Устройство для ввода в микроэвм дискретных сигналов

Устройство для ввода в микроэвм дискретных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода данных с предварительным вычислением булевых функций. Устройство позволяет повысить производительность путем локальной обработки дискретных сигналов. Устройство содержит дешифратор адреса 1, шинный формирователь, пять элементов И, два элемента ИЛИ, группу элементов И с тремя состояниями на выходе, группу элементов И-НЕ с тремя состояниями на выходе, блок оперативной памяти, два триггера, счетчик и генератор. Предварительную запись булевых констант в оперативную память осуществляет микро ЭВМ, обращаясь к устройству как порту вывода. Счетчик 15 адресует ячейку оперативной памяти для записи. Для ввода информации от датчиков микро ЭВМ обращается к устройству как к порту ввода. При этом счетчик, модифицируемый генератором, задает адреса ячеек оперативной памяти, из которых считывается информация, поступающая на группы элементов И и И-НЕ, соединенных попарно выходами так, что первый элемент И фиксирует единичное значение конъюктивных термов вычисляемой булевой функции. Если булевая функция равна единице, то устанавливается второй триггер. В противном случае этот триггер не устанавливается. Значение сигнала на выходе указанного триггера, равное значению локально вычисленной булевой функции вводится в микро ЭВМ в режиме ввода информации из порта ввода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЭиЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19)SU(II) А1 (51) 4 G 06 F 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СНИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4373152/24-24 (22) 29, 12 ° 87 (46) 23. 08.89. Бюл . Р 3 1 (72) С.Ф.Тюрин9 M.E.Áóéìîâ и В.А.Несмелов (53) 681.326 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 881722, кл. С 06 F 13/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1314345, кл. С 06 F 13/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА В МИКРОЭВМ

ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ 57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода данных с предварительным вычислением булевых функций, Устройство позволяет повысить производительность путем локальной обработки дискретных сигналов. Уст) 150 «f,,.f3l r! !; i< 3 3< f f f <.;,! 1 п,l!I, f!Fi! <31 ??,??3 . 1<1<1. 3 f p 13 э 1f; д(<а, <е<; - !! 31 f f)v(3!1 . 1<3< k 11. тов 1t <. 1р< мя co(ToÿíHÿìè на вь<х!JIe гру!Ffy:3..1емент<3; fl -ВЕ с

1<о<.-<Ятн, Дна тРИГ! ЕРа, СЧЕТЧИКИ, генерат Зр. Предварител< ную запиг. булевых констант H перативную память Осуществляет 1<икроЭВ1<1, обр<п аяс ь к у" тройству как порту выв.<да.

0 <етчик 15 адре-сует ячейку оперативной памяти для записи. Для ввода и((формации or датчиков микроЭВ1". обращается к устрсйстну как к порту ввода. При этом счет <ик, модифицируемый (! г.. -,;,,,, 3.<;1ает адреса я <гек

f ГР !1!31« и 31;1МЯТИ ИЗ КОТОРЫХ СЧИТЫаст . 3;,!», <ация, поступаюшая на ггуп 3., <л - ментов И и И--И1., соединен.и, pl!(3 выходами так, что первый м, нт И фикгирует единичное значе< ие к(3нън3лтивных термов вычисляемой булев(й функции, Если булевая функция равна единице, то устанавливается второй триггер. В противном случае этот триггер не устанавливается.

Значение сигнала на выходе указанного триггера, равное значению локально вычисленной булевой функции, вводится в микр(<ЭВ1! н режиме ввода информации из порта ввода. 2 ил.

11зобретение отн(сится к вычислит льной технике, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использовано для ввода данных с предварительным н(яи<слением булевых функций, 11елью изобретения является повышение производит JII HocTH устройства, На фи1 .1 изображена функциональная. схема предлагаемого устройства для ввода в микрОЭВ! дискретнь(х сигна.<о<1; 1<а фиг. 2 — временные диаграммы раб(". устройства, Устройство для ввода в микроЭВИ 35 дискретных сигналов содержит дешифра-г р адреса, 1пинный формирователь 2, пять э fchfe«ro(3 И 3--7, два элемента

11ХП! 8,9, гр.п!bl 1:.ементов И !0 ° 1--10.. с тр:;<я < огтояния ill ва выходе, F F)ylFI!y4О

-лемс:-гг в И-.Ш, 11 ° 1-1 I.п с тремя состояниями на Н1,(хo<;", оперативную памят1. 12, !I(ргыи 13 и второй 1< тригт ерш, <ч т ", к 5, гeff(pa Тор 16

HMIIvJI . с Оп „нхо -.,ы 17 адреса, входы- 45

1 8 да!f Ffb(J! „нх<,<<ы 1 9 H 20 равления, и f

1<1инный формир 1ватель " г<редназна.ЧЕН ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ПО МОШНости СИГНаЛОВ на входах-выходах 18 (троиства ври активизации входя выл(рки, а также для перевода своего 13 :ода выхода в состояние высокого <(мпеданса при

3<еактивиза111си э < <ого входа для отклю-чения информационных входов-выходов 55

18 устройства. Режим работы ши<-<н(3со формирователя 2 определяется у! опием сигнала на входе !!ап<1авле FFHR F! cðr -. дачи.

