Устройство подготовки данных для ввода в вычислительную машину

 

(61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.0875(21) 2160554/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.06 78.Бюллетень № 21

2 (5l) М. Кл. 06 г 3/00

Гасудвратввннмй комитет

Соввтн Мнннвтроа СССР на долам нэваретвннй и отнрмтнй (Я) УДК 681.327.2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 1 @ (Т2) Авторы изобретения

H. М. Проценко. и И. Н. Яковенко

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙС ГВО ПОДГОТОВКИ ДАННЫХ ДЛЯ BBOQA

В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНУ10 МАШИНУ

Изобретение относится к области. вычислительной техники. Оно может быть использова- но при построении устройств подготовки данных, получаемых при испытаниях и исследованиях сложных объектов, к обработке на электронных вычислительных машинах (ЭВМ) — в автоматизированных системах обработки данных.

К особенностям данных, получаемых при испытаниях и исследованиях сложных объектов, можно отнести сравнительно высокие скорости поступления, наличие помех и несовместимость их структуры и форматов с принятыми в ЭВМ.

Известны устройства подгртовки данных í обработке на ЭВМ (11, (2(, содержащие блок ввода данных, блок преобразования формата, буферную память, внешнюю память, блок управления и схему коррекции ошибок..

Устройство подготовки данных (1(позволяет генерировать данные (c помощью клавишной панели), размещать их в заданные форматы и передавать во внешнкио память.

Для подтверждения набранных данных перед их запоминанием в буферной памяти данные полностью представляются оператору для визуального контроля и исправления вручную ошибок, т. е. производится содержательная коррекция неправильно набранных символов. Пе2 редача подготовленных в заданном формате данных начинается после подачи команды вручную, Управление устройством, обнаружение и исправление ошибок оператор ведет вручную, что

> снижает пропускную способность устройства.

Кроме того, в устройстве проводится только содержательная коррекция ошибок.

Устройство (2(также включает схему знаковой коррекции, которая позволяет проводить содержательную коррекцию записываемого символа вручную (например, если вместо символа А оператор ошибочно ввел в устройство символ В и эта ошибка обнаружена, то оператор включает схему знаковой коррекции, стирает ложный символ и записывает на его место пра15 вильный символ), а также схему блочной коррекции. Последняя служит для изменения блока данных, уже переданных в буферную память. При этом оператор стирает блок данных, находящийся в буферной памяти, без перезаписи во внешнюю память с тем, чтобы

2О записать в буферную память новый (исправленный) блок данных.

Низкая пропускная способность устройства обусловлена тем, что ошибка корректируется вручную, а также тем, что применен тольgg ко одни блок буферной памяти (до тех пор

6 I 0(298 иокя все содержимое этого блока ие будет переписано во внешнюю память, запись в не го невозможна) . Кроме того, в этом устройстве также проводится только содержательная коррекция сбоев.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее блок ввода данных, блок связи и преобразования формата, два блока буферной памяти, блоки сопряжения, внешней памяти и управления. Информационный выход блока ввода данных соединен с первым, входом блока связи и преобразования формата, два выхода которого соединены соответственно со входами блоков буферной памяти, выходы которых через блок сопряжения подключены ко входу блока внешней памяти. Выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами блоков ввода данных, сопряжения,блока внешней памятиГИ.

Устройство работает следующим образом.

Байты данных поступают от блока ввода на блок связи и преобразования формата, который упаковывает их в заданные форматы (слова) и передает эти слова в один из блоков буферной памяти. Второй блок буферной памяти находится в начальный момент.в режиме ожидания. После заполнения последней ячейки первого блока буферной памяти его выход соединяется со входом блока внешней памяти, и его содержимое переписывается в блок внешней памяти, а данные с блока ввода через блок связи и преобразования формата заполняют в это время второй блок буферной памяти. После заполнения последней ячейки второго блока буферной памяти происходит аналогичный процесс, т. е. данные со второго блока буферной памяти начинают переписываться в блок внешней памяти, а первый блок вновь начинает заполняться.

Таким образом, благодаря двухтактному режиму работы пропускная способность устройства ограничивается только быстродействием блока памяти (буферной или внешней).

