Устройство для контроля знаний обучаемых

ИЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ САНИ АВТОРСН Сороко, В.А.МироненЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРетений и очнРытий(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Вели кой Октябрьской социалистической революции(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 734794, кл. 609 В 7/07, 1980,2. Авторское свидетельство СССРР 771700, .кл. 809 В 7/07, 19803. Авторское свидетедьство СССР(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯЗНАНИЙ. ОБУЧАЕМЫХ, содержащее последовательно включенные блок памяти,вычислитель, генератор тактовых импульсов, пульты обучаемых, коммутатопультов и блок регистрации, о т;л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения дидактических возможностей устройства, в него введены первый счетчик и последовательно включенные элемент задержки, второйсчетчик, первый блок элементов И ивторой блок элементов И, выход кото-рого соединен с первым входом блокапамяти, второй и третий входы которого подключены соответственно кпервому и второму выходам первогосчетчика, вход которого соединен свыходом элемента задержки, а первый,выход - со вторыми входами вычислителя и генератора тактовых импульсов,выход которого подключен ко вторая.входам блока регистрации и коммутатора пультов, третий и четвертый входы блока регистрации соединены соответственно с выходом второго счетчика и вторым выходом первого блокаэлементов И, второй вход второгосчетчика подключен к второму выходу 1012317 А коммутатора пультов, пятый вход блока регистрации соединен с выходом эле мента задержки, вход которого.и четвертый вход блока памяти подключены к первому выходу первого блока элементов И, второй вход второго блока элементов И соединен с выходсм блока регистрации.2 . Устройство по п.1, от л ич а ю щ е е с я тем, что в нем коммутатор пультов содержит Формирователь кодов, первый вход которого через последовательно включенные элементы ИЛИ соединен с первым входсм коммутатора, второй вход через сдвигающий регистр подключен ко второму входу коммутатора, выход Е Формирователя кодов является первьи выходом коммутатора, а второй, выход сдвигающего регистра является вторым выходом коммутатора.3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в нем блок 3 регистрации содержит последовательно включенные первый узел элементов И, третий счетчик, сумматор, узел элементов ИЛИ-НЕ, второй узел элементов И,регистр и третий узел элементов И, выход которого соединен со вторым входом третьего счетчика, выход которого является выходом бло" ка, первый вход первого узла элементов И, второй вход сумматора и второй вход второго узла элементов И являются первьм входом блока, третий вход второго узла элементов И и второй вход третьего узла элементов И являются вторым входом блока, четвертый вход второго узла элементов И и второй вхрд первого узла элементов И являются соответственно третьим и четвертьи входами блока, второй вход регистра и третий вход третьего счетчика являются пятым входом блока, третий вход третьего узла элементов И соединен с выходом сумматора.Изобретение относится к автомати- Поставленная цель достигаетсяке и вычислительной техьн технике, в част- тем, что в устройство, содержащееченияи конт ля знаности к техническим средствам обу- последовательно включвк ченные лок паби контрОля знаний, и может быть мяти, вычислитель, генератор такиспользовано для программированного товых импульсов, пульты обучаемых,контРоля знаний по различным дисцип коммутатор пультов и блок регистралинам.ции, введенных в первый счетчик иИзвестно устройство, содержащее последовательно включенные элементблок ввода ответов, элементы совпа- задержки, второй счетчик, первыйдения, триггер состояния, Регистр блок элементов И и вт й бответа блок и авуправления прерываниями, 10 ментов И, выход которого соединенс первым входом блока памяти, втокоммутатор пультов, счетчик введенфра ор начального ад , рой и третий входы которого подключер , я и, блок управления ны соответственно к первому и второмуреса блок памяти лкоммутатором пультов и вычислитель 1, выходам первого счетчика, вход которого соединен с выходом элемента заНедостатками такого устройства держки, а первый выход - с вторымиявляются сложность Формирования адре- входами вычислителя и генератора такса, значительный объем памяти для товых импульсов, выход которого подхранения информации и низкая надеж- ключен ко вторым входам блока регистность передачи информации. 