Элемент И 3 предн<3з1<а <. .. для фор мирования значения к<3!f <,н .ти1<ного гсрма по значению выход:13 к.гкд<31 31ар»< элементов 10 -. 1 1, есJIH уса а 1(« f(Ií триггер 13. кличем, ко; да 11ь<хол<1 обоих элементов !I паре находятся н

ВЪ|СРКОИМПР, < Я <<СНОМ < OC т<3 Я НИ И, 3 TO

BOCПРИ1;1М.IE ГСЯ ВХОД<33< ол . Гнта 3! кзк поги 1<зс лзя "1", 3J!P1(< И г ренн< зиачен у1 (я управлеHHJI нходгм Rf. á

1,1 де(3(ифратора 1 и выход -леме(<та

И.111< 8.

Элемент И 5 предназ1<ачен для управления входом 2 записи o!f(.pa THIJной г

Элемент И 6 <3рвдназна .ен для yFFравле<<ия входом сброса триггера 1я в том глучае, если вктивирова1<ы Fh!J(ñ.Jf

1,2 дешифрагора 1 и вход 20 y(трой

cтва.

Элемент И 7 предназначен для управления входом установки триггера

13 в том <.чучае, если активированы выход 1,? де11<ифратора и нх<1 19 устройгтва.

Элемент ИЛИ 8 предназначен для упра<зле1и я элементом И ч R том г:lучае, если активиронаны вх< ды 19 или

20 угтройства.

Элемент ИЛИ 9 предназначен для управления счетным входом сче3 <ика

15 сигналами либо г !енера<ора 1, либо г выхода элемента И 5.

5 15

Элементы И 10 с тремя состояния-ми на выходе без инверсии предназначены для идентификации прямого значения соответствующей переменной н конъюктинном терме. При этом активирован вход управления одного из элементов 10, В противном случае, выход элемента находится н высокоимпедансном состоянии и не влияет на работу элементов 11.

Элементы И-НЕ 11 с тремя состояниями на выходе предназначены для идентификации инверсного значения соответствующей переменной в конъюктинном терме, При этом активизирован вход управления одного из элементов

11. В противном случае, выход элемента находится в высокоимпедансном сос тоянии и не влияет на работу элементов 10.

Блок 12 оперативной памяти предназначен для хранения кодов настройки, Нечетные выходы данных памяти 12 подключены к входам управления соответствующих элементов И 10, выходы которых разрешают прохождение соответствующих разрядов входа 21, для переменных, входящих в конъюктивный терм булевой функции без инверсии, и отключения их в противном случае, Четные выходы данных оперативной памяти 12 подключены к входам управления соответствующих элементов И -HF.

11, выходы которых разрешают прохождение соответствующих разрядов входа

21, для переменных, входящих в коньюктинный терм булевой функции с инверсией, и отключения их н противном случае.

Триггер 13 предназначен для управления генератором 16, триггер 14 для фиксации единичного значения вычисленной булевой функции от переменных входа 21 при активизации выхода элемента И 3, Счетчик 15 предназначен для адресации оперативной памяти 12 при записи или считывании информации. Емкость счетчика равна количеству конъюктивных термон в булевой функции.

Входы 17 предназначены для подключения шины адреса внешней микроЭВМ. Входы-выходы 18 предназначены для подключения шины данных внешней микроЭВМ.

Вход f9 управления "Чтение" предназначен для подключения команды ввода ннешней микроЭВМ, Вход 20 уп03043 6 равления "Запись" предназначен для подключения команды нынода внешней микроЭВМ.

Информационные входы 21 предназна-чены для подключения дискретных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производится настройка или инициализация. При этом микроЭВМ обращается к нему, как к порту вывода с фиксированным адресом. Активируется вход 20 "Запись", а на входах 17 выставляется адрес устройства, актинируя выход 1.1 дешифратора 1 и выход элемента ИЛИ 8, Элемент И 4 подключает шинный формирователь 2 н режиме ввода с входов-выходов 18 на входы данных блока оперативной памяти 12.

