SU1130854A1 - Устройство дл ввода информации - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее селектор, регистр данных, выходы которого  вл ютс  выходной информационной шиной устройства, первый вход регистра данных  вл етс  входом Установка устройства, входы группы регистра данных  вл ютс  входной информационной шиной устройства, первый вход селектора  вл етс  синхронизирующим входом устройства, первый выход  вл етс  стробирующим выходом устройства , входы группы селектора  вл ютс  шиной управлени  устройством , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  путем организации синхронного режима работы, оно содержит блок измерени  задержки и блок синхронизации , первый вход блока измерени  задержки подключен к первому выходу селектора, второй, вход  вл етс  стробирующим входом устройства , а выходы группы соединены с входами второй группы блока синхронизации , входы первой группы которого объединены с входами группы селектора, второй вход подключен к второму выходу селектора, выход по (Л подключен к второму входу регистра данных и  вл етс  выходом Запрос устройства, первый вход блока синх-, с с; ронизации  вл етс  тактирующим входом устройства. :о Iл X СП 4:

Description

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок измерени  задержки содержит генератор , триггер, счетчик, формировател импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора , второй вход элемента И подключен -к выходу триггера, а выход к первому входу счетчика, второй вход которого через формирователь импульсов подключен к первому входу триггера, который  вл етс  первым входом блока, второй вход триг ,гера  вл етс  вторым входом блока, выходы группы счетчика  вл ютс  выходами, группы блока.

3.Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с   тем, что блок синхронизации содержит дешифратор, два элемента задержки, два элемента 4И-ИПИ, счетчик,.триггер, элемент НЕ, элемент И, входа группы дешифратора  вл йтс  входами второй группы блока, выходы дешифратора подключены к входам первой группы первого и второго элемента 4И-ИЛИ, входы второй группы п рво то и второго элементов 4И-ИЛИ подключены квыходам групп первого и второго элементов задержки соответственно , вход первого элемента задержки  вл етс  первым входом

блока, первый триггера и первый вход счетчика  вл ютс  вторым входом блока, выход счетчика подключен к второму входу триггера, третий вход -триггера через элемент НЕ подключен к выходу первого элемента 4И-ИЛИ и первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход элемента И подключен к входу второго элемента задержки, выход второго элемента 4И-ИЛИ подключен к второму входу счетчика и  вл етс  выходом блока, входы группы счетчика  вл ютс  входами первой группы блока.

4. Устройство по п. 1,отл ичающеес  тем, что селектор содержит переключатель адреса, блок сравнени , регистр, дешифратор , выходы переключател  адреса соединены с входами первой группы блока сравнени , входы второй группы которого и входы группы регистра  вл ютс  входами группы селектора , выход блока сравнени  соединен с первым входом регистра, второй вход которого  вл етс  первым входом селектора, выходы соединены с входом дешифратора, первый выход

которого  вл етс  первым выходом селектора, второй выход  вл етс  вторым выходом селектора.

I

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении управл ющих вычислительных комплексов.

Известно устройство дл  обмена информацией между ЦВМ и внешними устройствами (ВУ), содержащее груплу шин запросов, опросов ВУ и регистр ввода данных, группа выходов которого подключена к группе инфор мационных входов ЦВМ.

Устройство реализует асинхронный способ передачи информации от датчика в ОЗУ ЦВМ tl.

Недостатками устройства  вл ютс  низкие быстродействие операций

обмена и пропускна , способность информационной магистрали, обеспечивакнцей подключение датчиков информации к ЦВМ.

Известно устройство дл  обмена ЦВМ с датчиками информации, содержащее .селектор, регистр данных, выходы которого  вл ютс  ВЬПЕОДНОЙ ИНформационной шиной устройства, первый вход регистра данных  вл етс  входом Установка устройства, входы группы регистра данных  вл ютс  входной информационной шиной устройства , первый вход селектора  вл етс  синхронизирующим входом устройства , первый выход  вл етс  стробиги

3 .

