SU1543411A1 - Устройство дл сопр жени вычислительной машины с внешними объектами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управлени  технологическими процессами, научными экспериментами и т.п. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства. Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее интерфейсный блок, первый блок коммутации, оперативный запоминающий узел, первый мультиплексор, счетчик, генератор импульсов, три элемента ИЛИ, два элемента И и три триггера, введены второй блок коммутации, второй мультиплексор, дешифратор, группа распределителей выходных сигналов управлени , схема сравнени , два одновибратора и четыре триггера. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управлени  технологическими процессами , научными экспериментами и т.п.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - функцио нальные схемы распределител  сигналов управлени  и интерфейсного блока .

Устройство содержит оперативный запоминающий узел (ОЗУ) 1 , интенфейс- ный блок 2, блоки 3 и 4 коммутации, элемент ИЛИ 5, триггер 6, элемент И 7, триггер 8, элемент ИЛИ 9, триггеры 10 - 12, генератор 13 импульсов, счетчик 14, триггеры 15 и 16, элемент ИЛИ 17, одновибратор 38, дешифратор 19, одновибратор 20, распределители 23 выходных сигналов управлени  группы, мультиплексоры 22 и 23, элемент сравнени  24 и элемент И 25,

Распределители 21 сигналов управлени  состо т из дешифраторов 26 и 27 и узла 28 формирователей 29 импульсов управлени .

Интерфейсный блок 2 при сопр жении устройства с ЭВМ типа ИСКРА-226 содержит группу элементов НЕ 30, элемент НЕ 31, группу командных входов 32 блока 2, элемент НЕ-ИЛИ 33, входы 34 и 35 запросов прерывани  блока 2, шинный формирователь 36, первую группу информационных входов-выходов 37, депшсЬратор 38, вторую группу информационных входов-выходов 39, дешифратор 40, щиЛратор 41, элемент И 42, элемент НЕ 43, триггер 44, элемент И 45, триггеры 46 и 47, первый, третий, второй, четвертый и п тый выходы 48сл

Јь

со

Јь

3154

52 блока 2, элемент НЕ -ИЛИ-НЕ 53, группу выходов 54 блока 2.

На чертежах обозначены выход 55 запроса санкции, индикаторный выход. и группа выходов 56, выходы сигналов управлени , группа входов 57 сигналов контрол  и вход 58 сигнала санкции.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом работы триггеры 6, 8, 10, II, 12, 15 и 16 устанавливаютс  в нулевое состо ние (-цепь начальной установки не показана).

Интерфейсный блок 2 осуществл ет обмен данными и служебными сигналами (например, сигналами команд и состо ний ) с вычислительной машиной через первую группу входов-выходов, первую группу входов и первую группу выходов устройства.

Данные представл ютс  п-разр дны- ми двоичными словами, которые в зависимости от назначени  могут содер-§ жать:

-номер канала управлени  и (или) контрол  (слово номера), при этом каналами управлени   вл ютс  выходы 56, а каналами контрол  - (п-3) - разр дные входы 57;

-инструкцию, содержащую значение (О или 1) сигнала, подлежащего выдаче на выбранный канал управлени , и указание на пор док выполнени  инструкции: по разрешению (санкции) оператора или по команде с вычислительной машины (слово чнструкции);

-состо ние устройства и значени  сигналов, поступающих по выбранному каналу контрол  (слово состо ни ).

Дл  работы устройства используютс  п ть команд вычислительной машины: запись слова номера (ЗЛН), запись слова инструкции (ЗПИ), чтение слова номера (ЧТН), чтение слова состо ни  (ЧТС) и команда Пуск. При поступлении какой-либо из этих команд, интерфейсный блок 2 формирует сигнал на соответствующем выходе. В зависимости от последовательности поступлени  команд могут быть реализованы следующие операции: выдача инструкции на выбранный канал управлени , циклический опрос каналов контрол  и ввод информации в вычислите1ьную машину.

Выдача инструкции на выбранный канал управлени , производитс  по командам ЗПН, ЗПИ, ПУСК. С командой ЗПН из .вычислительной машины в уст

0

5

41

.

