SU1536366A1 - Устройство дл ввода-вывода информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена сообщени ми в качестве устройства сопр жени  различных по скоростным характеристикам информационных каналов. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Устройство содержит четыре элемента И, группу элементов И, четыре элемента ИЛИ, три кольцевых регистра, два счетчика адреса, реверсный счетчик, N блоков хранени , каждый из которых содержит К блоков пам ти, коммутатор адреса, коммутатор данных, группу элементов И, группу элементов ИЛИ. Поставленна  цель достигаетс  за счет совмещени  во времени процессов ввода и вывода, а также за счет согласовани  потоков информации различного формата. 1 ил.

Description

Изобретение отюситс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена данными в качестве устройства сопр жени  различных по скоростным характеристикам источников и приемников информации и обеспечивает последовательный доступ к  чейкам пам ти при обмене между источником и приемником информации, работающими на произвольных частотах,

Цель изобретени  - повышение быстродействи  .

На чертеже представлена функциональна  схема устройства.

Устройство дл  ввода-вывода информации содержит выход 1 разрешени  ввода, 11-разр дный информационный вход 2s где Р - разр дность вводимых данных, вход 3 признака ввода, вход 4 признака конца ввода, выход 5 разрешени  вывода, Р-разр цный информа ционный выход 6, где Р-разр дность выводимых данных , , L - 0,1,2,..., вход 7 признака вывода, вход 8 признака конца вывода, третий элемент И 9, первый К-разр дный кольцевой регистр 10, счетчик 11 адресов ввода, первый элемент ИЛИ 12, первый элемент и 13, второй элемент ИЛИ 14, второй N-разр дный кольцевой регистр 15, четвертый элемент И 16, счетчик 17 адресов вывода, четвертый элемент ИЛИ 18, второй элемент И 19, п тый элемент ИЛИ 20, третий N-разр дный кольцевой регистр 21, группу элементов И 22, счетчик 23 зан тости, третий элемент ИЛИ 24, N блоков 25 хранени , каждый из которых содержит К коммутаторов данных 26, коммутатор адреса 27, узел элементов И 28, группу элементов ИЛИ 29 и КМ-разр дных узлов 30 пам ти.

а

о;

а

3153

Вход 3 устройства соединен с пер- аым входом элемента И 9, выход которого соединен с первыми входами узлов элементов И 28 и с входом сдвига Кольцевого регистра 10, К выходов которого подключены к вторым входам уз- Лов элементов И 28 N блоков 25 хранени , а последний К-вход кольцевого регистра 10 подключен к счетному входу счетчика 11, выход переполнени  Которого соединен с вторим входом Элемента ИЛИ 14, вход 7 устройства Соединен с первым входом элемента И 16„ выход которого соединен с пер- йыми входами группы элементов И 22 и ро счетным входом счетчика 17$ выход Переполнени  которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 20, вход 4 устройства соединен с входами на- 4альной установки кольцевого регистра 10 и счетчика И и с вторым входом элемента И 13, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 12, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ 14, выход которого соединен с входом сдвига кольцевого регистра 15 и с входом сложени  счетчика 23 зан тости, вход 8 устройства соединен с входом начальной установки счетчика 17 и с вторым входом -элемента И 19, первый вход которого соединен с выходом, элемента ИЛИ 18, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с входом сдвига кольцевого регистра 21 и е входом вычитаг- Я счетчика 23 зан тости,, выходы счетчиков 11 и 17 подключены соответственно к второй и к первой группам входов коммутаторов 27 блоков 25.1-25,N хранени  и к входам элементов ИЛИ 12 и 18 соответственно , выходы счетчика зан тости 23 соединены с входами элемента ИЛИ 24, выход которого соединен с вторым вхо дом элемента И 16 и  вл етс - выходом 5 устройства, а выход переполнени  счетчика 23 соединен с вторым входом элемента И 9 и  вл етс  выходом 1 устройства, выходы кольцевого регистра 15 соединены соответственно с вто рыми управл ющими входами коммутато ра 27 и с третьими входами узлов элементов И 28 блоков хранени  25. N, выходы кольцевого регистра 21 соединены со вторыми входами группы элементов И 22, выходы которой соединены соответственно с первыми управл ющими входами коммутаторов 27, с