Недостатком устройства является его низкая эффективность прн подготовке данных многоканальных измерений, имеющих кадровую структуру и.зарегистрированных в условиях помех, из-за сложности программ сортировки, и,,вследствие этого, больших затрат машинного времени на сортировку таких данных. Вследствие того, что тракты прямого и обратного преобразования информации (регистрации и воспроизведения) вносят различного рода помехи, достоверные значения измеряемых параметров и служебных символов поступают на вход устройства подготовки данных с примесью помех (сбоев). При этом наблюдаются сбои содержательного характера, т. е. искажб ия физических значений измеряемых параметров.

Наиболее опасными для устройства подготовки данных являются сбои, относящиеся к синхроимпульсам, т. е. пропадание одного или нескольких синхроимпульсов в пределах кадра, возникновение на дорожке синхроимпульсов одного или нескольких импульсов помех (ложных синхроимпульсов) в пределах кадра.

Допустим, что число каналов в кадре равно 32, число байтов в слове 4, емкость блока. буферной па мяти соста вляет 4096 слов, в одном блоке иямятн размещено 512 кадров. Прн

5 нормальной работе (без сбоев) измерения первого кякяля размещены в первом секторе 1, 9, 17, 25 ... 4089 ячеек блоков буферной памяти. Таким образом, для получения всей последовательности измерений, относящихся к определенному каналу, достаточно обратиться по

10 заданным адресам. Кроме того, адреса последовательных измерений заданного канала одинаковы в каждом файле записи на блоке внешней памяти (инварнанты по отношению к номеру файла), так как каждый файл вмещает целое число кадров.

1 Предположим теперь, что пропал синхроимпульс, соответствующий первому. измерению второго канала.

При этом в первый сектор первого слова будет записано первое измерение первого канала, во второй .сектор — первое измерение третьего канала (а не второго, как при нормальной работе), в третий сектор — измерения четвертого канала, и т. д., т. е. происходит сдвиг иа один сектор влево н к приходу импульса конца кадра последнее слово не сформирорэ вано, т. е. в кадре выдано 7, а не 8 слов.

Аналогичная картина получается при появлении ложных синхрокмпульсов, с той разницей, что сдвиг происходит вправо.

Таким образом, при наличии сбоев нарушается однозначное соответствие между адресом и номером канала в блоке памяти. Кроме того, каждый файл в блоке внешней памяти не содержит целое число кадров, т. е. нарушается инвариаитность адресов последовательных измерений заданных каналов по отноше- нию к номеру файла. Это пркводит к значительной сложности программ сортировки и соответственно к большим затратам машинного времени на сортировку данных.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем упроще40 ния программ сортировки и уменьшения затрат машинного времени.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены ключ и блок восстановления структуры кадра, три входа которого соединены соответственно с первым ,выходом блока ввода данных, третьим выходом блока связи и преобразования формата и выходом блока управления, первый выход — со вторым входом блока связи и преобразования формата, второй выход — с первым входом

5О ключа, второй вход которого соедикен со вторым выходом блока ввода данны, а выход подключен, к третьему входу блока связи и преобразования формата. Блок восстановления структуры кадра содержит узел задержки, выход которого соеИ динеи с единичным входом первого три.repa, нулевые входы которого соединены соответственно с выходом дешифратора и третьим входом блока. Единичный вход второго триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен со входом узла задержки и первым входом блока. Второй вход

5 через элемент HE соединен с выходом дешифpampa. Нулевой вход второго триггера подключен к выходу дешифратора, единичный выход соединен с первым входом второго элемента

И, второй вход которого соединен с выходом генератора. Выход второго элемента И подключен к первому выходу блока, второй выход которого соединен с выходом первого триг. гера, второй вход блока через счетчик соединен со входом дешифратора.

На фнг. 1 представлена структурная схема устройства; на фнг. 2 — функциональная схема блока восстановления структуры кадра.

Устройство содержит блок ввода данных 1, ключ 2, блок связи и преобразования формата 3, блок восстановления структуры кадр» 4; блоки буферной памяти 5 и 6, блок сопряжения 7, блок внешней памяти 8 и блок управления 9.

Блок восстановления структуры кадра содержит управляющие входы 10 — !2, выход 13 на ключ, выход 14 на блок 3 для выдачи имитационных синхроимпульсов, узел задерж, ки 15, триггер 16, элемент НЕ 17, элемент

И 18, дешифратор !9, триггер 20, счетчйк 21, элемент И 22 и генератор 23.

