SU1188745A1 - Устройство дл сопр жени цифровой вычислительной машины с магнитофоном - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С МАГНИТОФОНОМ, содержа, щее блок синхронизации, канал ввода и канал вывода, причем первый и второй парафазные информационные выходы и выход блокировки канала вывода соединены соответственно с первым и вторым парафазными информационными входами и входом блокировки канала ввода, первый, второй и третий входы опорных частот которого соединены с первым, вторым и третьим выходами блока синхронизации, четвертый выход которого подключен к синхронизирующему входу канала вывода, вход опорной частоты которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, аналоговый информационный выход канала ввода соединен с информационным входом магнитофона , информационный выход которого соединен с аналоговым информационным входом канала вывода, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  работы с магнитофоном в реальном масштабе времени , в него выведены дешифратор адреса, дешифратор команд и узел формировани  сигнала готовности устройства, причем цифровой информационный выход канала ввода подключен к первым входам дешифратора адреса и дешифратора команд, второй вход дешифратора команд подключен к выходу дешифратора адреса, второй вход которого соединен с выходом «Конец посылки канала ввода, тактовый выход которого соединен с входом разрешени  узла формировани  сигнала готовности устройства , вход синхронизации которого соединен с четвертым выходом блока син ронизации , первый и второй парафазные информационные выходы и выходы блокировки и сброса узла формировани  сигнала готовности устройства соединены соответственно с первым и вторым парафазными информационными входами и входом блокировки канала ввода и третьим входом дешифратора адреса, выходы дешифратора команд соединены с выходами команд блока дистанционного управлени  механизмом магнитофона, выходы «Запись и «Воспроизведение которого соединены соответственно с входом разрешени  ввода канала ввода и входом разрешени  вывода канала вывода. (Л 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что узел формировани  сигнала готовности устройства содержит триггер, счетчик, элемент И, элемент ИЛИ, регистр сдвига и элемент гальванической разв зки, причем вход синхронизации узла соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом триггера, ин00 версный выход которого соединен с выходом 00 блокировки узла и установочным входом ре гистра сдвига, перва  группа информа4 01 ционных входов которого соединена с шиной единичного потенциала, втора  группа информационных входов регистра сдвига соединена с шиной нулевого потенциала, синхронизирующий вход регистра сдвига соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен со счетным входом счетчика и выходом элемента И, второй вход элемента ИЛИ соединен с входом разрешени  узла и синхронизирующим входом триггера, D-вход которого соединен с шиной единичного потенциала, вход сброса триггера соединен с выходом счетчика и выходом сброса узла, выход регистра сдвига соединен с входом эле

Description

мента гальванической разв зки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым парафазными информационными выходами узла. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что канал ввода содержит элемент оптронной разв зки, три элемента ИЛИ, два элемента И, формирователь конца кодовой посылки, преобразователь последовательного кода в параллельный, преобразователь параллельного кода в последовательный , триггер, счетчик, узел формировани  разр да четности и модул тор, причем парафазные информационные входы канала через элемент оптронной разв зки соединены с входами первого элемента ИЛИ и информационным входом преобразовател  последовательного кода в параллельный , выход первого элемента ИЛИ и вход блокировки канала соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого соединен с входом формировател  конца кодовой посылки и синхровходом преобразовател  последовательного кода в параллельный , группа выходов которого  вл етс  цифровым информационным выходом канала и подключена к группе информационных входов преобразовател  параллельного кода в последовательный, выход

формировател  конца кодовой посылки  вл етс  выходом «Конец посылки канала и подключен к синхровходу триггера и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом сброса триггера, первым входом узла формировани  разр да четности и  вл етс  тактовым выходом канала, единичный выход триггера соединен с первым входом вторрго элемента И, второй и третий входы которого  вл ютс  соответственно разрешающим и первым входом опорной частоты канала, второй и третий входы опорных частот которого соединены с первым и вторым входами модул тора, выход которого  вл етс  аналоговым информационным выходом канала, а третий вход соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формировател  разр да четности, второй вход которого соединен с выходом преобразовател  параллельного кода в последовательный и вторым входом третьего элемента ИЛИ, установочный и синхронизирующий входы преобразовател  параллельного кода в последовательный соединены соответственно с нулевым выходом триггера и выходом второго элемента ИЛИ.

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  сопр жени  кассетного магнитофона с цифровой вычислительной машиной.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  работы с магнитофоном в реальном масштабе времени.

