RU1793457C - Устройство дл индикации - Google Patents

Abstract

Использование: область вычислительной техники, система обработки и индикации информации. Сущность изобретени : устройство содержит элемент ИЛИ 12, элемент 9 задержки, счетчик 2, мультиплексоры 5, 6, дешифраторы 10,11, элемент И-Н Е 13, регистры 7, 8 группы, шифратор 15, регистр 4, индикаторы 14, 1 ил.

Description

N4 Ю Ы

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах дл  обработки и вывода информации на индикаторные блоки.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи ,

На чертеже представлена структурна  схема устройства индикации.

Устройство дл  индикации содержит группу 11-1 N источников информации, счетчик 2, регистр 3, содержащий из триггеров 4i-4N, первый 5 и второй 6 мультиплексоры, первую группу 1-7м регистров, вторую группу (c регистров, элемент задержки 9, первый 10 и второй 11 дешифраторы, элемент ИЛИ 12, элемент 13 И-НЕ индикаторы 14, шифратор 15.

Принцип работы устройства заключаетс  в следующем.:

Устройство фактически состоит из двух почти независимых частей - записи информации и считывани  данных на индикацию (обработку). Перва  часть осуществл ет запись в регистры 8 информации от источников 1 и адресов (номеров) соответствующих источников; при этом при записи осуществл етс  сдвиг ранее поступившей информации в группе 8 регистров, таким образом, сохран етс  очередь данных, соответствующа  пор дку их формировани  в источниках 1. Втора  часть устройства считывает информацию на индикаторы (и при необходимости - в систему внешней обработки), учитыва  очерёдность их по влени ..

Св зующим узлом дл  обеих частей устройства  вл етс  счетчик 2, указывающий на самый старший в очереди блок данных, подлежащих первоочередной индикации (и обработке).

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все триггеры 4, регистры групп 8 и регистры 7, счетчик 2 - в нулевом состо нии (их содержимое равно нулю).

Рассмотрим процесс записи данных.

Источники 1 выставл ют (в произвольные моменты времени) независимо друг от друга единичные потенциалы на выходах 17 и информацию на выходах 16. Состав информации на выходах 16: собственно информаци  (например, о значении какого-либо параметра) и собственный адрес (номер) источника; номера источников - с первого по N-ый присваиваютс  источникам индивидуально и жестко.

Сигнал с некоторого источника 1 по выходу 17 устанавливает соответствующий триггер 4 в единичное состо ние. Совокупность Сигналов с триггеров 4 поступает на

входы шифратора 15, преобразующего позиционный код в двоичный. Позиционный код с совокупности выходов триггеров 4 имеет вид 00...0,10...00, где единица -ее

позици  - соответствует номеру источника информации. Двоичный код номера источника с выхода дешифратора 15 поступает на адресные входы мультиплексора 5 и коммутирует на его выходы информацию с выхо0 дов 16 одноименного источника 1. Единичное значение с пр мого выхода триггера 4, установленного в единичное состо ние рассматриваемым источником, поступает также на соответствующий вход

5 элемента ИЛИ 12, на выходе которого по вл етс  единичный потенциал, который с задержкой , реализуемой элементом 9 и необходимой дл  срабатывани  узлов 15 и 5, записывает информацию с выходов муль0 типлексора 5 в первый регистр 8 группы, сбрасывает триггер 4 вновь в нулевое состо ние и инкрементирует (добавл ет единицу) счетчик 2. После этого перва  часть устройства готова к приему информации от следу5 ющего (любого) источника. Счетчик 2 (его содержимое, например, после первого блока данных равно 1 (указывает номер регистра группы 8, в котором находитс  перва  (старша ) из необслуженных за вок от ис0 точников.

Заметим следующее: триггеры 4 устанавливаютс  в единичное состо ние ФРОНТОМ положительного сигнала с выхода 17 источника 1; в случае использовани  конк5 ретной схемы триггера, срабатывающего по потенциалу, следует поставить на его входе дополнительно формирователь короткого импульса - дл  каждого триггера. Быстродействие первой части устройства опреде0 л етс  временем срабатывани  последовательности блоков 4, 15 и 5 (элемент задержки настраиваетс  именно на последовательность срабатывани  блоков 15 и 5), поскольку эта последовательность

5 срабатывани  осуществл етс  в течение весьма короткого интервала времени, веро тность одновременного (внутри упом нутого интервала времени) срабатывани  двух и более источников информации может быть

0 сведена до пренебрежимо малой величины.