„

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

входом управлени  коммутаторов данных 26, с вторыми входами группы элементов ИЛИ 29 и с входом управлени  режимом узлов 30,1-30§/К пам ти блоков хранени  25.1-25.N, информационный М-разр дный вход 2 устройства соединен с К информационными входами коммутаторов данных 26 блоков хранени  25.1-25,N, информационные выходы коммутаторов данных 26  вл ютс  информационным выходом 6 устройства, выходы узла элементов И 28 блоков 25.1-25.N пам ти соединены с первыми входами группы элементов ИЛИ 29, выходы которой соединены соответственно с входами выборки кристалла узлов 30.1-30.К пам ти, адресные входы которых подключены к выходу коммутатора 27 адреса, информационные входы-выходы узлов 30.1-30.К пам ти соединены с входами-выходами коммутаторов 26 данных.

Устройство дл  ввода-вывода информации работает следующим образом.

В начальный момент производитс  установка в нулевое состо ние счетчиков 11, 17 и 23, в единичное состо ние первых выходов и в нулевое состо ние всех остальных выходов кольцевых регистров 10, 15, 21, при этом на выходе 1 устройства формируетс  единичный сигнал, разрешающий ввод информации в устройство, а на выходе 5 - нулевой сигнал, запрещающий вывод информации из устройства (цепи начальной установки на чертеже не показаны).

Регистры 15 и 21, число разр дов которых равно числу блоков 25 хранени , определ ют блоки 25 хранени , в которые соответственно осуществл етс  ввод или вывод информации, регистр 10, число разр дов которого равно числу К узлов 30 пам ти в каждом блоке 25 хранени , определ етчнепосредственно 30.1 () в которое производитс  ввод информации.

Ввод информации в узел 30 пам ти осуществл етс  при наличии единичного сигнала на входе выборки кристалла, соединенного с выходом элемента ИЛИ 29, вывод информации из узла 30 пам ти осуществл етс , при наличии единичных сигналов на входах выборки кристалла и режима узла пам ти, коммутаторы 26 блоков 25 хранени  при наличии нулевого сигнала на управл ющем входе, соединенном с выходом элемента

И 22,- производ т передачу информации с входа 2 устройства на информационные входы узла 30 пам ти, а при наличии единичного сигнала на управл ющем входе производ т передачу информации из узла 30 пам ти на выходы 6 устройств а. 3 процессе ввода информации адреса  чеек пам ти узла 30 пам ти задаютс  счетчиком 11, а в процес- се вывода информации - счетчиком 17, ввод информации в устройство производитс  М-разр дными словами, а вывод информации - Р-разр дными словами , причем Р И К, где К 2 , L « 0,1,2,..., каждый узел пам ти 30.1 (I ) обеспечивает ввод-вывод М-разр дных слов, а все узлы пам ти 30.1-30.К каждого блока 25 хранени  - одновременный вывод Р-разр дных слов.

Так как в начальный момент на выходах элементов ИЛИ 24, И 16 и 22 имеют место нулевые сигналы, коммутаторы 26 всех блоков 25 хранени  обеспечивают передачу информации с вхо- дов 2 устройства на входы 30 узлов пам ти и во всех 30 блоков узлов 25.4-25.N пам ти хранени  установлен режим записи (нулевые сигналы на выходах группы элементов И 22), однако за счет единичных сигналов на первых выходах регистров 15 и 10 изменение адресов  чеек узла 30 пам ти, а также формирование выборок кристалла осуществл етс  только в блоке 25.1 хранени .

Процесс ввода информации в устройство осуществл етс  следующим образом .

На информационных входах 2 устрой- ства устанавливаетс  вводимое информационное слово разр дностью М, а на входе 3 признака ввода - стробирую- щий положительный импульс, минимальна  длительность которого равна цик- лу записи данных в узле 30 пам ти. Во врем  действи  сигнала на входе 3 на первом выходе группы элементов ИЛИ 29 блока 25.1 хранени  формируетс  единичный сигнал, так как еди- ничные сигналы имеют место на пергёых выходах регистров 10 и 15, поэтому запись первого слова осуществл етс , в узле 30.1 пам ти блока 25.1 хранени  по нулевому адресу, задаваемому счетчиком 11, задним фронтом сигнала на входе 3, стробирующего вводимые данные, осуществл етс  установка в единичное состо ние второго разр да

