SU1503043A1 - Устройство дл ввода в микроЭВМ дискретных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  ввода данных с предварительным вычислением булевых функций. Устройство позвол ет повысить производительность путем локальной обработки дискретных сигналов. Устройство содержит дешифратор адреса 1, шинный формирователь, п ть элементов И, два элемента ИЛИ, группу элементов И с трем  состо ни ми на выходе, группу элементов И-НЕ с трем  состо ни ми на выходе, блок оперативной пам ти, два триггера, счетчик и генератор. Предварительную запись булевых констант в оперативную пам ть осуществл ет микро ЭВМ, обраща сь к устройству как порту вывода. Счетчик 15 адресует  чейку оперативной пам ти дл  записи. Дл  ввода информации от датчиков микро ЭВМ обращаетс  к устройству как к порту ввода. При этом счетчик, модифицируемый генератором, задает адреса  чеек оперативной пам ти, из которых считываетс  информаци , поступающа  на группы элементов И и И-НЕ, соединенных попарно выходами так, что первый элемент И фиксирует единичное значение конъюктивных термов вычисл емой булевой функции. Если булева  функци  равна единице, то устанавливаетс  второй триггер. В противном случае этот триггер не устанавливаетс . Значение сигнала на выходе указанного триггера, равное значению локально вычисленной булевой функции вводитс  в микро ЭВМ в режиме ввода информации из порта ввода. 2 ил.

Description

г

(Л

. i 1, I t . ; ;:ч : . .l/lpi/ ,: i, |ПЧ1Ь Ы1 ф.Ц1 ; Гр11; . Ь , ;МлГ1) . :Т )

И, л 1-5 ,- мем И (, I pyn:iy int-N-. roB   г ТР1П-1Я СОСТОЯНИЯМ на выходе, г руппу :глемечт1:1И с трем  -огтч;-  ни мн на выход -, О, опер гг  -:о1; 1М.-1ЯТИ, два триггера, счетчики, генератор. Предварительную запись булевых констант - ператирную пам ть осуществл ет ыикроЗВМ, oOpaiid--  сь к уттройству как г- орту вывода. Счетчик 15 адресует  чейку оперативной пам ти ;у1Я записи. Дл  ввода информации от датчиков микроЭВМ обращаетс  к устройстЕ у как к порту ввода . При этом счетчик, модифицируемый

Ч1м г;/:: , и1дает адреса  чеек г,1;с |}.г итгпой пам ти, из которых считы-- aeii I )-1а1ш  , поступающа  на

групги. )jit ментов И и , соединен- .|Ь1- ii.Mi.ipHo выходами так, что первый jit Ml ит И | иксирует единичное значе- конъюктивньгх термов вычисл емой ГЗуленой функции. Если булева  функци 

равна единице, то устанавливаетс  второй триггер. В противном случае этот приггер не устанавливаетс . Значение сигнала на выходе указанного триггера, равное значению локально

вычисленной булевой функции, вводитс  в микро ЗВЬ в режлме ввода информации из порта ввода. 2 ил.

Изобрете)П1е относитс  к вычисли- г льной технике, в частности к устройствам сопр жени , и может быть использовано дл  ввода данных с предварительным вьпптслением булевых

фуНК1У1Й .

Целью изобретени   вл етс  повы-- тонне производитель)1ости устройства.

На фиг.1 изображена функщюнальна схема пред гагаемого устройства дл  ввода в м1кроЭВМ дискретных сигн - . юи; на фиг. 2 - гфеменные диаграммь работ .i устройства.

YcTpoi icTBo дл  ввода в микроЭВМ дискретных сигналов содерткит дешифра гор 1 адреса, шинный формирователь 2 п ть ; лс мет1тов И 3-7, два элемента Iirai 8,4, гр:.ппы  мемритов И 0.1-10. с трем  госто ни мп на выходе, т-рупп члементов 1 i . 1-1 1 .п с трем  состо ни  .п на ны.С г;с, оперативную пам т 12, пррсмй 13 и второй 14 триггс)., счет ик 13, генератор 16 импульсоп, ьхо ы 17 a. ipeca, входы- ВЫХОД, 18 данньга, входы 19 и 20 vn-- равлени . и}1формационные входы 21.

Шинный формирователь 2 предназна-- чен дл  усилени  по мощности сигнало на Входах-выходах 18 устройства при активизации вход  вы орки, а тэкже перевода своего выхода в состо ние высокого импеданса при неактивизапии ттого входа дл  отключени  информационных входов-выходов 18 устройства. Режггм работы iiniwHoro формировател  2 определ етс  уровнем сигнала на входе нлправлрни  т ерг-- дачи.

0

5 О 5

Q 5

Элемент И 3 преднл-л ач; ;; дл  фор мировани  значени  кои ь.Н ктипного терма по значению В1 1ходон кажд(м пары элементов 10 - 11, если ус1лчонлен триггер 13. причем, ко; да выхолы обоих элементов в паре наход тс  в высокоимпедтнсном сосачт нии, это воспри1 ;1м-че ге  входом э..мент.э И 5 как погичегка  1.

