выход программируемого контроллера соединен с К-м информационным входом регистра, К-й выход которого соединен с вторыми входами с((К-1) (N+1)-ro по К N-й элементов ИЛИ, инверсные входы с первого по N M-й элементов И и вход разрешения выхода регистра соединены с 8-м информационным выходом программируемого контроллера, P-й (Р=1 N) выход сканирования

* которого соединен с инверсными входами (N(K-1)+Р)-х элементов И-НЕ (К=1, M), выход признака гашения изображения программируемого контроллера соединен с синхровходом региетра, R-й (R=1, М) информационный вход программируемого контроллера соединен с выходами с ((R-1) N+1}ro по (R N)-й элементов И-Н Е.

Принцип работы изобретения рассмотрим на примере реализации устройства для ввода информации от четырех датчиков с дискретным выходом, функциональная схема которого изображена на чертеже.

Схема содержит и рограммируемый контроллер клавиатуры и дисплея (микросхема типа КР580ВВ79) 1; регистр 2, предназначенный для хранения контрольного кода для проверки исправности устройства; элементы И 3-6; элементы ИЛИ 7 — 10; элементы

ИЛИ-НЕ 11 — 14; датчики с дискретным выходом 15 — 18, которые образуют матрицу датчиков 2х2 (по два датчика в строке и по два датчика в столбце). Информация от датчиков поступает на входы клавиатурной части контроллера 1 по четырем каналам, каждый из которых содержит по одному элементу И, ИЛИ, И-НЕ, Первый канал содержит элементы ИЗ, ИЛИ7, И-НЕ11, второй И4, ИЛИ8, И-НЕ12, третий И5, ИЛИ9, И-НЕ13, четвертый И6, ИЛИ10, И-НЕ14. Первый и третий каналы подключены по схеме "монтажное

ИЛИ" к входу ВЕТО контроллера, а второй и четвертый — к входу RET1. Обмен информацией с ЭВМ осуществляется через двунаправленную шину данных, подключенную к входам DO — D7 контроллера. Идентификация сигналов на входах DO — D7 микросхемы осуществляется сигналом "команда/данные", который поступает на вход NS/D микросхемы, Ввод информации в микросхему осуществляется при подаче сигналов W ("Запись") и CS (" Выбор микросхемы" ). Вывод информации из микросхемы осуществляется при подаче сигналов R (" Чтение" ) и С3 ("Выбор микросхемы"). Выход 1NT микросхемы подключен к входупрерывания ЭВМ. Синхронизация микросхемы осуществляется от генератора тактовых импульсов 3ВМ. Входы микросхемы SH и Ч/STB не используются, Для задания режима контроля состояния датчиков ЭВМ с помощью команды

"Сброс" осуществляет программный сброс микросхемы и устанавливает нулевые сигналы во всех разрядах ОЗУ отображения и на выходах микросхемы DSPBO-DSPB3, затем с помощью команды "Программирование синхронизации" ЭВМ задает необходимую скорость сканирования матрицы датчиков и

ОЗУ отображения.

1791308

20

После этого ЭВМ командой "Установка режимов работы клавиатуры — дисплея" задает режим дешифрованного сканирования матрицы датчиков. В этом режиме микросхема осуществляет сканирование (опрос) с

=- данной скоростью входов ВЕТΠ— RET7, на которые будет поступать информация от датчиков, так как на выходе DSPBO будет нулевой сигнал, который подается на вход разрешения выхода (ОЕ) регистра 2 и на инверсные входы элементов ИЗ, 5, 4, б, при этом информация от датчиков через эти элементы и соответствующие элементы ИЛИ 7, 8, 9, 10 поступит на прямые входы элементов И-НЕ 11, 12, 13, 14, на инверсные входы которых подаются сигналы с выходов сканирования микросхемы SO и S1, причем с выхода SÎ сигнал подается на инверсные входы элементов И-НЕ 11, 12, с выхода SO— на инверсные входы элементов И-НЕ 13, 14.

Таким образом, при наличии нулевого сигнала на выходе S0 микросхема опрашивает состояние датчиков 15, 17, находящихся в первом столбце матрицы датчиков, .а при нулевом сигнале на выходе $1 — состояние датчиков 16, 18, находящихся во втором столбце матрицы датчиков. При изменении состояния хотя бы одного датчика микросхема вырабатывает сигнал прерывания

INT. получив который, ЭВМ считывает новое состояние датчиков из ОЗУ датчиков, предварительно задавая с помощью команды "Чтение OM-ОЗУ датчиков" адреса строк

ОЗУдатчиков, в которыххранится информация о состоянии датчиков. Так как при появлении сигнала INT опрос матрицы датчиков прекращается, то для его продолжения (после считывания информации из ОЗУ датчиков)

ЭВМ подает команду "сброс прерывания— установка режима обнаружения ошибок", после чего опрос матрицы датчиков возобновляется.