На фиг. 1 приведены - структурна  схема устройства сопр жени ; на фиг. 2 - структурна  схема канала ввода; на фиг. 3 - структурна  схема канала вывода; на фиг. 4 структурна  схема узла формировани  сигнала готовности устройства; на фиг. 5 - структурна  схема дещифратора адреса и дешифратора команд; на фиг. 6 - структура кодовой посылки, на фиг. 7 и 8 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в режиме записи и воспроизведени  информации .

Устройство сопр жени  содержит блок 1 синхронизации, канал 2 ввода, дешифратор 3 адреса, дешифратор 4 команд узел 5 формировани  сигнала готовности устройства, канал 6 вывода, третий 7 и четвертый 8 выходы блока синхронизации,

аналоговый информационный вход 9 канала вывода, шины 10 и 11 св зи с ЦВМ, выход 12 блокировки канала вывода, аналоговый информационный выход 13 канала ввода, первый 14 и второй 15 выходы блока синхронизации, цифровой информационный выход 16 и выход 17 «Конец посылки канала ввода, выход 18 дешифратора 3, тактовый выход 19 канала ввода, выходы 20-24 дешифратора команд и выход 25 узла 5.

Канал ввода (фиг. 2) содержит резистор 26, элемент 27 оптронной разв зки элемент ИЛИ 28, элемент И 29, формирователь 30 конца кодовой посылки, преобразователь 31 последовательного кода в параллельный, преобразователь 32 параллельного кода в последовательный, триггер 33, элемент ИЛИ 34, элемент И 35, счетчик 36, элемент ИЛИ 37, модул тор 38 и узел 39 формировани  разр да четности .

Канал вывода (фиг. 3) содержит преобразователь 40 аналоговой информации с магнитофона , преобразователь 41 последовательного кода в параллельный, дешифратор 42,

триггер 43 синхронизации, счетчик 44, элемент 45 контрол  четности, триггер 46 управлени  канала вывода, формирователь 47 кодовой посылки в ЦВМ, элемент И 48, счетчик 49, преобразователь 50 бипол рного сигнала и элемент 51 выделени  разр да четности.

Узел формировани  сигнала готовности устройства (фиг. 4) содержит элемент И 52, счетчик 53, регистр 54 сдвига, элемент 55 гальванической разв зки, триггер 56, элемент ИЛИ 57,

Дешифратор адреса (фиг. 5) состоит из триггера 58 и элемента И 59.

Устройство работает следующим образом.

При выбранной структуре аппаратуры сопр жени  обмен информацией между ЦВМ и магнитофоном звукозаписи осуществл етс  с помощью кодовых посылок.. Структура кодовой посылки в режиме записи показана на фиг. б а, причем К - длина зоны информации. Зона состоит из кодовых посылок, выдаваемых ЦВМ в ответ на команду «Готов, котора  формируетс  в устройстве сопр жени . Цервое слово каждой посылки - служебное. Оно содержит адрес устройства и код операции. Последующие слова - информационные. Перва  из посылок содержит байты синхронизации, втора  посылка - информацию о номере зоны. Последующие посылки - информационные . Длина посылок и зона выбираетс  из условий удобства аппаратной реализации, программировани  и обработки информации . Последн   из посылок содержит команду «Конец обмена.

Структура кодовой посылки в режиме «Воспроизведение информации показана на фиг. 6 б. Первое слово кодовой посылки - служебное - слово «Готов, формируемое в устройстве сопр жени . Последующие слова - информационные. Количество считываемых слов задаетс  программно и фиксируетс  количеством прин тых слов «Готов . В устройстве имеетс  возможность кодировать 16 различных операций, таких как «Запись, «Воспроизведение, «Перемотка , «Конец обмена, «Зона справа, «Зона слева и др.

Временна  диаграмма на фиг. 7 по сн ет работу устройства в режиме «Запись информации на магнитофонную ленту при условии, что кодова  посылка содержит три байта. Код устройства, например ОНО находитс  в сгарших разр дах, код операции «Запись, например 0010 - в младщих разр дахпервого байта.

Временна  диаграмма на фиг. 8 по сн ет работу устройства в режиме «Воспроизведение при считывании синхронизирующего слова.

Рассмотрим работу устройства сопр  жени  в режиме «Запись.