рующим выходом устройства, входы группы селектора  вл ютс  шиной управлени  устройством.

Устройство обеспечивает передачу информации между ВУ и ЦВМ через канал пр мого доступа к пам ти. По мере готовности информации от датчика она переписываетс  в регистр данных. Одновременно формируетс  сигнал Запрос, поступающий на вход ЭВМ. По мере готовности канала пр мого доступа из ЭВМ выдаетс  сигнал Запрос прин т, которым считываетс  информаци  из регистра данных 21.

Недостатком этого устройства  вл етс  низкое быстродействие, обусловленное асинхронной работой датчика и ЦВМ, при которой синхронизаци  передачи информации между датчиком и ЦВМ осуществл етс  при передаче каждого слова информации. Это ведет к большим затратам времени на передачу массивов информации от источников, размещенных на больших рассто ни х. Кроме того, устройство имеет низкую пропускную способность информационной магистрали, что ограничивает количество источников информации, которые можно к ней подключить.

I

Цель изобретени  - повьштение

быстродействи  операций обмена путем организации синхронного режима работы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  ввода информации, содержащее селектор, регистр данных, выходы которого  вл ютс  выходной информационной шиной устройства, первый вход регистра данных  вл етс  входом Установка устройства, входы группы регист ра данных  вл ютс  входной информационной шиной устройства, первый вход селектора  вл етс  синхронизирующим входом устройства, первый выход  вл етс  стробирующим выходом устройства, а входы группы селектора  вл ютс  шиной управлени  устройством , введены блок измерени  задержки и блок синхронизации, первый вход блока измерени  задержки подключен к первому выходу селектора , второй вход  вл етс  стробирующим входом устройства, а выходы группы соединены с входами второй группы блока синхронизации, входы

308544

первой группы которого объединены с входами группы селектора,- второй вход подключен к второму выходу селектора , выход подключен к второму 5 входу регистра данных и  вл етс  выходом Запрос устройства, первый вход блока синхронизации  вл етс  тактируюш 1м входом устройства.

Блок измерени  задержки содержит

10 генератор, триггер, счетчик, формирователь импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора, второй вход элемента И подключен к выходу триггера,

f5 а выход - к первому входу счетчика, второй ВХОД которого через формирователь импульсов подключен к первому входу триггера, который  вл етс  первым входом блока, второй

20 вход триггера  вл етс  вторым входом блока, выходы группы счетчика  вл ютс  выходами группы блока.

Блок синхронизации содержит дешифратор , два элемента задержки,

два элемента 4И-ИЛИ, счетчик, триггер , элемент НЕ, элемент И, входы группы дешифратора  вл ютс  входами второй группы блока, выходы дешифратора подключены к входам пер30 вой группы первого и второго элементов 4И-ИПИ, входы второй группы первого и второго элементов 4И-ИЛИподключены к выходам групп первого и второго элементов задержки ,соот35 ветственно, вход первого элемента задержки  вл етс  первым входом блока, первый вход триггера и первый вход счетчика  вл ютс  вторь1м входом блока, выход счетчика подклю40 чен к второму входу триггера, третий вход триггера через элемент НЕ подключен к выходу первого элемента 4И-ИЛИ и первому входу элемента И, второй вход которого подключен

45 к выходу триггера, выход элемента И подключен к входу второго элемента .. задержки , выход второго элемента 4И-Ш1И подключен к второму входу счетчика и  вл етс  выходом бло50 ка, входы группы счетчика  вл ютс  входами первой группы блока.

