Устройство для считывания информации с перфокарт

Опубликовано 30. 06. 82, Бюллетень24Дата опубликования описания 30. 06. 82 ао дедам иэобретеккй к открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ПЕРФОКАРТ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих устройствах ввода информации с перфокарт,Известны устройства для считывания информации с перфокарт, содержащие блок Фотоприемников, подсоединенный церез блок усилителей-формирователей к счетчику колонок, генератор основных синхросигналов,соединенный через логический элементИ с вторым входом счетчика основныхсинхросигналов и блок контроля 1 1.В данном устройстве при прохождении карт в картоподающем тракте возможно проскальзывание перфокарты втранспортирующих роликах, из-зачего нарушается синхронность считывания колонок перФокарты. Это приводит к искажению считанной информации, и соответственно, снижаетсянадежность работы устройства,Известны также устройства длясчитывания информации с перфокарт,2содержащие блок формирования основных синхроимпульсов, блок фотоприемников, соединенный с блоком усилителей, выходы которого соединены свходами элемента И-НЕ, блок Формирования дополнительных синхроимпульсов,первый элемент ИЛИ,первый элементИ,первый вход которого соединен с выходом блока Формирования основныхсинхроимпульсов, а выход - с первым входом первого счетчика, первыйвход первого элемента ИЛИ соединенс выходом первого счетчика, а выходс первым входом второго счетчика,первый вход блока формирования дополнительных синхроимпульсов соединенс вторь 1 ми входами счетчиков и сседьмым выходом блока усилителей,второй вход соединен с первым выхо 2 о дом второго счетчика и с первым входом блока контроля, третий вход соединен с вторым выходом второго счетчика, первый вход соединен с третьим входом первого счетчика и вто9 О 87 3рым входом первого элемента ИЛИ,второй выход соединен с вторым входом гервого элемента И и с вторымвходом блока контроля, третий входблока контроля соединен с третьимвыходом второго счетчика, четвертыйвход соединен с выходом элементаИ-НЕ, а выход является выходом устройства2 1.Недостатками известного устройства являются отсутствие элементовконтроля разрывов перфокарты междупробивками, что приводит к потеряминформации и к сбоям в работе, атакже склонность устройства к сбоямпри перекосах перфокарт.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.Поставленная цель достигаетсятем что в устройство введены триэлемента ИЛИ, формирователь импульсов и второй элемент И, выход которого соединен с пятым входом блока контроля, первый вход - с выходом первого счетчика, второй вход -с вторым выходом блока формированиядополнительных синхроимпульсов, третий вход - с выходом второго элемента ИЛИ и с шестым входом блока контроля, входы второго элемента ИЛИсоединены с входами формирователяимпульсов и с выходом третьего и четвертого элементов ИЛИ, первый выходформирователя импульсов соединен стретьим входом первого элемента И,второй выход - с четвертым входомблока Формирования дополнительныхсинхроимпульсов, входы третьего ичетвертого элементов ИЛИ соединенысоответственно с одними выходамиблока усилителей и с другими выходами блока усилителей,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 фотоприемников, блок 2 усилителей, блок3 формирования основных синхроимпульсов, блокФормирования дополнительных синхроимпульсов, блок 5 контроля, элементы 6-10 ИЛИ, элементы11-.15 И, элемент 16 И-НЕ, формирователи 17 и 18 импульсов, триггер 1счетчики 20 и 21, механизм 22 привода синхродиск 23, источник 2 све 1та, фотоприемник 25 синхроимпульсов,усилитель 26 синхроимпульсов.Приводной механизм 22 механически связан с синхродиском блока Формирования основных синхроимпульсов. 4Блок 5 контроля содержит в своемсоставе два логических элемента Ии один ИЛИ,устройство работает следующим образом.