20 рации и коммутатора пультов, третийИзвестно также устройство, содер" и четвертый входы блока регистрациижащее пульты учащихся, включающее соединены соответственно с выходом последовательно соединенные блок ввовторого счетчика и вторым выходомда ответов, триггер, блок совпада- первого блока элементов И, второйния и блок памяти ответов, вычисли вход второго счетчика подключен ко тель, а также последовательно вкхпо- второму выходу коммутатора пультов,ченные генератор, счетчик, дешифра-. пятый вход блока регистрации соединен стор и группу элементов ИЛИ 2. выходом элемента задержки, вход коЭто устройство позволяет сокра- торого и четвертый вход блока памятить затраты на обрудование, однако ти подключены к первому выходу перво его недостатком является значитель- го блока элементов И, второй входное количество длинных линий связи, второго блока элементов И соединенснижающие надежность работы. устрой- с выходом блока регистрации, причемства. коммутатор пультов содержит формиНаиболее близким к изобретению рователь кодов, первый вход которо- является устройство, содержащее пуль- З 5 го через последовательно включенныеюы обучаемых, подключенные через элементы ИЛИ соединен с первым вхоблок управления к электронной машине, дом коммутатора, второй вход - чесоединенной с одними входами блока рез сдвигающий регистр подключен ко памяти учебной.информации, блок эле- второму входу коммутатора, выход ментов ИЛИ, генератор, соединениый 40 формирователя кодов является первым через последовательно включенные выходом коммутатора, а второй выход пульты учащихся с другими входами сдвигающего регистра является вторым блока памяти и блока элементов выходом коммутатора, а блок регистра- ИЛИ 31. ции содержит последовательно вклюУстройство позволяет уменьшить 45 ченные первый узел элементов И, треколичество линий связи между пуль- тий счетчик, сумматор, узел элементов тами и блоком .памяти, однако имеет ИЛИ-НЕ, второй узел элементов И, ренизкую надежность передачи инфор- гистр и третий узел элементов И, мации и ограниченные дидактические выход которого соединен со вторым возможности.из-за блокировки узлов входом третьего счетчика, выход кото- пульта обучаемого на момент считы- рого явпяется выходом блока, первый вания массива информации в блок па- вход первого узла элементов И, втомяти. Кроме того, в устройстве сложен рой вход сумматора и второй вход втопроцесс дешифрации ответа, так как рого узла элементов И являются первым за один цикл в.одну ячейку памяти входом блока, третий вход второго считываются символы ответа от всех узла элементов И и второй вход третьего пультов и для контроля полного от- узла элементов И являются вторым вховета каждого. обучаемого необходимо дом блока, четвертый вход второго склеивать полный код ответа иэ ря- узла элементов И и второй вход первода кодов символов,.расположенных го узла элементов И являются соответв разных ячейках памяти. . 60 ственно третьим и четвертым входамиЦель изобретения - расширение блока, второй вход регистра и третий дидактических возможностей устрой- вход третьего счетчика являются пятым ства с повышением надежности пере- . входом блока, третий вход третьего дачи информации и уменьшением чис- узла элементов И соединен с выходом ла линий свЙзи. , 65 сумматора.1012317 Сумматор 16, узел 17, счетчик 18, узлы 19, 20 и 21 и регистр 22 соединены в блок 31 регистрации, элементы 13, формирователь 14 и регистр 15 - в коммутатор 32 пультов, а элементы 24 и 25 - в блок элементов И (позиция на чертеже не указана).Устройство работает следующим образом.Вычислитель 30 запускает генератор 10, которнй Формирует серии по С импульсов (= Э,К,где к - разрядность регистра ответа). Эта тактовая последовательность поступает на сдвиговый вход регистра 15, с помощью которого адресуется, соответствующий элемент узла 21. С последовательного выхода регистра 15 импульс, после опроса всех к разрядов, поступает навход регистра 15 (на чертеже связь не показана) и вход счетчика 23, управ ляющего считыванием информации с помощью элемента 24 и занесением едини" цы в счетчик 29, адресующий очередную ячейку в блоке 27. Адрес ячейки равен номеру, оправшиваемого в данный момент 1 -го пульта 1.