Q 5 0

5 0

д g

5

и в нулевое состо ние первого разр да регистра 10, поэтому во врем  ввода следующего слова данных (единичный сигнал на входе 3) единичный сигнал сформируетс  на втором выходе группы элементов ИЛИ 29 и запись следующего слова осуществл етс  в узле 30.2 пам ти первого блока 25.1 хранени  также по нулевому адресу. После записи первых К слов вводимых данных во все узлы 30.1-30.К пам ти первого блока 25.1 хранени  задним фронтом сигнала с К-ого выхода кольцевого регистра 10 счетчик 11 увеличивает свое содержимое на единицу, поэтому запись следующих К вводимых слов осуществл етс  последовательно в узел 30.1-30.К пам ти блока 25.1 хранени  по первому адресу, задаваемому счетчиком 11 и т.д.

После окончани  ввода массива данных на входе 4 признака конца ввода сформируетс  положительный импульс, который осуществл ет установку в исходное состо ние регистра 10, счетчика 11 в единичное состо ние второго разр да и в нулевое состо ние первого разр да регистра 15, поэтому запись следующего массива данных производитс  в блок 25,2 хранени  в узел пам ти 30.1 по нулевому адресу, кроме того, сигналом с выхода 4 осуществл етс  увеличение на единицу содержимого счетчика 23, что приводит к формированию единичного сигнала на выходе элемента 24 ИЛИ, а следовательно , к разрешению вывода информации из устройства, а именно из блока 25.1 хранени . Если длина вводимого массива больше емкости блока 25 хранени  , то в момент переполнени  емкости счетчика 11 на выходе переполнени  сформируетс  единичный сигнал, который так же, как и сигнал на входе 4 устройства, осуществл ет сдвиг единичного сигнала в кольцевом регистре 15, увеличит содержимое счетчика 23 и, тем самым, ввод массива данных продолжаетс  в блок 25.2 хранени  в узел пам ти 30.1 по нулевому адресу, дл  исключени  двойного срабатывани  кольцевого регистра 15 и счетчика 23 при вводе массивов длиной , равной емкости узла пам ти одного блока 25 хранени , введена блокировка входа 4 нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 12, поступающим на второй вход элемента И 13.

Если все блоки хранени  25.1-25.N заполнены, то на выходе переполнени  счетчика 23, а следовательно, и на выходе 1 устройства сформируетс  нулевой сигнал, который запретит дальнейший ввод информации до тех пор, пока не освободитс  хот  бы один блок 25 хранени .

Вывод информации из устройства возможен только после заполнени  массивом данных хот  бы одного блока 25 хранени  и осуществл етс  Р-разр д- ными словами при наличии единичного сигнала на выходе 5 устройства следующим образом.

На входе 7 устройства устанавливаетс  единичный сигнал 9 стробирую- щий выводимые данные, с минимальной длительностью, равной циклу чтени  из узла 30 хранени , вс врем  действи  единичного сигнала на входе 7 устройства, на выходе элемента И 16, а следовательно,, и на первом зыходе группы элементов И 22 сформируетс  единичный сигнал, который приводит к формированию единичных сигналов на входах задани  режима всех уз ов 30 пам ти блока хранени  .5«1, на всех выходах группы элементов ИЛИ 29 блока сигнала, на управл ющих входах коммутатора 26 блока хранени  25,1, поэтому данные, выводимые из узла 30.,К пам ти блока 25.1 хранени  по нулевому адресу, задаваемому счетчиком 17, черс-J коммутатор 26 поступают на выход 6 ,/ „тройства. Задним фронтом единичного сигнала с выхода элемента И 16 счетчик 17 адресов вывода увеличивает свое содержимое на единицу, поэтому во врем  действи  следующего единичного сигнала на входе 7 устройства вывод данных производитс  одновременно из узлов 30,1-30.К пам ти блока 25.1 хранени  по следующему адресу задаваемому счетчиком 17„

В момент окончани  вывода массива данных единичный сигнал сформируетс  на входе 8 устройства, при этом в кольцевом регистре 21 происходит сдвиг информации, а счетчик 23 уменьшает свое содержимое на единчцу, аналогично режиму записи при выводе массивов длиной, большей емкости блока 25 хранени , на выходе переполнени  счетчика 17 сформируетс  единичный сигнал, функции которого аналогичны функци м сигнала на вкоде 8, Дл  ис

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ключени  двойного срабатывани  так же, как и при записи, введена блокировка входа 8 нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 18.