В исходном состоянии, когда перфокарта в блоке 1 отсутствует, навсех выходах блока усилителей-формирователей 3 - высокий уровень напряо жения ,светло), При движении перфокарты в блоке 1 передний срез перфокарты затемняет фотоприемники, приэтом на выходах блока усилителей-Формирователей 2 появляется низкий уровень напряжения, При затемнении Фотоэлемента седьмой позиции перфокарты низкий уровень напряжения навыходе усилителя-формирователя четвертои позиции блока 2 Фиксирует началоо перфокарты, седьмал позицил выбранапотому, что она находится на середине перфокарты и при входе перфокартыв блок 1 с перекосом, затемнение фотоэлемента седьмой позиции соответствует появлению начала перфокартына линии расположения фотоприемников блока 1 с минимальным отклонениемт,е. фиксируется середина переднегосреза перфокарты 1, при этом по перепаду напряжения с выхода усилителяформирователя седьмой позиции блока2 формируется сигнал, который устанавливает в единичное состояниетриггер 19, сбрасывает в исходноесостояние счетчик 20 основных синхро35сигналов и заносит в счетчик 21 коло,нок начальный код-константу 1111110.Этот код выбран исходя из того, чтона расстоянии от переднего среза перФокарты до первой индексной позициипервой колонки перфокарты), где на"чинается поле размещения пробивок,укладывается две "мнимые" колонки,поэтому к моменту появления под Фо 45тоэлементами блока 1 первой колонкиперфокарты в счетчике 21 колонокобразуется код 0000000. При установке триггера 19 в единичное состояние на единичном выходе триггера и на входах логических элементовИ 11-15 появляется высокий уровеньнапряжения, В исходном состоянии наинверсном выходе формирователя 17и, соответственно, на одном из входов логического элемента 11 имеетместо высокий уровень напряжения, поэтому с единичного выхода триггера19 разрешается прохождение импульсов,синхродиска 23 на вход счетчика 205 940 основных синхросигналов с выхода эле мента И 11. На выходе счетчика 20 основных синхросигналов включен дешиф; ратор, который реагирует на определенный счет в счетчике, и при поступле нии на вход счетчика импульсов синхродиска 23 на выходе его и на входе элемента ИЛИ б появляется положительный синхроимпульс, который с выхода элемента 6 поступает на счетный 16 вход счетчика колонок 21. К моменту появления под фотоэлементами блока первой колонки перфокарты в счетчик колонок 21 поступает два синхроимпульса, при этом при поступлении вто рого синхроимпульса счетчик 21 колонок устанавливается в состояние 0000000. При записи в счетчике 21 колонок чисел с 0000000 до 1010000, т,е при прохождении под фотоэле ментами блока 1 колонок перфокарты с 1-ой по 80-ю имеется в виду инфор" мационное поле карты, т,е, поле размещения возможных пробивок ) на первом выходе счетчика 21 присутствует 25 высокий уровень напряжения, который поступает на вход элемента И 12, разрешая формирование синхросигналов от пробивок в перфокарте блоком 4 формирования дополнительных синхро" Зв сигналов. Бсли в колонке перфокарты пробивок нет, то все фотоэлементы в блоке 1 остаются затемненными на всех вьюодах блока усилителей-Формирователей 2 и на входах элементов35 ИЛИ 7 и 8 присутствует низкий уровень напряжения, при этом Формирователь 17 не запускается и на прямом его выходе и на входе элемента 12 И имеет место низкий уровень напряжения, который запрещает формирование синхроимпульса блоком 4 Формирования дополнительных синхроим" пульсов. В этом случае синхроимпуль" сы поступают с блока 3. Если в ко 45 лонке перфокарты имеется хотя бы одна пробивка, то синхросигнал вырабатцвается от пробивки. При наличии пробивки в верхней части перфокарты засвечивается соответствующий фотоэлемент в блоке 1, на соответст 50 вующем выходе блока усилителей-формирователей 2 и на входе элемента 7 ИЛИ ( при наличии пробивки в нижней части перфокарты на входе элемента 8 ИЛ 11) появляется