Блок оперативной памяти 12 имеет постоянно активированный вход управления, поэтому активиронанный выход ;.емента И 5 переводит ее н режим

25 записи. Счетчик 15 обнулен в исходном положении по цепям сброса, поэтому на входах адреса блока оперативной памяти 12 выставлен адрес нулевой ячейки. Таким образом записывается первое слово информации. По заднему фронту сигнала на ныходе элемента

И 5 и по заднему фронту сигнала на выходе элемента И 9 изменяется состояние счетчика 15 и его выходные сигналы адресуют следующую ячейку

35 блока оперативной памяти 12.

При очередном обращении к устройству и актинировании входа 20 аналогично записывается второе слово ин40 формации. Далее устройство работает аналогично. В блок оперативной памяти 12 записывается массив слов информации. По заднему фронту последнего сигнала на выходе элемента И 5 обнуляется счетчик 2, возникает импульс

45 переполнения на его соответствующем выходе, однако триггер 13 уже обнулен по цепям сброса. Устройство готово к обработке сигналов на информационных входах 21, SO

При необходимости ввода дискретных сигналов микроЭВМ обращается к устройству по другому фиксированному адресу и активирует вход 19 "Чтение".

При этом активируется выход 1,2 дешифратора 1 и выход элемента И 7.

Активируется также выход элемента

ИЛИ 8, но, так как выход 1.1. дешифратора 1 неактиниронан, то шинный

1503043 формирователь 2 отключен от входов-выходов 18, Выход элемента И 7 устанавливает триггер 13, выход которого подключает генератор 16. Так как выход элемента И 5 неактивирован, то блок оперативной памяти 12 находится в режиме чтения. Выходные сигналы блока оперативной памяти 12 управляют элементами И 10 и элементами И-НЕ 11 таким образом, что если информационное кодирующее очередной конъюктивный терм булевой функции покрывает входной cH MBJI на информационных входах 21 устройства, то активируется выход элемента И 3. Вследствие этого устанавливается триггер 14, По окончании счета импульсов переключения счетчика 15 обнуляется триггер

13 и генератор 16 прекращает работу.

В том случае, если нычисленная булена функции равна нулю, то триггер 14 не будет установлен. Для ввода значения сигнала на выходе триггера 14 микроЭВМ обращается к устройству по первому фиксированному адресу, при этом активируется выход 1,1 дешифратором 1 и вход 19 и шинный формирователь 2 подключается в режиме вывода на входы-выходы 18, передавая на соответствующий их разряд значение сигнала на выходе триггера 14. Остальные разряды входов шинного формирователя 2 подключены к минусовой шине источника питания и имеют потен- 35 циал .логического "0".

Формула изобретения

Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов, содержащее де40 шифратор адреса, шинный формирователь, три элемента И, первый элемент

ИЛИ, группу элементов И и группу элементов И-НЕ, причем нход дешифратора адреса и вход-выход шинного формиро45 вателя являются соответствукнцими входом и выходом устройства для подключения к шинам адреса и данных микроЭВМ, первый вход i-ro элемента

И-НЕ группы (i=1,n) является i-м входом дискретного сигнала устройства и соединен с первым входом i-ro элемента И группы, выход которого соединен с выходом i-го элемента И-НЕ группь и подключен к группе входов перного элемента И, первый выход дешифратора адреса соединен с первыми входами второго и третьего элементов

И, второй вход второго элемента И соединен с выходом перного элемента

ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с входом выборки шинного формирователя, вход задания направления передачи которого является входом устройства для подключения к выходу команды "Ввод" микроЭВМ и соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входом устройства для подключения к выходу команды "Вывод 1 микроЭВМ н соединен с вторым входом третьего элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введены два триггера, два элемента И, элемент ИЛИ, счетчик, генератор импульсов н блок оперативной памяти, причем второй выход дешифратора адреса соединен с первыми входами четвертого н пятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входами устройства для подключения к выходам команд "Вывод" и "Ввод" микроЭВМ, выход шинного формирователя соединен с информационным входом блока оперативной памяти, выходы четных и нечет. ных разрядов которого соединены соот ветстненно с вторыми входами элементов И и И-НЕ групп, выход пятого элемента И соединен с установочным входом первого триггера, вход сброса и выход которого соединен соответственно с выходом переноса счетчика и входом генератора импульсов, выходом подключенного к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, а второй вход — с выходом третьего элемента И и входом записи-чтения блока оператинной памяти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, информационный вход шинного формирователя подключен к выходу второго триггера, вход сброса и установки которого сое динены соответственно с выходами четвертого и первого элементов И, выход первого триггера подключен к входу первого элемента И, 1503043

t$

23

Инициацию

Состанитель В,Вертлиб -едактор О.Головач Техред М.Ходанич Корректор C 1 екмар

Заказ 5082/56 Тирах 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина, 101