Селектор содержит переключатель адреса, блок сравнени , регистр, дешифратор, выходы переключател 

55 адреса соединены с входами первой группы блока сравнени , входы второй группы которого и входы группы регистра  вл ютс  входами группы селектора, выход блока сравнени  соединен с первьпу входом регистра, второй вход которого  вл етс  первым входом сеЗтектора, выходы соединены с входом дешифратора, первый выход которого  вл етс  первым выходом селектора, второй выход  вл етс  вторым выходом селектора. Введение указанных блоков позвол ет увеличить быстродействие обмена путем организации синхронного режима передачи информации из ВУ в ЦВМ. При этом сигнал Запрос и информаци  синхронизируютс  с тактовой сеткой ЦВМ с учетом времени распространени  сигналов в лини х св зи и несинхронной работы ЦВМ и датчика 5 что позвол ет производить прием каждого слова массива информа ции за один стандартньй цикл ЦВМ. На фиг, 1 представлена схема уст ройства | на фиг, 2 - схема блока измерени  задержки и блока синхрони зации j на фиг. 3 - схема селектора на фиг. 4 - временна  диаграмма работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит селектсэр 1, регистр 2 данных, блок 3 измерени  задержки, блок 4 синхронизации , выходную информационную шину 5, шину 6 управлени , шину 7 запроса, шину 8 синхронизации инфор мации ЦВМ, шину 9 .тактовьк импульсов , измерительные шины 10 и 11, шину 12 запуска массива, шину 13 установки, входную информационную шину 14 устройства.. Блок 3 измерени  задержки (фиг, (фиг. 2) содержит генератор 15, триггер 16, счетчик 17, элемент И и формирователь 19 импульсов. Блок 4 синхрониза.ции (фиг, ,2) содержит дешифратор 20, два элемен та 21 и 22 задержки, два элемента 4И-ИПИ 23 и 24, счетчик 25, триггер 26, элемент НЕ 27 и элемент И 28. Селектор 1 (фиг. 3) содержит пе реключатель 29 адреса, блок 30 сра нени , регистр 31 и дешифратор 32. ЦВМ имеет рабочий цикл длительностью Тн, состо щий из восьми так тов. При работе ЦВМ в каждом цикле по такту 7 и 6 опрашиваетс  наличи сигнала Запрос на шине 7, и при его поступлении к этому моменту ЦВМ освобождает следующий цикл дл  операции ввода кода датчика, Условимс , что формирование адреса осуществл ет канал ГЩП ЦВМ, Таким образом , все сигналы Запрос должны к моменту Т6 быть установленными на входе ЦВМ. Дл  максимального использовани  производительности ввода массива информации на ввод каждого слова отводитс  один рабочий цикл. Длительность сигнала Запрос составл ет половину цикла ЦВМ, и дл  обеспечени  надежной работы сигнал должен устанавливатьс  на входе ЦВМ не позднее Т5 и сниматьс  не раньше Т7. С учетом этих допущений на фиг. 4 приведена временна  диаграмма работы устройства. Устройство работает следующим образом. После подключени  к вычислительной системе питани  устанавливаетс  в исходное состо ние аппаратура устройства, и ЦВМ переводитс  на программу начального пуска, которой производитс  выдача измерительных стробов дл  каждого ВУ системы в виде соответствующих управл ющих слов (УСл). УСл передаетс  по шине 6 управлени  и сопровождаетс  сигналом синхронизации на шине 8. В селекторе 1 переключателем 29 адреса определ етс  номер соответствующего ВУ. При сравнении номера ВУ, закодированного в УСл, с номером , установленным на переключателе 29 адреса, на выходе схемы 30 сравнени  вырабатываетс  сигнал, которым разрешаетс  запись в регистр 31 определенной части разр дов УСл, которые расшифровываютс  дешифратором 32. Выходной сигнал дешифратора 32 по пине 10 через формирователь 19 импульсов сбрасывает счетчик 17 в блоке 3 измерени  задержки . Одновременно устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 16,, разреша  через элемент И 18 поступление импульсов с выхода генератора 15 на счетный вход счетчика 17. Частота работы генератора 15 рас- считьшаетс , исход  из необходимой