По вление информации от следующего

источника вызывает те же процессы. При

записи этой информации в первый регистр

8i информаци  от предыдущего источника ав5 тематически сдвигаетс  в регистр 82 и т. д. При этом счетчик 2 также инкрементируетс  (дл  нашего примера, после второго блока информации содержимое счетчика равно 2, и знопь указывает на регистр 8, в котором хранитс  первое в очереди на обработку и индикацию слово информации). Напомним , что информаци , хран ща с  в каждом регистре 8, состоит из собственно данных и номера источника, выдавшего эти данные.

Рассмотрим теперь работу второй части устройства.

В исходном состо нии с выхода обнулени  21 счетчика 2 снимаетс  положительный сигнал (содержимое счетчика 2 равно нулю), свидетельствующий об отсутствии информации дл  индикации (обработки). При наличии информации (содержимое счетчика 2 - нулевое) с выхода обнулени  21 формируетс  нулевой потенциал, который может служить дл  внешнего устройства (например, ЭВМ), как сигнал требовани  обращени  к за вленному устройству индикации и его обслуживанию - подаче тактовых импульсов, выборке данных и их Обработке. Одновременно содержимое счетчика 2 (на информационных выходах) указывает число за вок, требующих обслуживани , что также  вл етс  полезной информацией дл  внешней системы (ЭВМ) о степени неотложности обслуживани  устройства инди- кации (чем больше содержимое счетчика, тем насто тельнее требование обслуживани  за вл емого устройства). Код с информационных выходов счетчика 2, поступа  на адресные входы мультиплексо- ра 6, однозначно задает номер регистра 8, с которого информаци  коммутируетс  на выходе мультиплексора 6, при этом на выходах мультиплексора 6 информаци  разбиваетс  на две группы: перва  группа выходов (выходы данных) соединена с дешифратором 10, преобразующим код данных в любой код, предназначенный дл  работы определенного вида индикаторов, например, как в прототипе - в сегментный код и поступает на информационные входы всех регистров группы 7. Втора  группа выходов (выходы номера источника) соединена с входами дешифратора 11. На выходах дешифратора 11, выполн ющего функцию, обратную функции шифратора 15, в исходном состо нии (отсутствие процесса выдачи данных на конкретный индикатор 14) - единичные потенциалы (на всех выходах). Таким образом, информаци  о данных и номере индикатора, в который должны быть направлены эти данные, посто нно готова.

Тактовый импульс с входа 20 поступает на вход разрешени  дешифратора 11; он вызывает по вление на соответствующем выходе дешифратора 11 нулевого потенциала; отрицательным фронтом импульса с выхода дешифратора 11, информаци  в заданном коде с дешифратора 10 записываетс  в соответствующий регистр 7 и

индицируетс  соответствующим индикатором 14. Крометого, на выходе элемента И-НЕ 13 (вследствие обнулени  одного из входов (по лв етс  единичный потенциал; положительный фронт импульса с выхода элемента И-НЕ 13 декрементирует содержимое счетчика 2 (вычитает единицу), после чего счетчик 2 указывает на следующее информационное слово, сто щее в очереди после обслуженного данным тактовым импульсом.

В принципе, дл  уверенности в полной надежности срабатывани  данной части устройства можно установить элемент задержки на выходе элемента И-НЕ 13, Однако, поскольку изменение состо ни  счетчика 2 происходит с естественной задержкой в блоках 13 и 2 относительно момента записи информации в соответствующий регистр 7, по мнению за вител , в этом нет пр мой необходимости.

Следующий тактовый импульс на входе 20 организует аналогичный процесс дл  следующего в очереди слова данных.