Элем(м.1т И - прсдн 1значен /им  управлени  пходом вьЮогки шинмогсз фор- муфовател  2. Выход элемснгп И ч возб ждаетс , если активи|)оьа,чь PLIXO;I 1 , 1 /1еп1ифратора 1 и выход г-лемеита IlTIli 8.

Элемент И 5 предназначен д;1  управлени  входом 12 записи оперативной пам ти и элементом ИПИ 9 н случае, ег.ди актииированы вход 1.1 дешифратора 1 и вход 20 устройства.

Элемент И 6 предназначен дл  управлени  входом сброса триггера I i в том случае, если активирова ы выхс-д 1,2 дешифратора 1 л вход 20 ус трой гт а.

Элемент И 7 предназначен дл  управлени  входом установки триппера 13 в том случае, если активированы выход 1.2 делмфратора 1 и нход 19 устпойства.

Элемент ШТИ 8 предназначен дл  упра)зленич элементом И А в том случае , если активированы входы 19 или 20 устройства.

Элемент ИЛИ 9 предназначен дл  управлени  счетным входом счелч1.ка 15 сигналами либо с генератора 1, либо с выхода элемента И 5.

Элементы И 10 с трем  состо ни ми на выходе без инверсии предназначены дл  идентификации пр мого значени  соответствующей переменной в конъюктивном терме. При этом активирован вход управлени  одного из элементов 10, В противном случае, выход элемента находитс  в высоко- импедансном состо нии и не вли ет на работу элементов 11.

Элементы И-НЕ 11 с трем  состо ни ми на выходе предназначены дл  идентификации инверсного значени  соответствующей переменной в конъюк- терме. При этом активизирован вход управлени  одного из эленентов 11. В противном случае, выход элемента находитс  в высокоимпедансном состо нии и не вли ет на работу элементов 10,

Блок 12 оперативной пам ти предназначен дл  хранени  кодов настройки . Нечетные выходы данных пам ти 12 подключены к входам управлени  соответствующих элементов И 10, выходы которых разрешают прохождение соответствующих разр дов входа 21, дл  переменных, вход щих в конъюктивный терм булевой функции без инверсии, и отключени  их в противном случае. Четные выходы данных оперативной пам ти 12 подключены к входам управле-- ни  соответствующих элементов И-НЕ 11, выходы которых разрешают прохождение соответствующих разр дов входа 21, дл  переменных, вход щих в конъ юктивный терм булевой функции с инверсией , и отключени  их в противном случае.

Триггер 13 предназначен дл  управлени  генератором 16, триггер 14 дл  фиксации единичного значени  вычисленной булевой функции от переменных входа 21 при активизации выхода элемента И 3,

Счетчик 15 предназначен дл  адресации оперативной пам ти 12 при записи или считывании информации. Емкост счетчика равна количеству конъюктив- ных термов в булевой функции.

Входы 17 предназначены дл  подключени  шины адреса внешней микро- ЭВМ. Входы выходы 18 предназначены дл  подключени  шины данных вне пней микроэвм.

Вход f9 управлени  Чтение предназначен дл  подключени  команды ввода внешней микроЭВМ, Вход 20 уп0

5

0

равленп  Заг.ись предназначен дл  подключени  команды вывода внешней микроэвм.

Информационные входы 21 предназначены дл  подключени  дискретных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производитс  настройка или инициализаци . При этом микроЭВМ обращаетс  к нему, как к порту вывода с фиксированным адресом. Активируетс  вход 20 Запись, а на входах 17 выставл етс  адрес устройства, активиру  выход 1,1 дешифратора 1 и выход элемента ИЛИ 8. Элемент И 4 подключает шинный формирователь 2 в режиме ввода с входов-выходов 18 на входы данных блока оперативной пам ти 12. Блок оперативной пам ти 12 имеет посто нно активированный вход управлени , поэтому активированный выход jjicMenTa И 5 переводит ее в режим 5 записи. Счетчик 15 обнулен в исходном положении по цеп м сброса, поэтому на входах адреса блока оперативной пам ти 12 выставлен адрес нулевой  чейки. Таким образом записываетс  первое слово информации. По заднему фронту сигнала на выходе элемента И 5 и по заднему фронту сигнала на выходе элемента И 9 измен етс  состо ние счетчика 15 и его выходные сигналы адресуют следующую  чейку блока оперативной пам ти 12.