Рассмотрим три случая работы устройства при подготовке данных, имеющих кадровую структуру: работу без сбоев, пропадание одного или нескольких синхроимпульсов в пределах кадра и возникновение одного нли нескольких ложных сиихроимпульсов в пределах кадра.

Перед началом работы во всех трех случаях с блока управления 9 на управляющий вход 10 блока восстановления структуры кадра 4 выдается управляющий сигнал, по которому блок 4 выдает запрещающий потенциал на управляющий вход 13 ключа 2, после чего запускается блок ввода данных 1. Синхроимпульсы с .блока 1 поступают иа вход ключа 2,. импульсы конца кадра — иа вход 11 блока.восстановления структуры кадра 4, а байты данных — иа информационный вход блока связи и преобразования формата 3. Ввод данных с блока 1 может начаться с произвольного канала в кадре. Для того чтобы обеспечить ввод данных в устройство с первого канала в кадре, блок восстановления структуры кадра 4 под- держивает запрещающий потенциал на входе

13 ключа 2 до прихода первого импульса конца кадра. После этого на вход 13 ключа 2 поступает разрешающий потенциал, и синхроимпульсы 4ерез ключ 2.начинают поступать на вход блока связи и преобразования формата 3. По первому синхроимпульсу блок 3 записывает соответствующий этому сиихроимпульсу байт данных в первый сектор формируемого слова, по второму синхроимпульсу производится запись второго байта данных во второй сектор и т. д. до завершения формирования выходного слова заданного формата. После этого слово переписывается в один из блоков буферной памяти

5, 6„а на вход 12 блока восстановления структуры кадра 4 выдается сигнал готовности слова. Число секторов выходного слова выбрано кратным числу каналов в кадре, т. е. кадр ср!

0098

6 держит целое число слов. Аналогично формируется второе слово в кадре, третье и т. д. до последнего слова в кадре, после чего блок восстановления структуры кадра 4 выдает запрещающий сигнал на вход 13 ключа 2. После прихода импульса конца кадра снова выдается разрешение на вход !3 ключа 2, производится упаковка байтов данных следующего кадра в слова и их перезапись в блок буферной памяти (5, 6).

Так проводится подготовка данных при отсутствии сбоев.

Устройство работает следующим образом.

При наличии сбоев при пропадании одного или нескольких синхроимпульсов в пределах кадра сигналы готовности слова поступают на вход 12 блока восстановления структуры кадра

4, и подсчитывается число выданных в данном кадре слов. Если к приходу импульса конца кадра число выданных слов меньше требуемого (нсходя из числа каналов в кадре и числа секторов в слове), то блок восстановления структуры кадра 4 имитирует. выдачу сннхронмпульсов на вход 14 блока связи н преобразования формата 3 до тех пор, пока число выданных слов не достигнет требуемого, после чего имитация сннхроимпульсов прекращается. В секторах слов; сформированных по имитационным синхроимпульсам, записаны нули, т. е. физические значения записей искажены (в пределах одного кадра), но структура записей сохраняется.

При возникновении одного или нескольких ложных синхроимпульсов в пределах кадра как и в первом случае, блок восстановления структуры кадра 4 подсчитывает число выданных в пределах кадра слов и после выдачи заданного числа слов выдает запре|цающий потенциал на вход 13 ключа 2 и запрещает, таким образом, дальнейшее прохождение синхроимпульсов до прихода импульса конца кадра.

После прихода импульса конца кадра блок восстановления структуры кадра 4 снимает зап рет с входа 13 ключа 2,и синхроимпульсы, принадлежащие следующему кадру, снова посту25

35 пают на блок связи и преобразования формата3, Первый импульс конца кадра через блок задержки 15 по единичному входу устанавливает триггер 16 в состояние «!», на его выходе

13 появляется разрешающий потенциал, и сннхроимпульсы начинают поступать иа.блок связи и преобразования формата 3. Байты данных упаковываются в слова и выдаются в блок буферной памяти (5, 6). Импульсы готовности слова поступают на вход !2, подсчитываются

Блок восстановления структуры кадра 4 работает следующим образом. Перед началом работы на нулевой вход 10 триггера 16 подается управляющий потенциал и триггер 16 устанавливается в состояние <О», а на его единич ном выходе 13 образуется запрещающий потенциал, который запрещает прохождение синхроимпульсов через ключ 2 до прихода первого в импульса конца кадра (для того, чтобы подготовку данных можно было начать с первого канала в кадре).