точности измерени  времени прохождени  сигнала по линии св зи шин 10 и 11. В частном случае может использоватьс  частота тактов ЦВМ, котора  при соответствующей временной диаграмме ЦВМ может удовлетворить необходимую точность синхронизации. Выходной сигнал дешифратора 32 одновременно по шине 10 поступает н,а вход ЦВМ и по шине 11 возвращаетс  обратно в ВУ (передатчики и приемники , устанавливаемые на концах линий св зи, не показаны). Обратным сигналом сбрасываетс  триггер 16, и на элементе И 18 запрещаетс  поступление счетных импульсов на вход счетчика 17. Таким образом, код в счетчике 17 соответствует времени распространени  сигнала от ВУ в ЦВМ и обратно. Код счетчика 17 подаетс  на в.ход дешифратора 20, причем второй разр д счетчика 17 подключен к первому входу дешифратора 20, третий - к второму входу и т.д. Таким образом осуществл етс  деление кода времени пополам, т.е. на входе дешифратора 20 фактически установлен код, соответствующий (с точностью до младшего разр да) задержке сигнала на линии ВУ ЦВМ в одном направлении . Выходы дешифратора 20 подключены к группе входов элемента 4И-ИЛ 23. На вторую группу входов элемента 4И-ИПИ 23 подключены выходы элемента 21 задержки, на вход которого с момента включени  питани  пос тупает Строб ЦВМ длительностью Тц/2. Подключение выходов дешифратора 20 и элемента 21 задержки к входам элемента 4И-ИЛИ 23 осуществл етс  таким образом, что выходом дешифратора 20, соответствующим коду задержки fз подключаетс  выход элемента 21 задержки с задержкой, равной Тц - f3 , т.е. осуществл ет задержка сигнала Строб ЦВМ на величину,  вл ющуюс  дополнением в ti ДО длительности личины задержки цикла Тц. Таким образом, на выходе эл-емен та 4И-Ш1И 23 сигнал Строб ЦВМ  в л етс  синхронным и синфазным с этим же сигналом в ЦВМ. I В таком состо нии устройство на ходитс  до по влени  сигнала на пе редачу массива информации, которым  вл етс  сигнал, вьщаваемый програ мой ЦВМ в виде УСл, которое расшиф ровываетс  селектором 1, на выходной шине 12 которого по вл етс  сигнал Запуск массива. Этим сигналом производитс  запись в счетчик 25 той части УСл, котора  опре 4 дел ет величину передаваемого массива . Сигнал Запуск зассива поступает на один из S-входов тригге-; ра 26, на второй S-вход которого элемент НЕ 27. подаетс  сигнал с выхода элемента 4И-ИПИ 23. При этом триггер 26 устанавливаетс  в единичное состо ние в течение отрицательного полупериода выходного сигнала с элемента 4И-ИПИ 23. Выходом триггера 26 через элемент И 28 разрешаетс  прохождение сигнала на вход элемента 22 задержки . Элементом задержки 22 и элементом 4И-ИЛИ 24 осуществл етс  задерж-ка этого сигнала на величину Тц - Сз . Подключение выходов дешифратора 20 и элемента 22 задержки к в входам элемента 4И-ИЛИ 24 осуществл етс  аналогично подключению к элементу 4И-ИЛИ 23. Сигналом с выхода элемента 4И-ИЛИ 23 считьгеаетс  с регистра 2 данных информаци  и по выходной информационной шине 5 поступает на группу входов ЦВМ. Этот же сигнал поступает на вход ЦВМ как сигнал Запрос. Последний и код информации, будучи задержанными на линии св зи на величину поступают на вход ЦВМ в момент Т4-Т8 (фиг. 4), т.е. именно в-тот момент, когда ЦВМ производит анализ наличи  внешнего запроса. Таким образом, в следующем цикле эта информаци  будет прин та в ОЗУ ЦВМс По завершению передачи массива на выходе счетчика 25 формируетс  сигнал Конец массива, которым сбрасываетс  триггер 26 в нулевое сое- : то ние и блокируетс  передача запросов из ВУ в ЦВМ. В известных устройствах врем , необходимое на передачу массива информации , со ставл еТ ;Т««С № --nep Acbfu. . где п - количество слов в массиве; задержка сигнала в передатчике задержка сигнала в приемнике; задержка сигнала в линии св зиJ длительность рабочего цк цикла ЦВМ; приращение длительности рабочего цикла ЦВМ в операци х обмена.