По шинам 10 и 11, которые  вл ютс  бифил рной линией св зи информаци  с

ЦВМ поступает на вход канала 2 ввода. Электрические сигналы входной информации имеют вид, изображенный на фиг. 7 (10, 11). Выход ЦВМ и вход устройства сопр жени  гальванически разв заны с помощью элемента 27 оптронной разв зки (фиг. 2). На выходе элемента ИЛИ 28 формируютс  тактовые сигналы ЦВМ (фиг. 7.28 Сигналы с выхода блока 28 через элемент И 29 поступают на вход синхронизации

0 преобразовател  31 последовательного кода в параллельный и на формирователь 30 сигнала «Конец посылки.

Формирователь 30 сигнала «Конец посылки представл ет собой соединение интегрирующей С-цепочки, компаратора и формировател  длительности импульса. По окончании действи  на интегрирующую цепочку последовательности сигнала (фиг. 7.28) потенциал на ней измен етс  и при достижении некоторого порога срабатывает

0 компаратор, в результате чего на формирователе 30 формируетс  импульс (фиг. 7.17). На выходе элемента 27 формируетс  также сигнал, соответствующий единичной информации (фиг. 7.31 Д), который поступает на информационный вход преобразовател  31. представл ющего собой регистр сдвига , накапливающий информацию. На его выходе после окончани  посылки из ЦВМ формируетс  параллельный код, в Ор-7р разр дах которого содержитс  информаци  о шифре адреса и коде операции, котора  с выхода 16 передаетс  на вход дешифратора 9 адреса и дешифратора 4 команд (фиг. 5). Информаци  с 8р по Np разр д передаетс  на вход преобразовател  32 параллельного кода в последовательный.

Преобразователь 32 представл ет собой регистр , работающий в режиме сдвига параллельной информации. С помощью триггера 33 регистр 32 по входу установлен в режим записи параллельной информации и по переднему фронту сигнала с выхода 17 производитс  запись информации с входа регистра на его выход. По заднему фронту сигнала с выхода 17 триггер 33 устанавливаетс  в единичное состо ние, в результате чего регистр 32 переводитс  в режим сдвига информаци, а тактовые импульсы записи-считывани  информации, поступающие с выхода 7 через элемент И 35 при наличии команд«3апись на выходе 20 поступают на счетный вход счетчика 36 (фиг. 7.35) и через элемент ИЛИ 34

на вход синхронизации преобразовател  32, на выходе которого формируетс  последовательный код, поступающий через элемент ИЛИ 37 на модул тор 38. На входы модул тора по шинам 14 и 15 поданы частоты дл  заполнени  информации, соответствующие уровн м «О и «1. Счетчик 36 отсчитывает N бит (в данном случае 16) после чего триггер 33 устанавливаетс  в исходное состо ние, регистр 32 переводитс  в состо ние записи параллельной информации . Тактовые импульсы записи через элемент И 35 не проход т. По 16-му импульсу с выхода счетчика 36 формируетс  разр д четности в узле 39. На выходе узла 39 формируетс  потенциал «1 при наличии в разр дах нечетного количества единиц при четном количестве единиц - потенциал «О, который через элемент ИЛИ 37 поступает на модул тор 38. После окончани  записи информации на магнитную ленту в блоке сопр жени  формируетс  команда «Готов и передаетс  в ЦВМ.

Передним фронтом шестнадцатого импульса с выхода счетчика 36 (выход 25) информаци  переписываетс  с входа на выход- преобразовател  54, представл ющего собой регистр сдвига. Код, установленный на входе преобразовател  54, соответствует команде «Готов. В данном случае, этот код соответствует комбинации 10011111. Задним фронтом 16-го импульса триггер 56 устанавливаетс  в единичное состо ние, при этом регистр 54 переводитс  в режим сдвига информации и тактовые импульсы ЦВМ по шине 8 через элемент И 52 поступают на вход синхронизации регистра 54, на выходе которого формируетс  последовательный код, поступающий на вход преобразовател  уровн  сигнала дл  передачи его по бифил рной линии. Сигнал с выхода триггера 56 по выходу 12 запрещает прием передаваемой информации блоком сопр жени . Тактовые импульсы ЦВМ (или автономные - с частотой ЦВМ) поступают также на счетный вход счетчика 53. После прохождени  восьми импульсов устанавливаютс  в исходное состо ние триггер 56, регистр 54 узла формировани  сигнала готовности устройства, а также триггер 58 дещифратора адреса и дешифратора команд.

