CS209047B1 - Zapojení pro spojení mikropočítače s kazetovou páskovou jednotkou - Google Patents

Abstract

Vynález se týká automatizační řidiči a výpočetní techniky a řeší*«pojOni miktOpočíťaýe s kazetovou i páskovou jednotkou pro vytvoření kazetového operačního systému. Kazetová pásková jednotka je k mikropočítači připojenapřes programovatelný obvod paralelních vstupů a výstupů, či přes běžný obvod paralelních vstupů a obvod paralelních výstupů, dále přes programovatelný asynchronní sériový vysílač a přijímač a přes programovatelný monostabilní obvod pro orientaci mikropočítače pozice hlavy vůči pásce. Programovatelný monostabilní obvod je mikropočítačem nastavován do různých módů činnosti a na odměřování různě dlouhých intervalů v závislosti na právě prováděné funkci. Vynálezu se využije ve všechprůmyslových a technických oborech, kde se požaduje levné vytvoření kazetového operačního systému v rámci mikropočítačového systému. Vynález je definován v jednom bodě a popis je doplněn jednim výkresem.

Description

Vynález se týká zapojení pro spojení mikropočítače s kazetovou páskovou jednotkou pro vytváření kazetového operačního systému.

V souvislosti s rozvojem mikropočítačové techniky je třeba připojovat levnou, ale relativně výkonnou vnější paměť k mikropočítači. Je známo řešení, podle československého autorského osvědčení č. (PV 8513-79), ve kterém se popisuje zapojení pro připojení kazetové páskové jednotky k mikropočítači. Toto zapojení používá pro orientaci čtecí a zápisové hlavy vůči pásce dvou nezávisj lých monostabilních obvodů. Perioda těchto monostabilních obvodů je nastavena pevně pro zjištění konce dat a pro zjištění nepřítomnosti dat na pásce. V, některých případech, zejména při vytváření vyšších operačních systémů, je třeba zjišťovat nejen konce dat na pásce nebo nepřítomnost dat na pásce, ale je třeba též zjistit, zda je možné vložit nový záznam do mezery mezi již existujícími záznamy na pásce. Pro zajištění této funkce je nezbytné zajistit i odměřování délky mezer. Je i třeba též zjistit, zda záznam, který má být na pásce zapsán, se svou délkou do stávající mezery vejde. Provádění této funkce dosud známá zapojení neumožňují.

Vyřešení tohoto problému si klade za cíl zapojení pro spojení mikropočítače s kazetovou páskovou jednotkou, u něhož je datová obousměrná sdruže- . ná svoťka mikroprocesorového bloku spojena s datovou obousměrnou svorkou sériového asynchronního vysílače a přijímače, s datovou obousměrnou sdruženou svorkou programovatelného monostabilního obvodu a s datovou obousměrnou sdruženou svorkou obvodu paralelních vstupů a výstupů, jehož skupinový ovládací výstup je spojen se skupinovým ovládacím vstupem kazetové páskové jednotky, jejíž skupinový stavový výstup je spojen , se skupinovým informačním vstupem obvodu paralelních vstupů a výstupů, jehož sdružený řídicí vstup je spojen se sdruženým řídicím výstupem mikroprocesorového bloku, se sdruženým řídicím vstupem programovatelného monostabilního obvodu a se sdruženým řídicím vstupem sériového i asynchronního vysílače a přijímače, jehož sériový datový výstup je spojen se zápisovým datovým vstupem kazetové páskové jednotky, jejíž čtecí datový výstup je spojen se sériovým datovým í vstupem sériového asynchronního vysílače a přijí- j mače a s nulovacím vstupem programovatelného i monostabilního obvodu, jehož výstup je spojen s přerušovacím vstupem mikroprocesorového bloku, jehož výstup základní hodinové frekvence je spojen se vstupem bloku děličů frekvence, jehož vstup řídicí frekvence je spojen se vstupem řídicí frekvence kazetové páskové jednotky, podle vyná-. lezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstup hodinové frekvence sériového asynchronního vysílače a přijímače je spojen s výstupem hodinové j frekvence bloku děličů frekvence, jehož výstup časovači frekvence je spojen se vstupem časovači frekvence programovatelného monostabilního obvodu.