в предлагаемом устройстве врэм , необходимое jifia передачи массива информации из п слов, составл ет

(2)

пТ.

+ t.

XjjcTp - ц -сиихр

где - врем  синхронизации ВУ

и ЦВМ. Врем  синхронизации t.,..- зат .1/-И п л -

рачиваетс  только при подготовке к передаче массива и определ етс  задержкой в цепи: передатчик - лини  св зи - приемник и 1-2 рабочими циклами ЦВМ.

Задержка в цепи: передатчик лини  св зи - приемник в предлагае13085410

мом устройстве не вли ет на врем  передачи отдельных слов массива, поскольку происходит совмещение во времени процесса передачи кода оче5 редкого слова информации с приемом в ОЗУ ЦВМ предыдущего слова, так как запросы и информаци  поступают в линию, не ожида  сигнала подтверждени  приема предьдущего слова. 10 Анализ выражений (1) и (2) показьтает , что рассматриваемое устройство сокращает врем  передачи массива информации на величину, равную

«тр +

- т

np

м«с

.f+ п

д- лс

синхр

Фиг.З

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА

ИНФОРМАЦИИ, содержащее селектор, регистр данных, выходы которого являются выходной информационной шиной устройства, первый вход регистра данных является входом Установка устройства, входы группы регистра данных являются входной информационной шиной устройства, первый вход селектора является синхронизирующим входом устройства, первый выход является стробирующим выходом устройства, входы группы селектора являются шиной управления устройством, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия путем организации синхронного режима работы, оно содержит блок измерения задержки и блок синхронизации, первый вход блока измерения задержки подключен к первому выходу селектора, второй, вход является стробирующим входом устройства, а выходы группы соединены с входами второй группы блока синхронизации, входы первой группы которого объединены с входами группы селектора, второй вход подключен к второму выходу селектора, выход поподключен к второму входу регистра данных и является выходом Запрос устройства, первый вход блока синх* ронизации является тактирующим входом устройства.

и

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок измерения задержки содержит генератор, триггер, счетчик, формирователе импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора, второй вход элемента И подключен к выходу триггера, а выход к первому входу счетчика, второй вход которого через формирователь импульсов подключен к первому входу триггера, который является первым входом блока, второй вход триггера является вторым входом блока, выходы группы счетчика являются выходами, группы блока.

3. Устройство по п. 1, о т лича ющ е е с я тем, что блок синхронизации содержит дешифратор, два элемента задержки, два элемента 4И-ИЛИ, счетчик,.триггер, элемент НЕ, элемент И, входа группы дешифратора являются входами второй группы блока, выходы дешифратора подключены к входам первой группы первого и второго элемента 4И-ИЛИ, входы второй группы перво- ^; го и второго элементов 4И-ИЛИ подключены к выходам групп первого и второго элементов задержки соответственно, вход первого элемента задержки является первым входом^ блока, первый Вход триггера и первый вход счетчика являются вторым входом блока, выход счетчика подключен к второму входу триггера, третий вход-триггера через элемент НЕ подключен к выходу первого элемента 4И-ИПИ и первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход элемента И подключен к входу второго элемента задержки, выход второго элемента 4И-ИЛИ подключен к второму входу счетчика и является выходом блока, входы группы счетчика являются входами первой группы блока.

4. Устройство по п. ^отличающееся тем, что селектор содержит переключатель адреса, блок сравнения, регистр, дешифратор, выходы переключателя адреса соединены с входами первой группы блока сравнения, входы второй группы которого и входы группы регистра являются входами группы селектора, выход блока сравнения соединен с первым входом регистра, второй вход которого является первым входом селектора, выходы соединены с входом дешифратора, первый выход которого является первым выходом селектора, второй выход является вторым выходом селектора.