Передним фронтом импульса «Конец посылки (фиг. 7.17) триггер 58 устанавливаетс  в единичное состо ние, разреша  тем самым формирование сигнала адреса устройства на выходе блока 59, на входе которого уже установлен код адреса. Этот сигнал  вл етс  разрешающим дл  формировани  сигнала кода операции не дешифраторе 4, на одном из выходов которого формируетс  сигнал в зависимости от кода,установленного на входе. Таких комбинаций кода операции в данном случае может быть 16. На фиг. 7.20 изображена установка операции «Запись, соответствующа  коду на входе 0010. Сигналы с выхода дешифратора 4 поступают на выход дистанционного управлени  механизмом магнитофона устройства и на другие блоки дл  обеспечени  работы устройства. После окончани  записи информации на магнитофонную ленту и передачи в ЦВМ команды «Готов устройство установлено в исходное состо ние и готово к приему следующей кодовой посылки . Передача информации в ЦВМ и прием

из нее следующей посылки во времени укладываетс  в промежуток между 16-м и последующим импульсом записи,  вл ющимс  первым дл  следующей кодовой посылки .

Дл  перевода устройства в режим считывани  информации с магнитной ленты по линии св зи (шины 1.0 и 11) из ЦВМ поступает кодова  посылка, в первом слове которого имеетс  код операции «Воспроизведение . Код операции расщифровываетс  в дещифраторе 4 (вход 21) по сигналам, поступающим с канала 2 ввода. Принцип работы при этом рассмотрен выше.

Сигнал Воспроизведение поступает на

5 вход установки в нуль триггера 43 канала вывода (фиг. 3), разреша  его работу. Аналогова  информаци  с выхода магнитофона по входу 9 поступает на вход преобразовател  40, который может быть выполнен в виде цифрового анализатора. Преобразовательный сигнал поступает на информационный вход D-преобразовател  41 (фиг. 8.41 D) последовательного кода в параллельный на вход синхронизации которого по выходу 7 поступают импульсы записи-считывани . Преобразователь 41 представл ет собой регистр сдвига. Сдвиг информации осуществл етс  задним фронтом импульсов считывани . Во врем  считывани  информации с магнитофонной ленты возникают трудности в достоверном считывании информации. На магнитофонной ленте информаци  записана в виде непрерывного последовательного кода, поэтому достоверное считывание информации зависит от соответстви  номера тактового импульса считывани  номеру битов, из коf торых состоит байт (слово) информации. При несоответствии происходит перекомпоновка слов и информаци  искажаетс .

Поэтому считывание информации без передачи ее в ЦВМ происходит до момента времени, пока на вход не поступ т

байты информации синхронизации, в данном случае два байта единиц. При этом в некоторый момент времени на всех выходах с 1-го по М-й устанавливаетс  потенциал «1 и на выходе дешифратора 42 формируетс  положительный перепад напр жени . Контрольный разр д четности посылки в данном случае равен нулю. По этой причине на выходе дешифратора после положительного перепада формируетс  отрицательный перепад, т.е. устанавливаетс  в

Q исходное состо ние сигнал фиг, 8.42. Отрицательный перепад с выхода дешифратора 42 устанавливает триггер 43 (фиг. 8.43) в единичное состо ние, разрешив те.м самым подсчет импульсов счетчиком 44 и работу элемента 51 выделени  разр да четности.

5 Таким образом, происходит синхронизаци  при считывании информации с магнитофона , т.е. происходит соответствие подсчета тактовых импульсов записанной информации

(первому тактовому импульсу соответствует первый бит информации и т.д.). По каждому 17-му импульсу происходит проверка записанной информации на четность (фиг. 8(45)). Задним фронтом 17-го импульса элемент 51 устанавливаетс  в исходное состо ние. В случае правильности проверки на четность запускаетс  триггер 46 канала вывода. Схема формировани  посылки информации в ЦВМ работает как и узел формировани  сигнала готовности устройства , описанной выше, разница состоит лишь в формировании длительности кодовой посылки . Формирователь 47 представл ет собой регистр, работаюш,их в режиме преобразовани  параллельной информации в последовательный код. В данном случае второе и третье слова представл ют собой информацию с магнитофона звукозаписи, переписанную на выход регистра 41 (разр ды М-1,...,0р), исключа  разр д четности), а первое слово - служебное и представл ет собой посылку «Готов. Тактовые импульсы ЦВМ после установки триггера 46 в единичное состо ние через элемент И 48, поступают на вход синхронизации формировател  47 и на счетный вход счетчика 49.

