Устройство для обучения основам вычислительной техники

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 11 А 1 9 В ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ НОВАМ учеб може процессе,ро для СССР 981. мации. ботам, ов; т егральения можносержиткации ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ(57) Иэобретение относитсялабораторному оборудованиюбыть использовано в учебнома также в конструкторских бмоделирования и отладки дисустройств, построенных на иных микросхемах. Цель изобррасширение дидактических вотей устройства, Устройствопульт 1 оператора, блок 2 инющим входам и выходам элемента 18 ик входу светодиода 22. Сущность изобретения основана на осуществлениипрогнозирования последующего состояния триггера, что сокращает количество экспериментов для построенияматематической модели синтезированного автомата, 2 ил,139422 коммутатор 3 входных сигналов, наборное поле 4, модули 5 логических элементов, модули 6 триггеров. Каждый модуль 6 состоит иэ коммутатора 17, элемента 18 памяти, коммутатора 19, светодиода 20, подсоединенного к прямому выходу элемента 18, блока 21 прогнозирования (последующего состояния), подсоединенного к соответству Изобретение относится к учебнолабораторному оборудованию и можетбыть использовано в учебном процессе,а также в конструкторских бюро длямоделирования и отладки дискретныхустройств, построенных на интегральных микросхемах,Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем прогнозирования последующего состояния триггеров в моделируемых схемах.На фиг.1 представлена структураустройства; на фиг,2 -.функциональная схема блока прогнозирования.Устройство для обучения основамвычислительной техники содержит(фиг,1) пульт 1 оператора, блок 2индикации, коммутатор 3, наборное 20поле 4, модули 5 логических элементови модули б триггеров. Пульт 1 оператора содержит генератор 7 одиночныхимпульсовгенератор 8 непрерывнойпоследовательности, переключатель 9рода работ, генератор 10 нуля, управляющую клавиатуру 11 и блок 12 триггеров.Модуль 5 содержит коммутатор 13,логический элемент 14, блок 15 индикации, коммутатор 16, Модуль 6 содержит коммутатор 17, элемент 18 памяти, коммутатор 19, светодиод 20,блок 21 прогнозирования, светодиод22, Каждый блок 21 (фиг,2) содержитинвертор 23, элементы И 24 и 25,элемент ИЛИ 26,Генератор 7 представляет собой кнопку без фиксации, подключенную 40 входным контактом к шине "-", а выходными контактами - к входам триггера 6.Генератор 8 представляет собойгенератор прямоугольных импульсов амплитудой, равной напряжению логическойи 11оГенератор 10 представляет собойограничительный резистор, подсоединенный одним концом к шине "-", а другим - к выходу пульта 1 оператора,Управляющая клавиатура 11 представляет собой регистр кнопок с фиксацией, необходиьыс для задания входного сигнала.Блок 12 содержит триггеры по числу разрядов управляющей клавиатурыи предназначен для устранения дребезга контактов клавиатуры.Модули 5 и б конструктивно выполнены в ниде пластикового корпуса,снабженного кроме контактов входного и выходного полей клеммами подачипитания, с помощью которых и производится установка их на наборное поле,имеющее специальные гнезда. На верхней крьппке модулей 5 и 6 изображеноусловно-графическое обозначение микросхемы,Светодиоды 20 и 22 обьединены вблок 27 индикации.Соединения ".осуществляются соединительными проводами (не показаны),Устройство работает следующимобразом,Обучаемый, решив задачу логического синтеза функциональной схемы позаданным условиям работы, набираетее на наборном поле 4 из модулей 5и 6 с помощью соединительных проводов (не показаны), соединяющих комз 13942 мутаторы 3, 13, 17, 16 и 19 в "оответствии с полученной функциональной схемой. Для построения математической модели синтезированного автома 5 та обучаемый при помощи генератора 10 устанавливает элементы 18 по входам н состояние, соответствующее коду первой строки таблицы переходов выходов. Это состояние в двоичном коде отображается на светодиодах 20.Затем обучаемый подает входные сигналы при помощи управляющей клавиатуры 11, при этом блок 12 устраняет 15 дребезг контактов клавиатуры и воздействует через блок 2, который отображает двоичный код входного сигнала, на внешние входы автомата, подключенные к коммутатору 3, При этом блоки 21 воспринимают входные и выходные .сигналы элементов 18. Инвертор 23 (фиг.2) инвертирует сигнал с входа элемента 18, элемент 25 производит операцию логического умножения над 25 сигналами, поступающими с выхода инвертора 23 и выхода элемента 18, Элемент 24 производит операцию логического умножения над сигналами элемента 18, Элемент 26 производит операцию ЗО логического сложения сигналов, поступающих с выходов элементов 24 и 25.Таким образом, блок 21 реализует функцию, соответствующую таблице ис тинности состояний элемента 18. Полу. ченная функция принимает значение логического нуля.,в том. случае, если элемент 18 в последующем таите установится в нулевое состояние,.при этом светодиод 22 не горит, и значе-,4 О ние логической единицы - в противном: случае, при этом светодиод 22 горит. Поэтому, считывая индикацию по све-. тодиодам 22, обучаемый получает двоичную информацию, отмечаемую в каждой клетке таблицы переходов выходов без дополнительных операций, только путем изменения комбинации входных сигналов, Это позволяет получить математическую модель синтезированного автомата, Во время построения математической модели обучаемый производит отладку автомата, используя дополнительно блоки 15, отображающие выходные состояния каждого из элементов 14. Затем производится проверка выполнения заданных условий работы сии тезированногб автомата в синхронном ручном и автоматическом режимах, ис,22пользуя генератор 7 одиночных импульсов, генератор 8 и переключатель 9 и подавая сигналы синхронизации на входы синхронизации элементов 18 с коммутатора 3,Таким образом, введение блоков 21 прогнозирования последующего состояния ) существенно расширяет дидактические возможности устройства при обучении основам дискретной техники и сокращает за счет этого количество экспериментов для построения матема" тической модели синтезированного автомата.Формула изобретенияУстройство для обучения основам вычислительной техники, содержащее пульт оператора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока индикации и коммутатора, вьжоды которого являются соответствующими выходами первой группы устройства, первую группу коммутаторов, входы которых являются входами первой группы устройства, а выходы соединены с соответствующими входами элементов памяти, прямые выходы которых соединены с первыми входами блоков индикации первой группы и с первыми входами коммутаторов второй группы, а инверсные выходы подключены к нторым входам коммутаторов второй группы, выходы которых являются соответству- ющими выходами второй группы устройства, третью группу коммутаторов, входы которых являются соответствующими входами второй группы устройства, а выходы соединены с соответствующими входами логических элементов, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков индикации второй группы и коммутаторов четвертой группы, выходы которых являются соот" ветствующими выходами третьей группы устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введена группа блоков прогнозирования, каждый из которых содержит инвертор, первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом соответствующего блока индикации первой группы, а первый и второй входы - с выходами соответственно первого и второго элементов И первые входы которых подклю1394222 Составитель А,В,КарловТехред М.Дидык Корректор С Черни Редактор А.Ворович Заказ 2222/45 Тираж 459 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,чены соответственно к прямому и инверсному выходам соответствующегоэлемента памяти, второй вход перво"го элемента И соединен с выходом инвертора, второй вход второгоэлемента И и вход инвертора поД- ключены соответственно к Т и К-входам соответствующего элемента памяти,