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že umožňuje veškeré orientace čtecí a zápisové hlavy vůči pásce. Je to na příklad informace o tom, že data skončila, nebo že data nejsou na pásce přítomna. Dále je to ochrana zápisu při zahájení operací v případě že není známo, zda při pohybu pásky příslušným směrem, ať vpřed či vzad, nebudou na pásce nalezena již napsaná data. Umožňuje i odměřování mezer mezi již provedenými záznamy na pásce a tím i zjištění, zda je příslušná mezera dostatečně velká pro umístění nového záznamu. Další výhodou je snížení počtu potřebných obvodů pro připojení páskové jednotky k mikropočítači, což má za následek snížení ceny a zvýšení spolehlivosti celého zařízení.

Příklad zapojení pro spojení mikropočítače s ka-r zetovou páskovou jednotkou podle vynálezu je v blokovém schématu znázorněn na připojeném výkrese.

V příkladu konkrétního provedení je mikropočítač utvořen jako mikroprocesorový blok 1 s osmibitovým obousměrným datovým vstupem a výstupem, který je vyveden na jeho datovou obousměrnou sdruženou svorku 11. Mikroprocesorový blok 1 je též opatřen šestnáctibitovým adresovým výstupem, který se v uvedeném zapojení přímo nevyužívá a proto není na výkrese znázorněn. Dále je mikroprocesorový blok 1 opatřen čtyřbitovým sdruženým řídicím vstupem 33. Obvod 2 paralelních vstupů na výstupů má 24 vstupních nebo výstupních vodičů, které se zavádějí programovou sekvencí do požadovaného uspořádání. To znamená, že některé slouží jako vstupní vodiče a jiné slouží jako výstupní vodiče. V tomto příkladě je osm vodičů vstupních a čtyři jsou výstupní. Sériový asynchronní vysílač a přijímač 3 je vytvořen zé vstupních registrů, převodníků ze sériového na j paralelní kód a opačně a dále obsahuje obvody na ¹ registraci a· kontrolu parity. Obsahuje dvě odděle- i né nezávislé části, z nichž jedna je určena pro i sériový příjem dat a druhá pro sériové vysílání dat. j Zaváděcí programovou sekvencí se nastavuje for- j mát vysílaných a přijímaných dat, včetně přenoso- í i vé rychlosti. Programovatelný monostabilní obvod 5 je obvod typu čítače s možností předvolby j s blokováním čítacího procesu a jeho znovuzaháje- í I ní buď při přechodu z „log 0“ na „log 1“ na blokovacím vstupu nebo při zadání čísla. Blok i 4 děličů frekvence je vytvořen z řetězce binárních nebo dekadických děličů frekvence nebo jako¹ programovatelný čítač. Kazetová pásková jednot! ka 6 je běžný průmyslový páskový magnetofon pro ί elektrické ovládání základních funkcí jako směru pohybu, rychlosti, zastavení, rozběhu a podobně, j ' který poskytuje základní údaje o svém stavu, ί Propojení jednotlivých bloků zapojení je provedeno následovně. Datová obousměrná sdružená svorka 11 mikroprocesorového bloku 1 je spojena j s datovou obousměrnou svorkou 17 sériového i asynchronního vysílače a přijímače 3, s datovou i obousměrnou sdruženou svorkou 37 programová! telného monostabilního obvodu Sas datovou ! obousměrnou sdruženou svorkou 12 obvodu 2 paj ralelních vstupů a výstupů. Skupinový ovládací ^! výstup 14 obvodu 2 paralelních vstupů a výstupů je spojen se skupinovým ovládacím vstupem 20 kazetové páskové jednotky 6. Skupinový stavový výstup 21 kazetové páskové jednotky 6 je spojen se | skupinovým informačním vstupem 15 obvodu :

paralelních vstupů a výstupů. Sdružený řídicí vstup 13 obvodu 2 paralelních vstupů a výstupů je spojen se sdruženým řídicím výstupem 33 mikroprocesorového bloku 1, se sdruženým řídicím vstupem 36 programovatelného monostabilníhp obvodu 5 a se sdružený^ řídicím vstupem 16 sériového asynchronního vysílače a přijímače 3. Sériový datový výstup 18 sériového asynchronního vysílače a přijímače 3 je spojen se zápisovým ’ datovým vstupem 22 kazetové páskové jednotky 6; Čtecí datový výstup 23 kazetové páskové jednotky ! 6 je spojen se sériovým datovým vstupem 19 j sériového asynchronního vysílače a přijímače a s nulovacím vstupem 32 programovatelného monostabilního obvodu 5. Výstup 31 programová- í telného monostabilního obvodu 5 je spojen s pře-.·! rušovacím vstupem 35 mikroprocesorového bloku 1. Výstup 34 základní hodinové frekvence mikroprocesorového bloku 1 je spojen se vstupem 28 bloku 4 děličů frekvence. Výstup 25 řídící frekvence bloku 4 děličů frekvence je spojen se vstupem 24 řídicí frekvence kazetové páskové jednotky 6.