0

5

0

5 п

5

0

5

14

ройство поступает слово номера, код которого по лини м 39 подаетс  на блок 3„ По сигналу, поступающему на вход ЗП1, производитс  запись кода номера в блоке 3. С выходов N3 блока 3 код номера поступает на выходы 57 устройства, а также на кодовые входы дешифратора 19 и дешифраторов 26 и 27 в распределител х 2. При этом старшие разр ды кода номера поступают на дешифратор 19, из остальных разр дов кода номера старшие подаютс  на дешифраторы 26, а младшие - на дешифраторы 27. Например, при п 8, возможно следующее распределение разр дов кода номера: три старших разр да - на дешифратор 19, следующие три разр да - на дешифраторы 26, два младших разр да - на дешифраторы 27. При таком распределении устройство может содержать до 8 распределителей 21, в каждом из которых Формирователи 29 сигналов управлени  образуют в узле 2.8 матрицу размером .

По команде ЗПИ в блок 4 записываетс  слово инструкции. Запись производитс  по сигналу с выхода 49-интерфейсного блока 2. Этим же сигналом устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 6. Сигнал инструкции с выхода блока 4 поступает на входы младшего разр да групп кодовых входов дешифраторов 27 и на выход 56 устройства. Таким образом, на кодовых входах дешифраторов 19, 26 и 27 устанавливаютс  коды, позвол ющие осуществить выбор формировател  29, соответствующего содержанию слова номера, и установку его в состо ние, соответствующее значению сигнала инструкции при поступлении на управл ющий вход дешифратора 19 разрешающего сигнала. Установка формировател  29 производитс  в соответствии с наличием сигнала на четном (при нулевом значении сигнала инструкции) или нечетном (при единичном значении сигнала инструкции ) выходах дешифратора 27.

Пор док выполнени  инструкции определ етс  значением сигнала на другом выходе блока 4: при нулевом значении сигнала инструкци  выполн етс  по команде, подаваемой оператором на вход устройства, а при единичном значении - по команде ПУСК.

При поступлении команды ПУСК сигнал с выхода 52 интерфейсного блока 2 подаетс  на (инверсный динамичесьI

кий) вход установки нул  триггера 6 и через элемент ИЛИ 9 на (инверсный динамический) вход синхронизации триггера 12. Сладом этого сигнала триггер 12 устанавливаетс  в единичное состо ние, а триггер 6 сбрасываетс . Если на информационный вход триггера J 5 .выхода блока 4 поступает J, то фронтом сигнала с выхода триггера 12, триггер 15 устанавливаетс  в единичное состо ние и через элемент ИЛИ 17 запускает одновибратор

18.Импульс с выхода одновибратора 18, поступив на управл ющий вход дешифратора 19, служит разрешающим сигналом дл  установки формировател  29 в соответствии с кодами на входах дешифраторов

19,26 и 27. Сигналы, соответствующие значению инструкции, выдаютс  с выбранного Формировател  29 в канал управлени  и на мультиплексор 22.

Спад выходного импульса одновибратора 18 производит:

-запуск одновибратора 20, вследствие чего сбрасываетс  триггер 15;

-установку триггера 12 через элемент ИЛИ 9 в нулевое состо ние (поскольку триггер 6 находитс  в нулевом состо нии);

-установку триггера 10 в единичное состо ние. При этом сигнал с выхода триггера 10 поступает на первый вход интерфейсного блока 2, иницииру  выдачу в вычислительную машину запроса на прерывание, после чего с целью контрол  выполнени  инструкции может быть произведен ввод в вычислительную маши у инсЬормации о состо нии ,

В том случае, когда инструкци  должна выполн тьс  по санкции оператора , с выхода блока 4 на информационный вход триггера 15 поступает О. Поэтому установка в единичное состо ние триггера 12 по команде Пуск не вызывает установку в единичное состо ние триггера 15. Сигнал с выхода триггера 12 поступает на выход 55 устройства как сигнал запроса санкции оператора. При этом дл  индикации номера канала управлени  и инструкции могут быть использованы соответственно выходы 56 и выход устройства . Сигнал санкции представл ет собой уровень 1, посылаемый оператором на вход 58 устройства. Фронтом этого сигнала триггер 16 устанавливаетс  в единичное состо ние и через

434116

элемент ИЛИ 17 запускает одновибратор 18. Дальнейша  работа устройства происходит согласно изложенному, с Циклический опрос каналов контрол  предназначен дл  вы влени  фактов изменени  значений сигналов, поступающих по каналам контрол . Циклический опрос начинаетс  по команде

Ю Пуск в случае ее поступлени  при нулевом состо нии триггера 6. т.е. после начальной установки, либо по второй команде Пуск после команды ЗПИ. В этом случае на информационный

15 вход триггера 8 поступает J, благодар  чему фронт сигнала с выхода 52 интерфейсного блока 2 устанавливает триггер 8 в единичное состо ние. Сигнал с выхода триггера 8 запускает ге20 нератор 13 импульсов и разрешает запись в блок 3 информации с выходов двоичного счетчика 14. Генератор 13 вырабатывает две сдвинутые по фазе серии импульсов одинаковой частоты.

