Обучающее устройство

ОПИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1842929 1) Дополнктел авт, свкд-ву -79(2 ) 2820315 51)М, Кд. О 09 В 9/О 22)Заявлено 27.0 с присоединением за иМ Гасудвреткеикый квмкт СССР ка делам изабретеик и еткрктий) УДК, 681 .3.071 (088.8) опубликования описания 30. ОБУЧАКМ 11 ЕЕ УСТРОЙСТВО плеи не предна целей обучен ги в изготовл Изобретение оке и вычислительбыть использованструктур, алгоридиаграмм работыДня этого устройканалу ЭВМ, моделФункционированияства и вычисляющмы его работы. тм ой- агр носится к автоматной технике и можетдля изучения.мов ЭВМ и временных ифровых устройств, тво подключают к ирующей алгори заданного устр й временнйе ди амИзвестны устройства, в которых осуществляется отображение информации, выводимой из ЭВМ, и которые содержат матричную память или циклический накопитель, динамическое запоминающее устройство или сдвигающий регистр, знаковый генератор 1 генера-, тор функций, отклоняющую систему и электроннолучевую трубку Г 11 и Г 2 Возможно применение дисплеев для изу чения структур, алгоритмов ЭВИ и временных диаграмм работы цифровых устройств. Однако дис значеиы.специально для ия, они сложны и доро ении и эксплуатацииНаиболее близко к предлагаемому устройство, содержащее последовательно соединенные регистр и дешифратор кода адреса строки, регистр входной информации и матрицу светодиодов со сменной маской, на которой изображе на функциональная схема изучаемого устройства и имеются отверстия длясветодиодов ГЗ.Это устройство просто в изготовлении и эксплуатации. Однако для получения на матрице светодиодов устойчивой картины иэображения необходимо регенерировать поступающую на ЭВМ в устройство информацию с частотой 25-30 раз в секунду, что ограничивает его применение для изучения сложных структур и алгоритмов ЭВМ, загружает регенерируемой инФормацией канал связи с ЭВИ и ис3 842929ключает возможность ее работы с дру-;гиии устройствами. Кроме того, этоустройство не позволяет изучатьвременные диаграммы работы цифровыхустройств. 4Генератор 3 вырабатывает тактовые импульсы, необходимые для сдвига информации в регистре 2 и для запуска развертки блока 9.Элемент 4 определяет момент запуска генератора 3.Блок 5 служит для анализа признака принимаемой устройством информации и выработки в соответствии с этим управляющего сигнала для запуска генератора 3.Дешифратор 6 предназначен для дешифрации адреса, установленного в счетчике 7, и подключения шины входной информации ко входам регистра 2 или блока 5, счетчик 7 - для адресации регистра 2 и блока 5, причем нулевое состояние счетчика 7 определяет адрес блока 5, блок 8 - для логического подключения устройства к каналу ЭВМ на время приема информации и выработки сигналов для записи этой информации в регистр 2 и блок 5 и изменения адреса в счетчике 7, блок 9 - для наблюдения временных диаграмм работы изучаемого цифрового устройства.Работа обучающего устройства состоит в следующем.Для каждого алгоритма работы изучаемого устройства составляют специальную программу, которую вместе с исходными данными вводят в блок памяти моделирующей ЭВМ, ЭВМ выполняет программу по операциям и через заданные промежутки времени выдает на периферийное устройство обучения все необходимые промежу - точные н окончательные результаты вычилсений с соответствующим приз- каком. Признак показывает, что отражает принятая устройством информация, т,е. является ли она информацией о состоянии изучаемого устройства на определенном такте его работы ,или информацией о временной диаграмме работы. Результаты вычислений являютея входной информацией для устройства. 50 55 Цель изобретения - расширение дицактических возможностей устройстваза счет повышения наглядности приизучении сложных цифровых структур,разгрузки ЭВМ и канала связи отрегенерируемой информации.,Указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее последовательно включенные счетчик адресов и дешифратор, матричный индикатор и блок предъявления учебнойинформации, введены последовательновключенные блок сопряйения блоксравнения признаков, элемент И,генератор тактовых импульсов и кольцевой сдвигающий регистр, выходыкоторого подключены ко входам матричного индикатора и первому входублока предъявления учебной информации, одни входы - к правым выходамдешифратора, другие входы - к выходам блока сопряжения, соединенноговходом со входом устройства, а однимиз выходов - со входом счетчика адресов и с одним из входов блока сравнения признаков, другой вход кодорого и вход элемента И подключены ковторому выходу дешифратора, выходгенератора тактовых импульсов соединен со вторым входом блока предьявления учебной информации.На чертеже схематически изображено обучающее устройство.Устройство содержит матричныйиндикатор 1, кольцевой сдвигающийрегистр 2, генератор 3 тактовых им"пульсов, элемент И 4, блок 5 сравнения признаков, дешифратор 6, счетчик 7 адресов, блок 8 сопряженияи блок 9 предъявления учебной информации.