При очередном обращении к устройству и активировании входа 20 аналогично записываетс  второе слово информации . Далее устройство работает аналогично, В блок оперативной пам ти 12 записываетс  массив слов информации . По заднему фронту последнего сигнала на выходе элемента И 5 обнул етс  счетчик 2, возникает импульс переполнени  на его соответствующем выходе, однако триггер 13 уже обнулен по цеп м сброса. Устройство готово к обработке сигналов на информационных входах 21. 0

При необходимости ввода дискретных

сигналов микроэвм обращаетс  к устройству по другому фиксированному адресу и активирует вход 19 Чтение, g При этом активируетс  выход 1.2 дешифратора 1 и выход элемента И 7. Активируетс  также выход элемента ИЛИ 8, но, так как выход 1,1, дешифратора 1 неактивирован, то шинный

0

5

0

5

формирователь 2 отключен от входов-выходов 18.

Вькод элемента И 7 устанавливает триггер 13, выход которого подключа- ет генератор 16. Так как выход элемента И 5 неактивирован, то блок оперативной пам ти 12 находитс  в режиме чтени . Выходные сигналы блока оперативной пам ти 12 управл ют элементами И 10 и элементами И-НЕ 11 таким образом, что если информационное кодирующее очередной конъюктив- ный терм булевой функции покрывает входной сигнал на информационных входах 21 устройства, то активируетс  выход элемента И 3. Вследствие этого устанавливаетс  триггер 14, По окончании счета импульсов переключени  счетчика 15 обнул етс  триггер 13 и генератор 16 прекращает работу. В том случае, если вычисленна  булева функции равна нулю, то триггер 14 не будет установлен. Дл  ввода значени  сигнала на выходе триггера 14 микроэвм обращаетс  к устройству по первому фиксированному адресу, при этом активируетс  выход 1,1 дешифратором 1 и вход 19 и шинный формирователь 2 подключаетс  в режиме вывод на входы-выходы 18, передава  на соответствующий их разр д значение сигнала на выходе триггера 14, 0с- тапьные разр ды входов шинного формировател  2 подключены к минусовой шине источника питани  и имеют потен циал логического О.

Форм у л- а изобретени 

Устройство дл  ввода в микроЭВМ дискретных сигналов, содержащее дешифратор адреса, шинный формирователь , три элемента И, первый элемент ИЛИ, группу элементов И и группу элементов И-НЕ, причем вход дешифратора адреса и вход-выход шинного формировател   вл ютс  соответствук цими входом и выходом устройства дл  подключени  к шинам адреса и данных микроэвм, первый вход i-ro элемента И-НЕ группы (,n)  вл етс  i-м входом дискретного сигнала устройств и соединен с первым входом i-ro элемента И группы, выход которого соединен с выходом i-ro элемента И-НЕ

д 5

0

0

5

0

группь и подключен к группе входов первого элемента И, первый выход дешифратора адреса соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с входом выборки шинного формировател , вход задани  направлени  передачи которого  вл етс  входом устройства дл  подключени  к выходу команды Ввод микроЭВМ и соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого  вл етс  входом устройства дл  подключени  к выходу команды Вывод микроЭВМ и соединен с вторым входом третьего элемента И, отличающеес  тем, что, с целью повьш)ени  производительности устройства, в него введены два триггера , два элемента И, элемент ИЛИ, счетчик, генератор импульсов и блок оперативной пам ти, причем второй выход дешифратора адреса соединен с первыми входами четвертого и п того элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входами устройства дл  подключени  к выходам команд Вывод и Ввод микроЭВМ, выход шинного формировател  соедийен с информационным входом блока оперативной пам ти, выходы четных и нечетных разр дов которого соединены соот ветственно с вторыми входами элементов И и И-НЕ групп, выход п того 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-чтени  блока оперативной пам ти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, информационный Bxojj шинного формировател  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.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для ввода в микроЭВМ дискретных сигналов, содержащее дешифратор адреса, шинный формирователь, три элемента И, первый элемент ИЛИ, группу элементов И и группу элементов И-НЕ, причем вход дешифратора адреса и вход-выход шинного формирователя являются соответствующими входом и выходом устройства для подключения к шинам адреса и данных микроЭВМ, первый вход i-ro элемента И-НЕ группы (i=1,п) является i-м входом дискретного сигнала устройства и соединен с первым входом i-ro элемента И группы, выход которого соединен с выходом i-ro элемента И-НЕ группы и подключен к группе входов первого элемента И, первый выход дешифратора адреса соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого 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 микроЭВМ и соединен с вторым входом третьего элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введены два триггера, два элемента И, элемент ИЛИ, счетчик, генератор импульсов и блок оперативной памяти, причем второй выход дешифратора адреса соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с входами устройства для подключения к выходам команд Вывод и Ввод микроЭВМ, выход шинного формирователя соедийен с информационным входом блока оперативной памяти, выходы четных и нечетных разрядов которого соединены соот ветственно 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 оперативной 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.

   1S

   13 is

   Η ί

   $ £200____£Ύ_ __________Γ\ ... .....Ζ~

   MWX

   X~~~X XWC7XX---- /Χ~7Ά /~\

   Инициация фиг. 2