Если после чтени  массива информации отсутствуют заполненные блоки 25 хранени  (счетчик 23 установилс  в нулевое состо ние) дальнейший вывод информации приостанавливаетс  до по влени  заполненных, готовых к выводу , блоков хранени  25

Claims (1)

1. Коммутатор адреса 27 представл ет собой группу элементов И-ИЛИ, количество элементов И-ИЛИ равно разр дности счетчиков 11 и 17- и соответствует объему одного узла 30 пам ти. Емкость счетчика 23 зан тости равна числу блоков 25 хранени . Формула изобретени 

   Устройство дл  ввода-вывода информации , содержащее два элемента И, п ть элементов ИЛИ, счетчик зан тости , счетчик адресов вывода, счетчик адресов ввода,, разр дные выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого  вл етс  входом признака конца ввода устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу переполнени  счетчика адресов ввода, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сложени  счетчика зан тости, разр дные выходы которого соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом разрешени  вывода устройства, выходом разрешени  ввода которого  вл етс  выход переполнени  счетчика зан тости, разр дные выходы счетчика адресов вывода соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входом признака конца вывода устройства, выход второго элемента И соединен с первым входом п того элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переполнени  счетчика адресов вывода, выход п того элемента ИЛИ соединен с входом вычитани  счетчика зан тости, о т л и- |Чающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены третий и четвертый элементы И,

   три кольцевых регистра, группа элементов И, N блоков хранени  данных, каждый из которых содержит коммутатор данных, коммутатор адреса, узел элементов И, группу элементов ИЛИ, К узлов пам ти, (где , ,1,2,.,.), причем первый вход третьего элемента И  вл етс  входом признака ввода

   1 - N выходы которого соединены с первыми управл ющими входами коммутаторов адреса и третьими входами узлов элементов И соответственно 1 - N блоков хранени  данных, выход п того элемента ИЛИ соединен с синхровходом третьего кольцевого регистра, параллельные выходы которого соединены с

   устройства, второй вход третьего эле- JQ вторыми входами элементов И группы,

   мента И соединен с выходом переполнени  счетчика зан тости, выход третьего элемента И соединен с первыми входами узлов элементов И блоков хранени  данных и с синхровходом первого кольцевого регистра, параллельные выходы которого соединены с вторыми входами узлов элементов И N блоков хранени  данных, выход старшего раз-

   1-N выходы которых соединены с управл ющими входами коммутаторов ад-, реса, с первыми входами элементов ИЛИ группы, с управл ющими входами 15 коммутаторов данных и входами режима узлов пам ти соответственно 1-N блоков хранени  данных, первый и вто рой информационные входы коммутаторов адреса N блоков хранени  данных

   р да первого кольцевого регистра сое- 2Q соединены с разр дными выходами счетдинен со счетным входом счетчика адресов ввода, вход сброса которого соединен с входом установки в исходное состо ние первого кольцевого регистра и входом признака конца ввода устройства, вход признака вывода устройства соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ШЩ, выход четвертого элемента И соединен с первыми входами элементов И группы и со счетным входом счетчика адресов вывода, вход сброса которого соединен с входом признака

   конца вывода устройства, вывод второ- „ блоков хранени  данных  вл ютс  соот- го элемента ИЛИ соединен с синхровхо- ветственно информационными входами- дом второго кольцевого регистра, выходами устройства.

   1-N выходы которых соединены с управл ющими входами коммутаторов ад-, реса, с первыми входами элементов ИЛИ группы, с управл ющими входами коммутаторов данных и входами режима узлов пам ти соответственно 1-N блоков хранени  данных, первый и второй информационные входы коммутаторов адреса N блоков хранени  данных

   чиков адресов ввода и вывода соответственно , причем в каждом блоке хранени  данных выходы узла элементов И соединены с вторыми входами элементов ИЛИ группы, 1-К выходы элементов ИЛИ группы соединены с входами выборки кристалла соответственно 1 - К узлов пам ти, адресные входы которых объединены и подключены к выходу коммутатора адреса, информационные входы-выходы узлов пам ти подключены к группе информационных входов-выходов коммутаторов данных, информационные входы-выходы коммутаторов дэнных,N

   С о с т а в и т е п ь А, 3 а с о р и н Редактор М.Недолуженко Техред М.Ходани

   Заказ 108

   Тираж 559

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва} , Раушскг.  наб, R, А/5

   Корректор Л, Натай

   Подписное