; Vstup 27 hodinové frekvence sériového asyn! chronního vysílače a přijímače 3 je spojen s výstupem 26 hodinové frekvence bloku 4 děličů frek! vence, jehož výstup 29 časovači frekvence je spojen se vstupem 30 časovači frekvence programovatelného monostabilního obvodu 5. i

Zapojení pracuje takto. Přes sdružený řídicí výstup 33 mikroprocesorového bloku 1 a přes jeho datovou obousměrnou sdruženou svorku 11 se naprogramuje jednak obvod 2 paralelních vstupů a výstupů, a jednak sériový asynchronní vysílač a přijímač 3. Oba tyto bloky se naprogramují do určitého způsobu činnosti, ve kterém po celou dobu pracují. Kazetová pásková jednotka 6 poskytuje na svém skupinovém stavovém výstupu 21 stavové signály, které informují o jejím stavu. Jsou ‘1 to signály na příklad připraven, nepřipraven, jedna , nebo druhá strana kazety, zápis umožněn, zápis Znemožněn, páska pod hlavou magnetofonu průhledná či neprůhledná. Tyto signály může mikro- j procesorový blok 1 zaznamenat přes část vodičů ] datové obousměrné sdružené svorky 12 obvodu paralelních vstupů a výstupů. U kazetové pás- ; ková jednotky 6 lze řídit následující funkce: start, j stop,* vpřed, vzad, pomalu, rychle, zápis, čtení, ! positíe hlavy vůči pásce, úroveň zesílení čtecích ! zesilovačů, nulování čtecích obvodů a aktivace Ϊ kazetové páskové jednotky 6. Tyto signály se do | kazetové páskové jednotky 6 zavádějí přes vodiče z datové obousměrné sdružené svorky 12 obvodu 2 paralelních vstupů a výstupů. Z obvodu 2 paralelních vstupů a výstupů vystupují jeho skupinovým i ovládacím výstupem 14. Obvod 2 paralelních vstupů a výstupů tedy zajišťuje veškeré potřebně paralelní propojení mikroprocesorového bloku 1 s kazetovou páskovou jednotkou 6. Toto propojení je potřebné pro ovládám všech funkcí. Pro zápis dat se přivádí ze sériového datového výstupu 18* sériového asynchronního vysílače a přijímače 3 ná zápisový datový vstup 22 kazetové páskové jednotky 6 sériový proud vhodně zakódovaných a Zabezpečených dat. Při čtení dat poskytuje kazetová pásková jednotka 6 na svém čtecím ! daftoyém výstupu 23 sériový proud dat ve stejném tvořil, v jakém byla tato data na pásce zapsána. Styk mikroprocesorového bloku 1 s kazetovou páskovou jednotkou 6 při čtení dat, probíhá přes sériový asynchronní vysílač a přijímač 3. Pri zápisu převádí sériový asynchronní vysílač a přijímač 3 paralelní skupinu osmi bitů dat na sériový proud dat, doplňuje paritní bit a také doplňuje i synchro·, nizační start a stop bity. Pri čtení dat, které může ! probíhat paralelně a nezávisle na zápisu, rozpoznává přijímací část sériového asynchronního vysílače a přijímače 3 synchronizační bity, převádí sériový proud dat na paralelní osmibitový výstup a kontroluje paritu. Po úspěšně přijatém bitu informuje í mikroprocesorový blok 1 na stavových bitech o výsledcích příjmu. Rychlost vysílání i rychlost příjmu je nastavitelná, použitou hodinovou frekvenci na vstupu 27 hodinové frekvence sériového asynchronního vysílače a přijímače 3. Tak na příklad při použití frekvence 128 kHz a při dělicím poměru šestnáct, v sériovém asynchronním vysílači a přijímači 3 je přenosová rychlost 8000 Bd a doba zápisu či čtení jednoho znaku je 1,5 msec, coz představuje frekvenci 666,6 znaků za sekundu. Použitá frekvence se nastavuje v bloku 3 děličů frekvence. Prostřednictvím programovatelného monostabilního obvodu 5 dostává mikroprocesor i rový blok 1 přes svůj přerušovací vstup 35 veškeré i informace o stavu pásky pod čtecí hlavou kazetové páskové jednotky 6 pri probíhajícím zápisu nebo čtení, nebo při hledání mezery na pásce. Jako časovači frekvence se na vstup 30 časovači frekvence programovatelného monostabilního obvodu 5 přivádí frekvence znaků zapisovaných a čtených z pásky. Při použití frekvence 128 kHz a dělicím poměru 16 je to frekvence 666,6 Hz, čili perioda je