высокий уровень напряжения. Перепад напряжений с низкого уровня на высокий с выхода элемента 7 ИЛИ ( или элемента 8 ИЛИ ) 187 6 поступает на вход формирователя 17 и запускает его. На прямом выходе фор. мирователя 17 появляется высокий уровень напряжения, на инверсном- низкий уровень, который поступает на вход логического элемента И 11 и запрещает прохождение импульсов с синхродиска 23 на счетчик основных синхросигналов 20, Одновременно высокий уровень напряжения с прямого выхода Формирователя 17 поступает на вход элемента И 12, на других входах которого также присутствует высокий уровень с единичного выхода триггера 19 и первого выхода счетчика 21,колонок и с выхода элемента И 12.поступает на вход формирователя 18 и запускает егоПоложительный синхроимпульс с выхода Формирователя 18 поступает на сбросовый вход счетчика 20 основных синхро сигналов, устанавливая его в исходное состояние и на вход элемента б ИЛИ, с выхода которого положительный импульс поступает на установочный вход счетчика 21 колонок и увеличивает его содержимое на единицу т.е. в счетчик 21 записывается адрес считанной колонки перфокарты,Таким образом, на время работы Формирователя 17 запрещается Формирование синхроимпульсов от блока 3 и синхроимпульс Формируется от пробивки блоком 4 формирования дополнительных синхросигналов, Длительность йормиоуемого Формирователем 17 импульса определяется временем прохождения пробивки под Фотоэлементом блока 1. Запускается Формирователь 17 один раз для данной колонки при наличии пробивок в верхней части перфокарты (с выхода элемента 7 ИЛИ 7 или в нижней ее части ( с выхода элемента 8 ИЛИ) Длительность формируе" мого импульса выбрана равной времени прохождения пробивки под Фотоэлементом блока 1 с запасом на допускаемое смещение пробивок в пределах одной колонки и на перекос перфокарты при ее движении в блоке считывания, за счет чего создается дополнительное смещение, По окончании работы Формирователя 17 на его прямом выходе и на входе элемента И 12 появляется низкий уровень напряжения, а на инверсном выходе и на входе элемента И 11 появляетсявысокий уровень напряжения, который разрешает прохождение импульсов ссинхродиска 23 на вход счетчика 20 основных синхросигналов. При на.п " чии пробивок в следующей колонке описанная последовательность работы устройства повторяется, Если же в следующей колонке перфокарты пробивок нет, то Формировате.пь 17 не запускается, импульсы с блока 3 продолжают поступать на вход счетчика 20 и при поступлении десяти импуль. сов на его выходе формируется синхро импульс, который с выхода элемента 6 ИЛИ поступает на вход счетчика 21 колонок и увеличивает его содержимое на единицу - в счетчик 21 колонок записывается адрес считанной колонки. Описанная последовательность повторяется для всех 80-ти колонок перфокарты. Поступление 80-го синхроимпульса записывает в счетчик 21 колонок код 1010000, При этом на первом выходе счетчика 21 появляется отрицательный уровень напряжения, который поступает на вход элемента И 12 и запрещает формирование синхроимпульсов блоком 22 Формирования дополнительных синхросигналов, т.е, информационное поле перфокарты кончилось, и теперь синхроимпульсы формируются с синхродиска 23, На промежутке от 80-ой колонки до заднего среза перфокарты располагается две "мнимых" колонки, поэтому за время прохождения перфокарты от 80-ой колонки до конца карты формируются три синхроимпульса и в счетчике 21 колонок записывается код числа "83"., а на третьем выходе счетчика 21 колонок появляется высокий уровень напряжения. При этом при поступлении третьего синхроимпульса. зй 21 ний срез перфокарты открывает Фотоэлементы блока 1, Все фотоэлементы засвечиваются открываются 7 и на всех выходах блока усилителей-Формирователей 2 появляется высокий уровень напряжения, который с третьего выхода счетчика 21 поступает на сбросовый вход триггера 19 и устанавливает его в исходное состояние.