SU842929A1 - Обучающее устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  изучени , структур, алгоритмов ЭВМ и временных диаграмм работы цифровых устройств. Дл  этого устройство подключают к каналу ЭВМ, моделирующей алгоритм функционировани  заданного устройства и вычисл ющей временные диаграм мы его работы. Известны устройства, в которых осуществл етс  отображение информа ции , выводимой из ЭВМ, и которые содержат матричную пам ть или цикли ческий накопитель, динамич еское запоминающее устройство или сдвигающий регистр, знаковый генератор, генератор функций, отклон ющую систему и электроннолучевую трубку TQ и Г23 Возможно применение дисплеев дл  изу чени  структур, алгоритмов ЭВМ и временных диаграмм работы цифровых устройств. Однако дисплеи Не предназначены специально дл  целей обучени , они сложны и дороги в изготовлении и эксгшуатавд1и. Наиболее близко 1с предлагаемому устройство содержащее последовательно соединенные регистр и дешифратор кода адреса строки, регистр входной информации и матрицу светодиодов со сменной маской, на которой изображена функциональна  схема изучаемого устройства и имеютс  отверсти  дл  светодиодов ГЗJ. Это устройство просто в изготовлении и эксплуатации. Однако дп  получени  на матрице светодиодов устойчивой картины изображени  не- обходимо регенерировать поступающую на ЭВМ в устройство информацию с частотой 25-30 раз в секунду, что ограничивает его применение дл  изучени  сложных структур и алгоритмов ЭВМ, загружает регенерируемой информацией канал св зи с ЭВМ и ис ключает возможность ее работы с дру гими устройствами. Кроме того, это устройство не позвол ет изучать временные диаграммы работы цифровых устройств. Цель изобретени  - расширение ди п актических возможностей устройства за счет повышени  нагл дности при изучении сложных цифровых структур разгрузки ЭВМ и канала св зи от регенерируемой информации.. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные счетчик адресов и дешифратор, матричный индикатор и блок предь влени  злчебной информации, введены последовательно включенные блок сопр жени ,, блок сравнени  признаков, элемент И, генератор тактовых И1етульсов и коль цевой сдвигающий регистр, выходы -которого подключены ко входам матричного индикатора и первому входу блока предъ влени  учебной информации , одни входы - к правым выходам дешифратора, другие входы - к выходам блока сопр жени , соединенного входом со входом устройства, а одни из выходов - со входом счетчика адресов и с одним из входов блока сра нени  признаков, другой вход Kofopo го и вход элемента И подкхночены ко второму выходу дешифратора, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом блока предъ влени  учебной информации. На чертеже схематически изображе но обучающее устройство. Устройство содержит матричный индикатор 1, кольцевой сдвигающий регистр 2, генератор 3 тактовых импульсов , элемент И 4, блок 5 сравнени  признаков, дешифратор 6, счет чик 7 адресов, блок 8 сопр жени  и блок 9 предъ влени  учебной инфор мации. Блок I предназначен дл  визуального отображени  состо ни  изучаемого цифрового устройства (програм мной модели цифрового устройства) на одном из тактов его работы. Регистр 2 предназначен дл  хранени  и сдвига(циркул ции)информации , принимаемой из ЭВМ, и состоит из N последовательно соединенных т-разр дных регистров с параллельно последовательной записью информ ции. Генератор 3 вырабатьшает тактовые импульсы, необходимые дл  сдвига информации в регистре 2 и дл  запуска развертки блока 9. Элемент 4 определ ет момент запуска генератора 3. Блок 5 служит дл  анализа признака принимаемой устройством информации и выработки в соответствии с этим управл ющего сигнала дл  запуска генератора 3. Дешифратор 6 предназначен дл  дешифрации адреса, установленного в счетчике 7, и подключени  шины входной информации ко входам регистра 2 или блока 5, счетчик 7 - дл  адресации регистра 2 и блока 5, причем нулевое состо ние счетчика 7 определ ет адрес блока 5, блок 8 - дл  логического подключени  устройства к каналу ЭВМ на врем  приема информации и рыработки сигналов дл  записи этой информации в регистр 2 и блок 5 и изменени  адреса в счетчике 7, блок 9 - дл  наблюдени  временных диаграмм работы изучаемого цифрового устройства. Работа обучающего устройства состоит в следующем. Дл  каждого алгоритма работы изучаемого устройства составл ют специальную программу, которую вместе с исходными данными ввод т в блок пам ти моделирующей ЭВМ, ЭВМ выполн ет программу по операци м и через заданные промежутки времени вьщает на периферийное устройство обучени  все необходимые промежу точные и окончательные результаты вычилсений с соответствующим признаком . Признак показывает, что отражает прин та  устройством информаци , т.е.  вл етс  ли она информацией о состо нии изучаемого устройства на определенном такте его работы или информацией о временной диаграмме работы. Результаты вычислений  вл ютс  входной информацией дл  устройства. В течение одного сеанса св зи на ЭВМ в устройство согласно заданному алгоритму передаетс  информаци  либо об одной диаграмме работы в какой-то определенной точке из аемого устройства, либо об одном такте его работы. Вид входной информации определ етс  устройством по признаку.