25 Импульсы первой серии поступают на счетчик 14, вызыва  его переключение. При этом на выходах блока 3 последовательно формируютс  коды номеров всех 2 каналов контрол . Эти коды

0 поступают на адресные входы ОЗУ 1 и мультиплексора 23. В ОЗУ 1 хран тс  (n-З)-разр дные слова, содержащие - значени  сигналов, поступающих по каналам контрол . Б течение одного пе35 риода генератора 13 из ОЗУ 1 считываетс  слово, содержащее предшествующие значени  сигналов, поступивших по каналу контрол  с номером, установленным на выходе счетчика 14. Это

0 слово поступает на схему 24 сравнени , где сравниваетс  со словом, поступающим с выходов мультиплексора 23 и содержащим текущие значени  сигналов , поступающих по тому же каналу

5 контрол . При несовпадении этих слов на выходе схемы 24 сравнени  формируетс  сигнал 1. Импульсом второй серии с выхода генератора 13 триггер 11 устанавливаетс  в единичное сос0 то ние, на входах элемента И 25 про- исходит совпадение сигналов 1, а сигналом с выхода элемента И 25 производитс  запись в ОЗУ 1 текущего слова и через элемент ИЛИ 5 - сброс

5 триггера 8, в результате чего генератор 33 останавливаетс . После окончани  записи текущего слова в ОЗУ 1 происходит совпадение кодов на входах схемы 24 сравнени , сигнал на выходе

последнего принимает нулевое значение и снимаетс  сигнал записи с ОЗУ 1.

При установке триггера 1J в единичное состо ние сигнал с его выхода поступает на вход интерфейсного бло- ка 2 и инициирует выдачу ъ вычислительную машину запроса на прерывание.

Циклический опрос каналов контрол  может быть прерван командой ЗПН, при поступлении которой сигналом с выхода 48 интерфейсного блока 2 сбрасываетс  триггер 8.

Ввод информации в вычислительную машину производитс  по командам ЧТН. и ЧТС. При получении команды ЧТН интерфейсный блок 2 бзормирует на выходе 50 сигнал, поступающий на вход ЧТ1 блока 3. По этому сигналу блок 3 считывает хран щийс  в нем код номера канала, который передаетс  по лини м 39 в интерфейсный блок 2 и далее в вычислительную машину.

По команде ЧТС сигнал с выхода 51 интерфейсного блока 2 поступает на вход элемента И 7 и вход ЧТ блока 4. Если команда ЧТС поступает после команды ЗПИ до команды Пуск, то триггер 6 находитс  в единичном состо нии , элемент И 7 заперт нулевым сиг- налом с инверсного выхода триггера 6 и на шины 39 блока 4 выдаетс  записанное ранее по команде ЗПИ слово инструкции . Возврат слова инструкции в вв числительную, машину может быть ис- пользован дл  проверки правильности его приема по команде ЗПИ при реализации операции выдачи инструкции на канал управлени .

При поступлении команды ЧТС после начальной установки или после команды Пуск (например, при обмене по прерыванию) триггер 6 находитс  в нулевом состо нии и элемент И 7 открыт дл  сигнала с выхода 5 интерфейсного блока 2. В этом случае одновременно производитс  запись информации, поступающей на входы М2 и ее считывание на шины 39 с входов-выходов fl блока 4. Эта информаци  представл ет собой слово состо ни , которое содержит;

-сигналы с выходов триггеров 10

и 13 как информацию об источнике запроса на прерывание;

-сигнал с выхода мультиплексора 22, показывающий состо ние формировател  29 (т.е. канала управлени ) с номером, записанным в блоке 3;

5

5

Q

5 0

0 35

40 45 50

се

- (n-З)-разр дное слово, содержащее значени  сигналов, поступающих по каналу контрол  с номером, записанным в блоке 3.

Интерфейсный блок 2 дл  обмена информацией в отрицательной логике, т.е. сигналу 1 соответствует низкий уровень напр жени  (фиг.З) работает следующим образом.