В устройстве осуществляется контроль исправности работы по следующему принципу. К моменту поступления 82-го синхроимпульса в счетчик 21 колонок все Фотоэлементы блока 1 должны быть затемнены, т.е. на всех выходах блока усилителей-формирователей 2, на входах элементов 7 и 8 ИЛИ и их выходах на входах О 5 2 О 25 ЗО ДС 2 О и 5 О элемента 9 ИЛИ, на его выходе и входах элементов 11,.15 И должен бытьнизкий уровень напряжения,Если хотя бы один фотоэлемент оказывается засвеченным и данное условие не выполняется, то это означаетчто либо укорочена вводимая перфокарта, либо неправильно отрегулирован механизм подачи и транспортирования перфокарты в блоке 1 и карта движется быстрее, либо неисправны элементы схемы, В этом случаеустройство работает следующим образом. При засветке хотя бы одного фотоэлемента на одном из выходов блока усилителей-Формирователей 2 появляется высокий уровень напряжения,который через элемент 7 ИЛИ либо элемент 8 ИЛИ поступает на вход элемента 9 ИЛИ и с его выхода - наэлемент 1 ч И. В момент поступления82-го синхроимпульса на вход счетчика 21 колонок записывается кодчисла "82" и на втором его выходепоявляется высокий уровень напряжения, который поступает на вход элемента 122 И и формирует на его выходе положительный уровень напряжения,который, в свою очередь, поступаетна вход элемента 10 ИЛИ, На выходепоследнего появляется высокий уровеньнапояжения; устройство Формирует сигнал сбоя "короткая карта" и информиоует вычислительную систему о неисправности в работе устройства. Кмоменту поступления 83-го синхроимпульса в счетчик 21 колонок все фо"тоэлементы блока 1 должны быть засвечены, т,е, на всех выходах блокаусилителей-Формирователей 2 и на всехвходах элемента 16 И-НЕ должен бытьвысокий уровень напряжения.Если хоть один из Фотоэлементовоказывается затемненным и, данноеусловие не выполняется, это означает, что либо вводимая перфокартаудлиненная, либо неправильно отрегулирован механизм подачи и транспортирования перфокарты, либо неисправны элементы схемы, При этом уст.ройство работает следующим образом,Если хоть один фотоэлемент блока 1 оказывается темным, то на соответствующем выходе блока 2 усилителей формирователей появляется низкийуровень напряжения, который поступает на один из входов элемента16 И-НЕ, на выходе которого и навходе элемента 13 появляется высоприсутствует низкий уровень напря-жения, так как в нижней части перфокарты пробивок нетНа входе элемента 9,ИЛИ присутствует высокийуровень напряжения, который с выхода элемента 9 поступает на вход элемента 15, Поскольку формирователь 17не работает, то высокий уровеньнапряжения с его инверсного выхода присутствует на входе элемента11 И и разрешает поступление синхро"импульсов на вход счетчика 20 основных синхросигналов с блока 3, Припоступлении девяти импульсов на выходе счетчика 20 основных синхросигналов появляется высокий уровеньнапряжения, который поступает навход элемента 15 И и формирует высо-.кий уровень напряжения на его выходе. С выхода элемента 15 И положительный уровень напряжения подается на вход элемента 10 ИЛИ и с выхода его подается в вычислительнуюсистему, устройство информирует си"стему о возникновении сбоя "порван"ная перемычка". Если в нижней частиперфокарты имеется хотя бы одна пробивка в М+1-ой колонке, то при появлении под фотоэлементами блока 1М+1-ой колонки на выходе элемента8 ИЛИ появляется высокий уровень напряжения и запускается формирователь17. На его инверсном выходе появляется низкий уровень напряжения, которыйпоступает на вход элемента 11 И изапрещает прохождение импульсов сблока 3 основных синхросигналов насчетчик 20. С прямого выхода формирователя 17 высокий уровень напряженияразрешает формирование синхросигнала блоком 4 формирования дополнительных синхросигналов. Счетчик 20 основных синхросигналов сбрасывается висходное состояние,на выходе его ина входе элемента 15 И остается низкий уровень напряжения " сигнал сбояна выходе элемента 15 И не формируется и в систему не выдается. При разрыве перемычек в верхней и нижнейчастях перфокарты между соседними колонками в устройстве также формиру"ется сигнал сбоя, так,как в данномслучае на выходах элементов 7 и 8 ИЛИпостоянно присутствуют высокие уровни напряжения и формирователь 17 незапускается. Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется контроль9 940187 10 кий уровень напряжения. При поступлении 83-го синхроимпульса в счетчике 21 записывается код числа "83,"при этом на третьем выходе счетчика21 и на втором входе элемента 13 Ипоявляется высокий уровень напряжения, который через элемент 10 ИЛИподается в систему. Устройство Формирует сигнал сбой "удлиненная карта"и информирует систему о неисправности в работе устройства.8 предлагаемом устройстве присчитывании информации с перфокартосуществляется контроль на разрцвперемычек между соседними пробивка зми в различных колонках, Если наперфокарте имеется разрыв перемычкимежду соседними пробивками, например, в верхней(или нижней части перфокарты и пробивок в нижней (или роверхней) части перфокарты в даннойколонке нет, то устройство фиксирует сбой" порванная перемцчка" и ин.Формирует об этом вычислительную систему. Контроль осуществляется следующим образом. Пусть в М-ой колонке перфокарты имеется пробивка вверхней ее части и в (М+1)-ой колонке также имеется пробивка, выполненная только в верхней части перфокарты (отперфорированы толькошесть верхних позиций перфокартц),а в нижней части перфокарты пробивок нет(шесть нижних позиций перфокарты перфорации не имеют) и между пробивками вМ-ой и М+1-ой колонках разорвана пе- Зэремычка. При считывании М-ой колон"ки появление перепада напряжения снизкого на высокий с выхода элемента 7 ИЛИ запускает формирователь 17)Щс инверсного выхода которого низкииуровень напряжения запрещает прохождение импульсов с блока формирования основных синхросигналов 3. Синхроимпульс Формируется блоком 4 фор"мирования дополнительных синхросигналов и в счетчик 21 колонок записывается адрес М-ой колонки. Поокончании работы Формирователя 17синхросигналы начинают поступать сблока 3. При появлении М+1-ой ко Олонки под фотоэлементами блока 1 формирователь 17 не запускается, таккак на выходе элемента 7 ИЛИ постоянно присутствует высокий уровеньнапряжения ( разрыв перемычки и нет Мперепада напряжения, необходимогодля запуска формирователя), а навыходе элемента 8 ИЛИ постоянно0187 12 11 94 на разрыв перемычек между пробивками, благодаря чему исключаются искажения и потеря информации при передаче ее в вычислительную систему, т,е. в данном случае повышается надежность работы устройства. В устройстве за счет введения формирователя 17, который запускается перепадом напряжения либо с выхода элемента 7 ИЛИ, либо с выхода элемента 8 ИЛИ и формирует искусственно определенную заданную длительность сигнала пробивки в колонке, исключаются потеря и искажение считываемой информации при движении перфокарты в блоке 1 с перекосом 1 механический перекос перфокарты или различная чувствительность фотоэлементов и усилителей-формирователей). В этом случае, если перфокарта движется в блоке 1 с перекосом, т.