Для задания режима контроля исправности устройства ЭВМ с помощью команды

"Запись в ОЗУ отображения" в каждой строке ОЗУ отображения записывает контрольные коды в разрядах, поступающих на входы DS PA3, DS PA2, и "1" в разряде, поступающем на выход DSPBO, причем контрольный код для проверки правильности ввода информации по первому и второму каналу (т.е. от датчиков, расположенных в первом столбце матрицы) записывается в последнюю строку, а контрольный код для проверки правильности ввода информации по второму и третьему каналу (т.е. от датчиков, расположенных во втором столбце матрицы) записывается в первую строку ОЗУ отображения. Это связано с тем, что считывание состояния I-го столбца датчиков и 1-й строки ОЗУ отображения осущ- .с:: » с :. одновременно, поэтому для обесп чен .я,с тойчивой работы схемы необходимо кон; рольный код для проверки цепей ввода информации от датчиков, расположенных в (I+1)-м столбце матрицы, загисывать в 1-ю строку ОЗУ отображения и подавать на входы RET с задержкой на один такт (т.е. со сдвигом на один такт). Затем 3ВМ командой

"Установка режимов работы клавиатуры— дисплея" задает режим "Дешифрованн г;. сканирования матрицы датчиков", В этом режиме микросхема будет осуществлять сканирование входов ВЕТО-RET7, на котпрые будут поступать контрольные коды с выходов регистра 2, с выхода DSPBO на вход OE регистра 2 будет поступать един чный сигнал. На информационные входы регистра 2 контрольные коды поступ. .l0 . выходов DS РАЗ, DS РА2 микросхемы и при переходе сигнала на выходе BD с нулевого уровня на единичный записываются в регистр. Так как в каждом такте сканирования сигнал BD формируется после снятия сигналов сканирования, то информация, записанная в регистр 2 в первом такте сканирования, поступает на входы RETO, ВЕТ1 во втором такте сканирования, т,е. со сдвигом на один такт.

При наличии нулевого сигнала на выходе SÎ контрольный код поступит на axoцы

ВЕТО, RET1 через элементы ИЛИ 7, 8 и элементы И-НЕ 11, 12, а при наличий нулевого сигнала на выходе Sl, контрольный код f10ступит на входы ВЕТО, RET7 через элементы

ИЛИ 9, 10 и элементы И-НЕ 13, 14. Задавая различные значения контрольных кодов

ЭВМ, можно проверить правильность прохождения информации по каждому каналу, Техническими преимуществами предлагаемого решения по сравнению с прототипом является то, что оно позволяет значительно сократить время поиска и устранения неисправности в системе за счет обеспечения воэможности проверки исправности каналов ввода информации, канала данных контроллера и выдачи ЭВМ диагностической информации оператору, что облегчает работу технического персонала, обслуживающего систему, Формула изобретения

Устройство для ввода дискретных сигналов в электронную вычислительную машину, содержащее матрицу датчиков. с дискретным выходом по N датчиков с дискретным выходом в строке и М датчиков с дискретным выходом в столбце, программируемый контроллер клавиатуры и дисплея, информационный вход-выход, выход признака ввода информации, входы тактовый, 1791808

Составитель T.ÇBåðeâà

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 установки в "0", управления чтением, управление записью, идентификации данных и выборки которого соединены соответственно с одноименными входом-выходом, выходом и входами устройства для подключения к электронной вычислительной машине, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности вводимой в ЭВМ устройством информации путем организации контроля работоспособности цепей ввода, оно дополнительно содержит 2.N . M элементов И, регистр и N М элементов ИЛИ, причем выход L-ro датчика с дискретными выходами (L=1, N М) соединен с прямым входом L-ro элемента И, выход которого соединен с первым входом L-го элемента

ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом L+M N-ro элемента И, К-й(К=), М) информационный выход программируемого контроллера соединен с К-м информационным входом регистра, К-й выход которого соединен с вторыми входами с ((К-1) N+1)5 го по К N-й элементов ИЛИ, инверсные входы с первого по N.М-й элементов И и вход разрешения выхода регистра соединены с (М+1)-м информационным выходом поограммируемого контроллера, P-й (Р=1, 10 N) выход сканирования которого соединен с инверсными входами (Р+М)-го, (Р+2,М)-го, ...,(Р+М ° N)-ro элементов И, выход признака гашения изображения программируемого контроллера соединен с синхровходом ре15 гистра, инверсные выходы с (К И+1)-го по ((K+1) И+1)-й элементов И объединены и соединены с К-м информационнь.м входом программируемого контроллера, 1