6! н как только выдается заданное число слов (соответствующее числу каналов в кадре), на выходе дешифратора !9 появляется управляющий сигнал, который устанавливает в состояние «О» триггер !6, на выходе !3 которого появляется запрещающий потенциал. Таким образом, в кадре формируется необходимое число слов, а все «лишние» синхроимпульсы на вход блока связи и преобразования формата

3 не попадают, Следующий импульс конца кадра снова устанавливает триггер 16 в состояние «!», и синхроимпульсы, соответствующие каналам нового кадра, снова начинают поступать через ключ 2 на блок связи и преобразования формата 3.

Рассмотрим работу блока восстановления структуры кадра 4 для случая, когда к приходу импульса конца кадра сформировано число слов, меньше заданного. В этом случае на выходе дешифратора 19 присутствует, запрещающий потенциал. Этот потенциал через элемент ,НЕ-17 поступает на элемент И !8 как разрешающий, импульс конца кадра проходит элемент И 18 и устанавливает триггер 20 в состояние «1». Разрешающий потенциал с единичного выхода триггера 20 поступает на вход элемента И 22, и имитационные синхроимпуль сы ст генератора 23 через элемент. И 22 проходят на блок связи и преобразования формата 3. Как только выдается число слов, соответствующее числу каналов в кадре, на выходе дешифратора 19 устанавливается разрешающий потенциал, который устанавливает триггер 20 в состояние «О», и выдача имитационных. синхроимпульсов прекращаетея. Одновременно устанавливается в состояние «О» триг.-. гер 16, поэтому для установки его в состояние

«1» импульс конца кадра задерживается узлом задержки 15.

Использование блока восстановления структуры кадра и ключа позволяет восстановить структуру кадра и обеспечить, таким образом, однозначное соответствие между адресами и номерами канаЛов в блоке внешней памяти, что приводит к значительному упрощению программ сортировки данных, а следовательно, к уменьшению затрат машинного времени на сортировку данных. -.

Формула изобретения

1. Устройство подготовки данных для вво. да в вычислительную машину, содержащее блок ввода данных, блок связи и преобразова0098 ния формата, два блока буферной памяти, блоки сопряжения, внешней памяти и управления, причем информационный выход блока ввода данных соединен с первым входом блока связи и преобразования формата, два выхода которого соединены соответственно со входами блоков буферной памяти, выходы которых через блок сопряжения подключены ко входу блока внешней памяти, выходы блока управления соединены соответственно в yпpaeляюmимн входами блоков ввода данных„сопряжения,блока внешней памяти, отличающееся тем, что, с,целью повышения эффективности работы устройства путем упрощения программ сортировки и уменьшении затрат машинного времени, в него введены ключ и блок восстановления структуры кадра, три входа которого соединены соответственно с первым выходом блока ввода данных, третьим выходом блока связи и преобразования формата и выходом блока управления, первый выход соединен со вторым входом блока связи и преобразования формата; второй выход — с первым входом ключа, вто-. рой вход которого соединен со вторым выходом блока ввода данных, а выход подключен к третьему входу блока связи и преобразования формата.

2. Устройство по и. 1, отличаюи4еесл тем, . что блок восстановления структуры кадра содержит узел задержки, выход которого соединен с единичным входом первого триггера, нулевые входы которого соединены соответствен- но с выходом дешифратора и третьим входом © блока; единичный вход второго триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен со входом узла задержки и первым входом блока, второй вход через элемент НЕ соединен с выходоМ дешифратора; нулевой вход второго триггера подключен к выходу дешифратора, единичный выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора; выход второго элемента И подключен к первому выходу блока, второй выход кото49 рого соединен с выходом первого триггера, второй вход блока через счетчик соединен со входом дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I Патент США № 37?4164, кл. 340 — 172.5, М. кл, Ci 06 F 1/04, 1974.

2. Патент США № 3833892, кл. 340 — 172.5, М. кл. G 06 FЗ/02,,?973.

3. Патент США № 3772657, кл. 340 — 172.5, .М. кл. G 06 F 3/00, 1973. а

Ф«г 2

БНИИП!4 Заказ 301ЧЗ7 Тираж 826 Подписное

Филиал ППП «!1атеит», г. Ужгород, ул. Проектная, 4