На входы элементов НЕ 30 поступает код команды (МКВВ), который после инвертировани  подаетс  на информационный вход дешифратора 40 и шифратора 41. Дл  управлени  работой устройства используютс  семь команд вычислительной машины: Установить св зь (УС), Разрешить запрос на прерывание (РЗП), Прин ть первый байт (ППБ), Прин ть последний байт (ШШ) , Выдать первый байт (ВПБ), Выдать последний байт (ВВП)j Прин ть команду (ПК). Стробирование кода команды осуществл етс  сигналом

на входе 32.2. Триггер 44 служит дл  i

выдачи в вычислительна машину сигнала запроса на прерывание. П ибратор 41 формирует коды состо ний, служащие дл  информировани  вычислительной машины о выполнении команды Команда выполнена (КБ) или Команда выполнена , есть запрос на прерывание (КВЗП) . Код состо ни  стробируетс  с сигналом , вырабатываемым элементом И 42.- В дешифраторе 40 производитс  дешифраци  кода команды и выдача сигнала на соответствующий выход, причем при поступлении сигналов на выходы 48

(ППБ;, 49 (ПБП), 50 СВПБ), si (ввп)

и 52 (ПК) блока 2 устройство выполн ет действи , определ емые соответст- ,вен-но командами ЗПН, ЗПИ, ЧТН, ЧТС и Пуск. Одновременно с кодом команды УС, ППБ или ПБП с вычислительной машины на входы-выходы 37 интерфейсного блока 2 подаетс  информационное слово Информационное слово, поступающее с командой УС, содержит код физического адреса устройства (), а слова, сопровождающие команды ППБ и ПБП,  вл ютс  соответственно спорами номера и инструкции. Эти слова через шинный формирователь 36 и входы-выходы 39 интерфейсного блока 2 передаютс  на блоки 3 и 4. При поступлении из вычислительной машины команд ВПБ и ВБП сигналом с выхода элемента НЕ-ИЛИ-НЕ 53 шинный формирователь 36 переключаетс  на передачу информации с входов-выходов 39 на вхо- ,ды-выходы 37 и из блоков 3 и 4 в вычислительную машину выдаютс  соответст- венно слова номера и состо ни .

При поступлении из вычислительной машины команды УС сигнал с первого выхода дешифратора 40 устанавливает триггер 46 в соответствии со значением (О или 1) сигнала на выходе дешифратора 38. Если код ФАУ совпадает с физическим адресом данного устройства , сигналом с выхода дешийрато- ра 38 триггер 46 устанавливаетс  в нулевое .состо ние. Сигнал с пр мого выхода триггера 46 разрешает дешифрацию дешифратором 40 всех последующих команд и выдачу кодов состо ний с шифратора 41, а сигнал с инверсного выхода триггера 46 разрешает выдачу в вычислительную машину сигнала ответа с выхода элемента И 42. В том случае, когда код ФАУ не совпадает с физическим адресом данного устройства , по команде УС триггер 46 устанавливаетс  в единичное состо ние и дешифраци  последующих команд, выдача кодов состо ний и сигнала ответа прещаютс , т.е. интерфейсный блок 2 логически отключаетс  от вычислительной машины. По команде РЗП сигналом с второго выхода дешифратора 40 происходит установка триггера 47 в единичное состо ние. При этом сигнал с триггера JO или Л через входы 34 или 35 интерфейсного блока 2, элемент НЕ- ИЛИ 33 и элемент И 45 поступает на информационный вход триггера 44. Спадом очередного сигнала, поступающим с элемента НЕ 43 на вход синхронизации триггера 44, последний устанавливаетс  в единичное состо ние. С инверсного выхода триггера 44 в вычис

ю 15 0 0

34ПЮ

Сигнал с единичного выхода триггера 44, поступающий на информационный вход шифратора 41, определ ет код состо ни , выдаваемый интерфейсным блоком 2 на команду УС, а именно: при нулевом состо нии триггера 44 в вычислительную машину выдаетс  код состо ни  KB, а при единичном состо нии триггера 44 - код состо ни  КБЗП.

На все остальные команды вычислительной машины шифратор 41 вырабатывает код состо ни  КВ.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  сопр жени  вычислительной машины с внешними объектами, содержащее интерфейсный блок, перва  группа информационных входов-выходов, командных входов и группа выходов которого  вл ютс  соответствующими группами входов-выходов, входов и выходов устройства дл  подключени  к группе информационных входов-выходов, группе командных выходов и групп синхронизирующих входов вычислительной машины, а втора  группа информационных входов-выходов интерфейсного блока соединена с группой информационных входов-выходов первого блока коммутации, группа информационных входов и группа выходов которого соединены соответственно с группой выходов счетчика и группой адресных входов оперативного запоминающего узла, первый мультиплексор, группа информационных входов которого  вл етс 