Перед началом выполнени  программы обнул етс  счетчик 7..Входна  информаци  с выхода ЭВМ словами поступает в блок 8 и через его выход подаетс  на вход блока 5 и вход регистра 2. Одновременно дл  каждого поступающего из ЭВМ слова блок 8 вырабатывает сигнал записи принимаемого слова, который с его второго выхода поступает на вход блока 5, вход регистра 2 и вход счетчика 7. Поступающа  в устройство входна  информаци  записывает-с  по адресам, указанным (зафиксированным ) в счетчике 7. После записи каждого слова значение счетчика 7 увеличиваетс  на единицу, определ   тем самым адрес дл  записи очередного слова. Первым словом во входной информации  вл етс  слово признака информации, оно записываетс  всегда в блок 5, а следующа  за ним информаци  - в регистр 2. Блок 5 анализирует слово признака и, если он определ ет, что прин та  устройством информаци   вл етс  информацией о временной диаграмме, вырабатывает управл ющий сигнал, который с его выхода поступает на вход элемента 4. В противном случае управл ющего сигнала блок 5 не вырабатывает .

После записи в регистр 2 послед:него слова устройство логически отключаетс  от ЭВМ, и счетчик 7 обнул етс . С нулевого выхода дешифратора 6 на вход элемента 4 подаетс  разрешающий сигнал дл  запуска генератора 3 и, если на его входе есть управл ющий сигнал с блока 5, то на выходе элемента И 4 по вл етс  сигнал, который запускает генератор 3. Под воздействием импульсов , поступающих с выхода генератора 3 на вход регистра 3, прин та  в него информаци  циркулирует. Одновременно с выхода генератора 3 импульсы поступают на вход запуска развертки блока 9. Циркулирун ца  информаци  с выхода старшего разр да регистра 2 подаетс  на вход (вход У блока 9, и на его экране отображаетс  временна  диаграмма.

Если прин тое в блоке 5 слово не содержит признака временной диа.граммы , то генератор не запускаетс , а прин та  в регистре 2 информаци  отражает статическое состо ние йзу-

42929 . .6

чаемого устройства на определенном такте его работы, которое отображаетс  на матрице элементов индикатора 1.

5 При поступлении на ЭВМ в устройство информации о следующем такте работы или о новой временной диагi aMMe процессы повтор ютс .

Таким образом, предлагаемое уст to ройство дает возможность получить на матрице индикации устойчивую картину изображени  без регенерации информации, что разгружает канал св  зи с ЭВМ, упрощает моделирующие программы и сокращает врем  работы с ними ЭВМ. ЭВМ может работать в режиме прерывани , т.е. после выдачи в устройство нужной информации переключатьс  на выполнение другой программы, пока обучающийс  анализиру- , ет прин тую информацию. Устройство позвол ет изучать временные диаграммы любых цифровых устройств. I

25 Экономический эффект, сопутствующий изображению, заключаетс  в том, что расшир ютс  функциональные возможности устройства, повышаетс  качество обучени , разгружаетс  30 канал св зи с ЭВМ, уменьшаетс  врем  работы ЭВМ с моделирующими программами , возможна работа ЭВМ с разделением времени, упрощаютс  модели- программы за счет исключени  .j в них участков дл  регенерации выдаваемой информации.

Claims (3)

1. Патент США № 3836902, кл. G Об F 3/14, опублик. 1970. 5 2. За вка ФРГ № 2108801,

кл, G Об К 15/20, опублик. 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 430432, кл. G.09 В 9/00, 1972 (прототип).