Сформированна  посылка в виде последовательного кода, проход  через преобразователь бипол рного сигнала 50, поступает на линию св зи с ЦВМ. Сигнал, сформированный на выходе 12, блокирует поступление посылки в канал ввода. После передачи кодовой посылки в ЦВМ (в данном случае 24 бит) триггер 46 устанавливаетс  в исходное состо ние.

Фиг./

w

n-i r,«- .(;:

Jf

11

Ii2

ё

DS

5V

% r

5S

10

п пппппппппппппппп

пп

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С МАГНИТОФОНОМ, содержа: щее блок синхронизации, канал ввода и канал вывода, причем первый и второй парафазные информационные выходы и выход блокировки канала вывода соединены соответственно с первым и вторым парафазными информационными входами и входом блокировки канала ввода, первый, второй и третий входы опорных частот которого соединены с первым, вторым и третьим выходами блока синхронизации, четвертый выход которого подключен к синхронизирующему входу канала вывода, вход опорной частоты которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, аналоговый информационный выход канала ввода соединен с информационным входом магнитофона, информационный выход которого соединен с аналоговым информационным входом канала вывода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работы с магнитофоном в реальном масштабе времени, в него выведены дешифратор адреса, дешифратор команд и узел формирования сигнала готовности устройства, причем цифровой информационный выход канала ввода подключен к первым входам дешифратора адреса и дешифратора команд, второй вход дешифратора команд подключен к выходу дешифратора адреса, второй вход которого соединен с выходом «Конец посылки» канала ввода, тактовый выход ко торого соединен с входом разрешения узла формирования сигнала готовности устройства, вход синхронизации которого соединен с четвертым выходом блока синхронизации, первый и второй парафазные информационные выходы и выходы блокировки и сброса узла формирования сигнала готовности устройства соединены соответственно с первым и вторым парафазными информационными входами и входом блокировки канала ввода и третьим входом дешифратора адреса, выходы дешифратора команд соединены с выходами команд блока дистанционного управления механизмом магнитофона, выходы «Запись» и «Воспроизведение» которого соединены соответственно с входом разрешения ввода д канала ввода и входом разрешения вывода канала вывода.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что узел формирования сигнала готовности устройства содержит триггер, счетчик, элемент И, элемент ИЛИ, регистр сдвига и элемент гальванической развязки, причем вход синхронизации узла соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с выходом блокировки узла и установочным входом регистра сдвига, первая группа информационных входов которого соединена с шиной единичного потенциала, вторая группа информационных входов регистра сдвига соединена с шиной нулевого потенциала, синхронизирующий вход регистра сдвига соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен со счетным входом счетчика и выходом элемента И, второй вход элемента ИЛИ соединен с входом разрешения узла и синхронизирующим входом триггера, £)-вход которого соединен с шиной единичного потенциала, вход сброса триггера соединен с выходом счетчика и выходом сброса узла, выход регистра сдвига соединен с входом элеSU 1188745 мента гальванической развязки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым парафазными информационными выходами узла.

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что канал ввода содержит элемент оптронной развязки, три элемента ИЛИ, два элемента И, формирователь конца кодовой посылки, преобразователь последовательного кода в параллельный, преобразователь параллельного кода в последовательный, триггер, счетчик, узел формирования разряда четности и модулятор, причем парафазные информационные входы канала через элемент оптронной развязки соединены с входами первого элемента ИЛИ и информационным входом преобразователя последовательного кода в параллельный, выход первого элемента ИЛИ и вход блокировки канала соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого соединен с входом формирователя конца кодовой посылки и синхровходом преобразователя последовательного кода в параллельный, группа выходов которого является цифровым информационным выходом канала и подключена к группе информационных входов преобразователя параллельного кода в последовательный, выход формирователя конца кодовой посылки является выходом «Конец посылки» канала и подключен к синхровходу триггера и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом сброса триггера, первым входом узла формирования разряда четности и является тактовым выходом канала, единичный выход триггера соединен с первым входом вторрго элемента И, второй и третий входы которого являются соответственно разрешающим и первым входом опорной частоты канала, второй и третий входы опорных частот которого соединены с первым и вторым входами модулятора, выход которого является аналоговым информационным выходом канала, а третий вход соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формирователя разряда четности, второй вход которого соединен с выходом преобразователя параллельного кода в последовательный и вторым входом третьего элемента ИЛИ, установочный и синхронизирующий входы преобразователя параллельного кода в последовательный соединены соответственно с нулевым выходом триггера и выходом второго элемента ИЛИ.