Блок 1 предназначен для визуального отображения состояния изучаемого цифрового устройства (программной модели цифрового устройства)на одном из тактов его работы.Регистр 2 предназначен для хранения и сдвига(циркуляции)информации, принимаемой из ЭВМ, и состоитиз Й последовательно соединенныхе-разрядных регистров с параллельно последовательной записью информациив 10 15 20 25 ЗО 35 40 д 5 В течение одного сеанса связи на ЭВМ в устройство согласно заданному алгоритму передается информация либо об одной диаграмме работы в какой-то определенной точке изчаемого устройства, либо об одном такте его работы. Вид входной информации определяется устройством по признаку.842929 6 Перед началом выполнения программы обнуляется счетчик 7. Входная информация с выхода ЭВМ словами поступает в блок 8 и через его выход подается на вход блока 5 и вход регистра 2. Одновременно для 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. Поступающая в устройство входная информация записывает-ся по адресам, указанным (зафиксированным) в счетчике 7, После записи каждого слова значение счетчика 7 увеличивается на единицу, определяя тем самым адрес для записи очередного слова. Первым словом во входной информации является слово признака информации, оно записывается всегда в блок 5, а следующая за ним информация - в регистр 2. Блок 5 анализирует слово признака и, если он определяет, что принятая устройством информация является информацией о временной диаграмме, вырабатывает управляющий сигнал, который с его выхода поступает на вход элемента 4. В противном случае управляющего сигнала блок 5 не вырабатывает.После записи в регистр 2 последнего слова устройство логически отключается от ЭВМ, и счетчик 7 обнуляется. С нулевого выхода дешифратора 6 на вход элемента 4 подается разрешающий сигнал для запуска генератора 3 и, если на его входе есть управляющий сигнал с блока 5, то на выходе элемента И 4 появляется сигнал, который запускает генератор 3. Под воздействием импульсов, поступающих с выхода генератора 3 на вход регистра Л, принятая в него информация циркулирует. Одновременно с выхода генератора 3 импульсы поступают на вход запуска развертки блока 9, Циркулирующая информация с выхода старшего разряда регистра 2 подается на вход (вход У) блока 9, и на его экране отображается временная диаграмма. 40 45 50 55 Если принятое в блоке 5 слово не содержит признака временной диаграммы, то генератор не запускается, а принятая в регистре 2 информация отражает статическое состояние изу 5 0 15 20 25 30 35 чаемого устройства на определенномтакте его работы, которое отображается на матрице элементов индикатора 1,При поступлении на ЭВМ в устройство информации о следующем тактеработы или о новой временной диаграмме процессы повторяются.Таким образом, предлагаемое устройство дает возможность получитьна матрице индикации устойчивуюкартину изображения без регенерацииинформации, что разгружает канал связи с ЭВМ, упрощает моделирующие про"граммы и сокращает время работы сними ЭВМ. ЭВМ может работать в режиме прерывания, т.е, после выдачив устройство нужной информации переключаться на выполнение другой программы, пока обучающийся анализирует принятую информацию. Устройствопозволяет изучать временные диаграммы любых цифровых устройств.1Экономический эффект, сопутствую"щий изображению, заключается в том,что расширяются функциональные воз"можности устройства, повышаетсякачество обучения, разгружаетсяканал связи с ЭВМ, уменьшается время работы ЭВМ с моделирующими программами, возможна работа ЭВМ с разделением времени, упрощаются моделирующие программы за счет исключенияв них участков для регенерации выдаваемой информации. Формула изобретения Обучающее устройство, содержащее .последовательно включенные счет. чик адресов и дешифратор, матричный индикатор и блок предъявления учебной информации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, оно содержит последовательно включенные блок сопряжения, блок сравнения признаков, элемент И, генератор тактовых импульсов и кольцевой сдвигающий регистр, выходы которого подключены ко входам матричного индикатора и первому входу блока предъявления учебной информации, одни входы - к первым выходам дешифратора, другие входы - к выходам блока сопряжения, соединенного входом со входом устройства, а одним из выходов - со входом счетчика адресов и с одним извходов блока сравнения признаков,другой вход которого и вход элемента И подключены ко второму выходудеширатора, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторымвходом блока предъявления учебнойинФормации.842929 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Патент США В 3836902,кл. 6 06 Р 3/14, опублик. 1970. 2Заявка ФРГВ 2108801,кл. С 06 К 15/20, опублик. 1972. 3, Авторское свидетельство СССР Ф 430432, кл 8.09 В 9/00, 1972