обучаемого. (Адрес изменяется после прохождения РЗк импульсов, что обеспечивается регистром 15 и счетчиком 23). 1 актовая серия генератора 10 поступает также в пульты 1, создавая условия для синхронного считывания и дешифрования элементов ответа )-го обучаемого. Обучаемый вводит свой ответ с помощью панели 2 в регистр 3. Для сигналкзации об окончании работы над вопросом и считывания ответа обучаемый Формирует сигнал фГотовность, поступающий в регистр 3 только в момент прохождения импульса тактовой серии с номером Зк, что обеспечивает счетчиком 5 и элементом 4. Запись сигнала готовности в регистр 3, происходит, таким образом, в строго фиксированные моменты времени, что обеспечивает считывание содержимого регистра 3 без потери информации. 35 На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство для контроля знанийобучаемых содержит пульты обучаемого,каждый из которых состоит из панели2 ввода ответа, информационные выходы которой связаны с информационными входами регистра 3 ответа, а выход сигнала "Готовность" соединен спервым входом элемента И 4, второй.вход которого подключен к выходу10счетчика 5 серии импульсов, подсоединенного, кроме того, этим же выходом к первому входу элемента И 6и входу счетчика 7 тактов, выходкоторого связан со входом дешифра- . 15тора 8. Выход дешифратора 8 подключен к первому входу элемента И 9,второй вход которого соединен с вы".ходом разряда фГотовность регистра 3. а третий вход элемента И 9,как и вход счетчика 5 связан свыходом генератора 10 тактовых импульсов. Выход элемента И 9 соединен со входом счетчика 11, первыйвыход которого связан со вторым 25входом элемента И 6, выход которого соединен с управляющими входамирегистра 3, а второй выход счетчика 11 связан с управляющим входоммультиплексора 12, информационныевходы которого подключены к выходамрегистра 3, а выход мультиплексора.12 является выходом пульта 1Выходы пультов 1 через последовательно включенные элементы ИЛИ .13связаны с инФормационным входомформирователя 14 кодов, управляющие входы которого соединены с информационными выходами сдвигающегорегистра 15, вход которого подключенк выходу генератора 10, Выходы формирователя 14 связаны со входамисумматора 16 (повод 2) и со входамиузла 17 элементов И, выходы которого соединены со входами счетчика 18.Счетные входы триггеров счетчика 18 45связаны с соответствующими выхода ми блока 19 элементов И, а выходыподключены ко вторым входам сумматора16, выходы которого соединены совходами узла 19 и со входами узла 20элементов ИЛИ-НЕ, выходы которогоподключены к одним входам узла 21элементов И. Другие входы узла 21связаны с информационными выходамирегистра 15, а выходы - со входамирегистра 22, инверсные выходы триггеров которого подключены ко входамблока )9. Входы блоков 19 и 21 соединены со входом генератора 10. Управляющий выход регистра 15 подключенк счетному входу счетчика 23, инверсные выходы которого соединенысо входами элемента И 24, выход которого подключен ко входу блока 17,а прямые выходы счетчика 23 соединены со входами элемента И 25, выход 65 которого связан с первыми входамиблока 26 элементов И, вторыми входами подключенного к выходам счетчика18, с входом режима запиСи блока 27памяти и со входом элемента 28задержки, Выход элемента 28 соединенсо входом счетчика 23, с входамисчетчика 18, с входами регистра 22и с входом счетчика 29 (адреса), выход которого соединен со входом генератора 10, с управляющим входомвнчислителя 30 и со входом режимасчитнвания блока 27, выход которого.связан с информационным входом вычислителя 30, а другой выход счетчика 29 связан с управляющим входомблока 27, информационный вход которого подключен к выходу блока 26.Каждое переполнение счетчика 5(т.е. прохождение Зк импульсов) вызывает импульс на входе счетчика 7,где образуется номер опрашиваемогов данный момент пульта 1 (равныйномеру серии б ). Дешифратор 8 настроен в каждом пульте на свое состояние, а именно, на код .номера данного пульта. При дешифрации заданногосостояния (7) и наличии сигнала готовности (единичное состояние 1-горазряда регистра 3), через элементИ б.