Устройство для обучения

(56) Установка для изучения построения логических схем на микросхемах серии 155. Паспорт (объединенный) УМ 11 ПС, М.: СКБ МВ СССР, 1975, с.38.Цифровые вычислительные машины, Под ред, Г.Н.Соловьева, М.ф Атом- издат, 1977, с, 127-134.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ, содержащее пульт обучаемого, генераторы тактовых и одиночных импульсов и регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены два переключателя,юл. У 6итехнический инститри коммутатора и счетчик, вход ко.торого соединен с выходом первогокоммутатора, а выход - с первымвходом второго коммутатора, второйвход которого подключен к выходупервого переключателя, соединенномуспервыми входами первого и третьего коммутаторов, выход - к входупульта обучаемого, а третий вход -к выходу регистра, вход которогосоединен с выходом третьего коммутатора, второй вход которого явля,ется первым входом устройства, атретий вход подключен к выходу второго переключателя, соединенному совторым входом первого коммутатора,третий вход которого, соединен с выходом генератора одиночных импульсов, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входувторого переключателя, второй входкоторого является вторым"входом устройства.11797 1 12Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике , в частности к техническим средствам обуче"ния, а именно к учебным установкам,предназначенным для сборки и исследования в различных режимах комбинационных логических схем, применяемых в качестве узлов при построениисредств вычислительной техники идискретной автоматики.Целью изобретения является расширение дидактических возможностейустройства при сокращении времениПодготовки установки к экспериментальному исследованию комбинационных схем,На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Устройство для обучения состоит,из генераторов 1 и 2 тактовых импульсов,.переключателя 3, генератора4 одиночных импульсов, коммутаторов 5 и 6, регистра 7, счетчика 8,коммутатора 9, блока 10 индикации,переключателя 11 (режимов работы),набора логических элементов 12,блок 13 индикации. Блоки 10 и 13и элементы 12 объединены в пульт 14обучаемого.Работа на предлагаемом устройстве происходит следующим образом,Обучаемому следует собрать исследуемую комбинационную схему, используя набор логических элементов 12,для чего необходимо соединить клеммы их выходов с клеммами входов.Далее он должен выход исследуемойкомбинационной схемы (одна из клеммгруппы клемм, если реализуется однабулева функция, либо несколькоклемм этой группы, если реализуетсясовокупность булевых функций) соединить с входом регистра блока 13,а ее зход (соответствующие клеммыгруппы) - с выходом коммутатора 9.Затем йереключателем 11 устанавливается один из четырех режимов работы:статический, статический одиночный,динамический индикаторный или динамический измерительный.Если установлен статический илидинамический измерительный режимы,то дополнительно следует регистром7 задать двоичный код - желаемыйвходной набор аргументов.Устройство в этом случае работаетследующим образом.В статическом режиме сигналомс.переключателя 11 коммутатор 5 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 настраивается на передачу потенциального сигнала логической "1", постоянно поданного на его вход.Вследствие этого сигнал с выходакоммутатора 5, поступая на вход регистра 7, обеспечивает представление параллельного кода, набранногона нем, в форме потенциальных сигналов. Коммутатор 9, настроенный сигналом статического режима, поступающим с переключателя 11 на его управляющий вход, на передачу сигналовсо своего первого входа, пропускает потенциальный код на регистрблока 10 и на вход исследуемой комбинационной схемы (т.е. на вход набора логических элементов 12) в качестве входного набора аргументов.