1,5 msec. Číslo zadané do programovatelného í monostabilního obvodu 5 přes jeho datovou J obousměrnou sdruženou svorku 37, pomocí jelio { sdruženého řídicího vstupu 36 zadává pak dobu trvání požadovaného počtu znaků. Po uplynutí ! nastavené doby vydává programovatelný monostaí bilní obvod 5 přes svůj výstup 31 žádost o přerušení na přerušovací vstup 35. mikroprocesorového bloku 1, který provede příslušnou obsluhu přerušení: Pri zahájení čtení je programovatelný monostabilní blok 5 nastaven vždy na dobu odpovídající nejdelšímu možnému záznamu, na příklad na čtyři kilobyty pro zastavení v případě, že na pásce data nejsou. V případě nalezení dat na pásce je programovatelný monostabilní obvod 5 nastaven na dobu na příklad tří znaků pro správné zastavení_po ukončení dat. Před zápisem dát se programovatelný monostabilní obvod 5 užívá pro hledání potřebně dlouhé mezery mezi již existujícími záznamy, takže je nastaven na dobu, která odpovídá délce i zapisovaného záznamu, to je počtu bytů v záznamu, zvětšené o dobu potřebnou pro mezery mezi záznamy. Ve všech případech odměří programovatelný monostabilní obvod 5 nastavenou dobu. Odměřování se přeruší jedině v tom případě, když na nulovací vstup 32 programovatelného monostabilního obvodu 5 přijde blokovací signál čtených dat. Při novém odstartování se odměřování provádí znova od začátku. Výstup 31 programovatelného monostabilního obvodu 5 změní svůj stav po dob^ nepřítomnosti tří znaků na pásce a upozorní ták přerušovacím vstupem 35 mikroprocesorový blok na to, že data v daném záznamu skončila a pohyb pásky se může přes obvod 2 paralelních vstupů a výstupů zastavit. Kazetová pásková jednotka 6 vyžaduje pro řízení motorů určitou frekvenci, na příklad 10 kHz. Tato frekvence se vytváří y bloku 4 děličů frekvence, který dělí hodinovou frekvenci

MHz z mikroprocesorového bloku 1 dvěma sty na potřebnou frekvenci 10 kHz.

Vynálezu se využije při vytváření kazetově orientovaných operačních systémů v automatizační technice a pro uchování dat, v řadičích a inteligentních terminálech, v laboratorní technice a v školní výuce za předpokladu připojení potřebných obvodů ke stávajícím mikropočítačovým systémům a doplněním jejich programového vybavení.

Claims (1)

1. Zapojení pro spojení tpikropočítače s kazetovou páskovou jednotkou, u něhož je datová obousměrná sdružená svorka mikroprocesorového bloku spojena s datovou obousměrnou svorkou sériové- ’ ho asynchronního vysílače a přijímače, s datovou obousměrnou sdruženou svorkou programovatel+j ného monostabilního obvodu a s datovou obous- měrnou sdruženou svorkou obvodu paralelních vstupů a výstupů, jehož skupinový ovládací výstup je spojen se skupinovým ovládacím vstupem kazetové páskové, jednotky, jejíž skupinový stavový výstup je spojen se ’ skupinovým informačním vstupem obvodu paralelních vstupů a výstupů, jehož sdružený řídfcí vstup je spojen se sdruženým řídicím výstupem mikroprocesorového bloku, se sdruženým řídicím vstupem programovatelného monostabilního obvodu a se sdruženým řídicím vstupem sériového asynchronního vysílače a přijímače, jehož sériový datový výstup je spojen se zápisovým datovým vstupem kazetové páskové i jednotky, jejíž čtecí datový výstup je spojen se sériovým datovým vstupem sériového asynchronního vysílače a přijímače a s nulovacím vstupem programovatelného monostabilního obvodu, jehož výstup je spojen s přerušovacím vstupem mikroI procesorového bloku, jehož výstup základní hodi| nové frekvence je spojen se vstupem bloku děličů i frekvence, jehož výstup řídicí frekvence je spojen se vstupem řídicí frekvence kazetové páskové ' jednotky, vyznačující se tím, že vstup (27) hodinové frekvence sériového asynchronního vysílače i a přijímače (3) je spojen s výstupem (26) hodinové frekvence bloku (4) děličů frekvence, jehož výstup (29) časovači frekvence je spojen se vstupem (30) časovači frekvence programovatelného monosta' bilního obvodu (5).