разрешается опрос регистра 3.Через мультиплексор 12-й разрядкода ответа выводится из-го пульта1 и через (-1) элементы ИЛИ 13поступает на информационный входформирователя 14, в котором синхронно коммутируется регистром 15 соответствующий-й разряд в счетчике18 через узел 17, так как счетчик 23находится в состоянии фО до завершения первых.к импульсов серии 1= . тк тактового генератора 10, и на выходе элемента И 24 - ф 1. Такимобразом, в триггеры счетчика 18 переписывается содержание ответа -го;обучаемого. В процессе передачи информации по длинной связи, которойявляется информационная шина, из-завнешних причин возможен сбой. Дляповышения надежности передачи этойинформации используется 3-кратноесчитывание с текущим мажориронанием(т.е, выделением повторяющегося сигнала например 2 из 3-х). Этаоперация протекает следующим образом.После прохождения первых К в серии 1 импульсов счетчик 11 переполняется и (к + 1 импульс серии адресует в мультиплексоре 12 снова первый инФормации разряд регистра 13, а в первый разряд счетчика 23 в этот момент заносится 1"ф, что запрещает запись информации в счетчик 18 (обеспечивается элементом 24) и разрешает прохождение сигнала через узел 21 на регистр 22.Повторное считывание ответа совмещено с операцией текущего мажоритарирования сигналов ответа в каждом разряде. Код-го разряда ответа с формирователя 14 суммируется по воб 2 на элементе сумматора 16. Если имеет место совпадение-го сигнала второго считывания и состояния 1-го разряда счетчика 18, то выходной сигнал с соответствующего элемента сумматора 16, инвертируемый элементом узла 20 поступает на -й элемент узла 21 (этот элемент выбирается также с регистра 15 и тактирувтся генератором 10), В результате -й триггер регистра 22 переходит в единичное состояние и снимаемый с его инверсного выхода сигнал запрещает прохождение импульса черезэлемент 19, т.е. запрещает изменение состояния-го разряда счетчика 18 до окончания всей операциисчитывания ответа из ( -го пульта 1.5 Таким образом, обеспечивается за.щита данного-го разряда кода ответа от сбоя .при 3-м считывании.Если элемент узла 16 формируетединичный сигнал, что свидетвльст вует о наличии сбоя,. то этот сигнал через открытый триггер регистра22 и тактируемый генератором 101-й элемент узла 19 поступает насчетный вход 4-триггера счетчика 18, .15 переводя его в противоположноесостояние. В последующем цикле (3-м)это состояние либо подтвердится,либо изменяется описанным, способом.В итоге на счетчике 18 зафиксируетсякод ответа с -го пульта 1 обучаемого, .критерием достоверности считывания которого является совпадение хотя бы двух из трех однотипныхсигналов в каждом разряде.После прохождения серии 8=ЬК импульсов счетчик 23 переходит в состоя.,ние 11. Это состояние счетчика23 через элемент 25 обеспечивает ре,жим записи информации в блок 27 папяти. Из счетчика 18 через блок 26по адресу 3, находящемуся на счетчике 29, в блок 27 заносится откорректированный код ответа-го обучаемого. Тем же импульсом, задержаннаяэлементом 28 на время записи, счетЗ 5 чик записи, счетчик 23, счетчик 18,регистр 22 сбрасываются в 0, асодержимое счетчика 29 увеличивается на единицу. Начинается опрос следующего -(+1) -го пульта 1, После 40 опроса всех и пультов 1 обучаемыхсчетчик 29 переполняется и устанавливает режим считывания информациииз блока 27 в вычислитель 30 иобеспечивается останов генератора 10 45 После считывания и обработки учебной информации -/сравнение с эталоном, проверка правильности этапа доказательства или решения задачи ит,д.) вычислитвлЪ 30 вновь запускает 50 генератоР 10 и опрос пультов 1 продолжается до выполнения ими всейконтролирующей программы.Таким образом, устройство дляконтроля знаний обучаемых позволяетконтролировать ответ с высокой степенью надежности, обеспечивающейсязащитной от случайных сбоев в длинной линии и реализацией гарантованного считывания всего, содержимогорегистра ответа.60Устройство отличается от известных упрощением конструкции за счет сокращения линий связи.. Ровао едактор А.Д оррек и ное Филиал ППП .фПатентфф, г.ужгород, ул.Проектная,Заказ 2773/б 3 ВНИИП по 113035, Тираж 4 осударств ам изобре ква, ЖногнийРаую Подпкомитета СССРоткрытийкая наб.,д 4/