Комбинационная схема преобразуетвходной код в набор значений реализуемой совокупности булевых функций,который с ее выхода (т,е. с выходовэлементов 12) поступает на регистрблока 13, будучи также представленным потенциальными сигналами, В данном режиме состояние коммутациикоммутатора 6 безразлично. Таким образом, работа установки в статическом режиме заключается в 2 -кратномвзадании на регистре 7 входных наборов аргументов и регистрации по состоянию индикаторов блоков 10 и 13таблицы истинности совокупностибулевых функций реализуемой исследуемой комбинационной схемой,В статическом одиночном режимесигнал переключателя 11 настраивает коммутатор 6 на передачу сигйалов с одного входа, а коммутатор 9 на передачу с другого входа. Состояние коммутатора 5 при этом безразлично. Набор аргументов на вход элементов 12 поступает через коммутатор9 с выхода счетчика 8, на вход которого через коммутатор 6 воздействуют сигналы генератора 4. Характерсигналов на выходе счетчика 8 и,следовательно, на входах и выходахисследуемой комбинационной схемыкак и ранее, потенциальный. По каж"дому нажатию кнопки "Пуск" генератора 4 вырабатываемый им одиночныйимпульс увеличивает на "1" значениекода на счетчике 8, меняя тем самымзначение входного набора аргументовна входе исследуемой комбинационнойсхемы. 2 -кратное нажатие кнопки"Пуск" генератора 4 обеспечиваетпоследовательный перебор всех возЗаказ 645/56 Тираж 456 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 можных значений входного набора аргументов и регистрацию по состоянию индикаторов блоков 10 и 13 таблицы истинности совокупности булевых функций, реализуемой исследуемой схеМой.В динамическом индикаторном режиме сигнал переключателя 11 настраивает коммутатор 6 на передачу сигналов со второго входа, коммутатор 9 - опять на передачу со второго входа. Состояние коммутатора 5 и в этом случае безразлично. В данном режиме сигналы на вход счетчика 8 поступают через коммутатор 6 от генератора 1 или от подключенного к гнезду внешнего генератора 2 тактовых импуль-сов в зависимости от положения, в которое установлен переключатель 3. В результате этого счетчик 8 непрерывно считает, чем обеспечивается автоматический циклический перебор всех возможных 2 значений входного набора аргументов исследуемой комбинационной схемы, Регистрация процесса функЦионирования исследуемой комбинационной схемы в рассматриваемом режиме заключается в наблюдении с помощью осциллографа временных диаграмм на всех входах и выходах комбинационной схемы.В динамическом измерительном режиме сигнал переключателя 11 вновь осуществляет перенастройку устройства 1 коммутатор 5 передает. сигнал со второго входа, коммутатор 9 - с первого, а состояние коммутатора 6 безразлично. При такой настройке импульсы с генераторов 1 или 2 (в зависимости от положения переключателя 3) через коммутатор 5 поступают на вход регистра 7, вследствие чего набранный на нем код представляется на его выходе в импульсной форме. При этом на выходах разрядов 5 10 15 20 25 30 регистра 7, на которых установленасигнал представляет собой напрерывную последовательность импульсов,а на выходах разрядов, установленных в "О", - потенциальный сигналлогического "О". Импульсный код свыхода регистра 7 через коммутатор9 поступает на вход исследуемойкомбинационной схемы, вследствиечего выходные сигналы последнейтакже имеют импульсную форму. В данном режиме, задавая на регистре 7различные кодовые комбинации, можно с помощью осциллографа измерятьзадержки исследуемой комбинационнойсхемы и выявить наибольшую из них.Кроме того, изменяя частоту тактовых импульсов генератора 2 и наблюдая вьподные сигналы с помощью осциллографа, можно определить предельную частоту срабатывания исследуемой комбинационной схемы,Предлагаемое устройство содержитпостоянно собранную вспомогательнуюсхему управления, позволяющую производить исследование комбинационныхсхем в четырех указанных режимах,причем переход от одного режима кдругому осуществляется простой установкой переключателя режимов работыв соответствующее положение. В результате этого исключаются затратывремени обучаемого на сборку вспомогательной схемы управления. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет при наличии одинаковых с известным устройством "функциональных ресурсов" (количества элементов в наборе логических элементов) проводить исследование более сложных комбинационных схем за счет того, что "функциональные ресурсы" не расходуются на сборку вспомогательной схемы управления,