   группой входов устройства дл  подключени  к группе информационных выходов внешнего объекта, три триггера, два элемента И, генератор импульсов и три элемента ИЛИ, причем инверсный выход первого триггера соединен с

   лительную машину поступает сигнал за- 45 первым входом первого элемента И, а

   проса. При поступлении после этого из вычислительной машины команды УС и ФАУ и установки триггера 46 в нулевое состо ние, с инверсного выхода триггера 46 на динамический вход установки нул  триггера 47 поступает фронт, устанавливающий триггер 47 в нулевое состо ние. Подача сигнала 1 с выхода элемента И 45 на инЛорма- ционный вход триггера 44 прекращаетс  и по окончании сигнала в линии 32.2 триггер 44 устанавливаетс  в нулевое состо ние, в результате чего сигнал запроса снимаетс .

   выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени 

   50 устройства, в него введены второй блок коммутации, схема сравнени , второй мультиплексор, группа распределителей выходных сигналов управлени , дешифратор, четыре триггера и

   55 Два одновибратора, причем выход второго триггера соединен с входом запуска генератора импульсов, выход первого одновибратора подключен к разрешающему входу дешифратора, уста

   выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени 

   устройства, в него введены второй блок коммутации, схема сравнени , второй мультиплексор, группа распределителей выходных сигналов управлени , дешифратор, четыре триггера и

   Два одновибратора, причем выход второго триггера соединен с входом запуска генератора импульсов, выход первого одновибратора подключен к разрешающему входу дешифратора, устаковочному входу третьего триггера, входу второго одновибратора и перво- му входу второго элемента ИЛИ, первый выход генератора импульсов сое-. динен с синхровходом четвертого триггера , выходом подключенного к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с информационным входом четвертого триггера и выходом схемы сравнени , перва  и втора  группы информационных входов которой подключены соответственно к группам выходов оперативного запоминающего узла и первого мультиплексора, труп- пой адресных входов соединенного с группой выходов первого блока коммутации , группами информационных входов дешифратора и распределителей выходных сигналов управлени  группы и группой адресных входов второго мультиплексора , группы информационных входов которого соединены с первыми группами выходов распределителей выходных сигналов управлени , вторые группы выходов которых  вл ютс  соответствующими группами входов устройства дл  подключени  к командным группам входов внешнего объекта,группа выходов первого мультиплексора подключена к группе информационных входов оперативного запоминающего уз ла, вход разрешени  записи которого соединен с выходом второго элемента И„ пр мой выход первого триггера сое- динен с информационным входом п того триггера, выходом подключенного к синхровходу шестого триггера и информационному входу седьмого триггера, выходы которых соединены соответст- венно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выходом соединенного с входом первого одновибратора, группа управл ющих входов первого блока коммутации подключена к перво- му, второму синхровыходам интерфейсного блока и выходу второго триггера, информационным входом и входом сброса соединенного с инверсным выходом первого триггера и выходом первого эле-

   мента ИЛИ, группа информационных входов-выходов и группа входов управл ющих второго блока коммутации соединены соответственно с второй группой информационных входов-выходов интерфейсного блока и с третьим, четвертым синхровыходами интерфейсного блока и выходом первого элемента И, вторым входом подключенного к четвертому синхровыходу интерфейсного блока, первый и третий синхровыходы которого подключены соответственно к второму входу первого элемента ИЛИ и установочному входу первого триггера, а п тый сикхровыход - к входам сброса первого, третьего и четвертого триггеров , синхровходу второго триггера и второму входу второго элемента ИЛИ, выходом соединенного с синхровходом п того триггера, счетный вход счетчика подключен к второму выходу генера- тора импульсов, выход второго одно- вибратора соединен с входами сброса шестого и седьмого триггеров, груп- па информационных входов второго блока коммутации подключена к группе выходов первого мультиплексора-, выхо ду второго мультиплексора и выходам третьего и четвертого триггеров,группа выходов дешифратора соединена с разрешающими входами распределителей выходных сигналов управлени  группы, информационные входы которых соединены с первым выходом второго блока коммутации, вторым выходом подключенного к информационному входу шестого триггера, группа выходов первого блока коммутации и первый выход второго блока коммутации  вл ютс  соответственно группой выходов индикации и выходом индикации устройства, выход п того триггера и синхровход седьмого триггера  вл ютс  соответственно выходом запроса санкции оператора и вхо- дом сигнала санкции оператора устройства , первый и второй входы запроса прерывани  интерфейсного блока соединены соответственно с выходами третьего и четвертого триггеров.

   56

   фиг1

   0

   ш

   л