В том случае, если после обработки очередного слова данных содержимое счетчика 2 становитс  равным нулю, то в принципе, при работе с внешней системой, в нее поступает сигнал с выхода обнулени  счетчика 2, сигнализиру  об отсутствии данных дл  индикации. Однако, если вход 20 (при соответствующей реализации устройства индикации подключен к какому-либо генератору, то данный сигнал (21) может служить в качестве сигнала запрета дл  формировани  импульсов этим внешним генератором, не показанным на чертежах (как и цепи начальной установки устройства). Но даже и в случае , если во внешнем генераторе нет средств останова, устройство индикации не реагирует на тактовые импульсы при отсутствии информации. Это обеспечиваетс  тем, что нулева  группа информационных входов устройства соединена с нулевым потенциалом (нулевой шиной). Нулевое содержимое счетчика 2 задает нулевой адрес группы данных мультиплексора б, а на этой группе входов - нулевое содержимое, следовательно поступление тактового импульса вызывает формирование нулевого потенциала на нулевом выходе дешифратора 11 (если он вообще есть), который не используетс  среди выходов группы 19 устройства; то есть, в данном случае не происходит ни записи ложных данных в какой-либо регистр.7, ни декрементирова- ни  счетчика 2.

Таким образом, перва  часть устройства обеспечивает запись - в пор дке очередности - данных от источников в группу

регистров 8, а втора  часть - считывание из них информации в совокупность индикаторов 14.

Дл  обработки (нар ду с индикацией) информации от источников пользователем могут быть использованы выходы второго мультиплексора б и - дл  оценки величины очереди - информационные выходы счетчика 2 - эти выходы устройства не выделены на чертеже.

Все узлы устройства могут быть выполнены на известных схемах. Мультиплексоры 5 и 6 выполн ютс , например, на микросхемах типа К 155 КП В/причем к соответствующим информационным входам микросхемы подключаютс  одноименные разр ды источников (дл  блока 5) или триггеров 8 (дл  блока 6), Число микросхем в блоках 5 и 6 равно разр дности соответствующих мультиплексируемых чисел. Счетчик 2 может быть реализован на схеме типа К 155 ИЕ 7, дешифратор 11 - К 155 ИДЗ, дешифратор 10 - в зависимости от предоставлени  информации от источников; при двоичном представлении - блок10 содержит совокупность микросхем типа К 155 ПР 7 (дл  преобразовани  двоичного кода в двоично-дес тичный) и 514 ИД 2 (дл  преобразовани  Каждого двоично-дес тичного разр да в смисегментный код),

Таким образом, как следует из описани  за вл емого устройства, последнее позвол ет повысить оперативность индикации

(обработки) путем реализации дисциплины обслуживани  типа первым пришел - первым обслужен, в то врем  как прототип, реализу  циклический опрос, не учитывает

очередность поступлени  требований на обслуживание (индикацию и обработку) от источников информации; этр более подробно обсуждено при критике прототипа. Кроме того, за вл емое устройство позвол ет

сформировать совокупность сигналов дл  организации обмена управл ющей информацией и данными с внешним обрабатывающим устройством типа ЭВМ, что расшир ет область применени  за вл емото устройства в сравнении с прототипом, который если и допускает такую возможность , требует от внешнего устройства значительных затрат (по полезной производительности) на обмен, так как не

позвол ет в удобной форме представить управл ющую и сигнальную информацию и реализовать адаптивный (по интенсивности запросов на индикацию и обработку) процесс фиксации данных.

Дополнительным достоинством за вл емого устройства  вл етс  повышение достоверности индикации. В прототипе все запросы на индикацию от любого источника , поступающие в интервале от выдачи некоторого запроса до его обслуживани , тер ютс . В данном устройстве фиксируютс  все запросы, независимо от каждого источника от интервалов времени между ними.

Фор мул а изобретени 

Устройство дл  индикации, содержащее регистр и первый мультиплексор, ин- формационные входы которых  вл ютс  информационными входами устройства, первый дешифратор, выходы которого соединены с информационными входами регистров первой группы, выходы которых соединены с входами индикаторов, второй дешифратор, счетчик, элемент задержки, отличаю щ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности устройства, в него введены вто- рой мультиплексор, шифратор, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, регистр второй группы, выходы которых подключены к информационным входам второго мультиплексора, первый и второй выходы которого подключены к

информационным входам соответственно первого и второго дешифраторов, выходы второго дешифратора подключены к синх- ровходам регистров первой группы и ко входам элемента И-НЕ, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, выход которого соединен с адресным входом второго мультиплексора, а суммирующий вход соединен с тактовыми входами регистров второй группы, установочным входом регистра и выходом элемента задержки , вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами регистра и входом шифратора, выход которого соединен с адресным входом первого мультиплексора, управл ющий вход второго дешифратора  вл етс  управл ющим входом устройства.