е. если верхний ряд пробивок перфокарты смещен относительно нижнего, например, к переднему срезу перфокарты, то возникает ситуация, когда на выходе соответствующей позиции нижней части в блоке усилителей-Формирователей 2 еще присутствует высокий уровень, соответствующий наличию пробивки в М-ой колонке, а на выходе соответствующей позиции верхней части перфокарты уже появляется высокий уровень, соответствующий наличию пробивки в М+1-ой колонке. Устройство при этом работает следующим образом. При появлении под Фотоэлементами верхней пробивки М-ой колонки перфокарты, которая появляется в данном случае первой, происходит запуск формирователя 17 и, согласно описанному ранее, организуется режим считывания М-ой колонки, а сформированный блоком 4 Формирования синхросигнал пробивки устанавливает в счетчике 21 колонок адрес М-ой колонки. Затем формирователь 17 кончает работу и независимо от того, окончилась прооивка в М-ой ко. лонке в нижней части перфокарты или нет, если имеется пробивка в верхней части перфокарты в 8+1-ой колонке, происходит повторный запуск формирователя 17, организуется режим считывания М+1-ой колонки и в счетчик 21 заносится адрес М+1-ой колонки, а информация данной колонки поступает в систему без искажений. Если же в следующей М+1-ой колонке перфокарты пробивок нет и не окончилась про 5 о 15 20 25 зо 35 ю 45 50 55 биека в нижней части перфокарты в М-ой колонке то, согласно описанному ранее, формирователь 17 не запускаетсянет перепадов напряжений с выходов элементов 7 и 8 ИЛИ), разрешается формирование синхросигнала с синхродиска и, если к моменту появления синхросигнала на выходе элемента 6 ИЛИ и на входе элемента 15 пробивка в нижней части перфокарты в М-ой колонке не кончилась при значительном перекосе перфокарты) то, согласно описанному ранее, устройство формирует сигнал сбоя "порванная перемычка" и информирует об этом систему.Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается надежность считывания информации за счет того, что исключаются потери и искажения информации при движении перфокарты в блоке считывания с перекосом. Использование устройства позволяет снизить (примерно в два раза) требования к допуску на неперпендикулярность движения перфокарты по отношению к линии расположения фотоэлементов в блоке 1 считывания, к подбору фотоэлементов и регулировке усилителей-Формирователей, что позволяет, в свою . очередь, упростить конструкцию механизма подачи и транспортирования перфокарт в блоке считывания, а также упрощается регулировка механической и электрической частей устройства, что приводит к снижению трудоемкости при изготовлении устройства и повышению эксплуатационных показателей.Введение формирователя с раздельным запуском от пробивок в верхней или нижней части перфокарты и схемц контроля порванной перемычки придает устройству ряд существенных преимуществ перед известными, Прежде всего такое конструктивное рещение позволяет считывать информацию с перФокарт с разрывом перемычек между пробивками в соседних колонках без искажения и потери ее при считывании, если имеются пробивки в верхней и нижней частях перфокарты, Такая перфокарта считывается при разрыве перемцчек как нормально отперфорированная, без потери информации. При этом не требуется дублирования перфокарты и повторного считывания ее. Если карта отперфорирована только в верхней части, а в нижней части13 9",01 пробивок нет, то устройство информирует систему о возникшем сбое, не допуская искажения информации,Кроме того, устройство менее критично, по сравнению с известными к перекосу перфокарты в блоке считывания. При движении перфокарты в блоке считывания допускается определенный перекос ее 1 механический или электрический),при этом устройство сциты- о вает информацию без искажений и потерь. Если величина перекоса выходится за пределы допустимой, в устройстве формируется сигнал сбоя и вычислительная система информируется о воз никшем сбое в устройстве. Все это выгодно отличает предлагаемое устройство от известных.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого тех ницеского решения заключается в повышении надежности считывания ин- формации с перфокарты.25формула изобретенияУстройство для считывания информации с йерфокарт, содержащее блок формирования основных синхроимпуль" сов, блок фотоприемников, соединенный с блоком усилителей выходы которого соединены с входами элемента И-НЕ, блок формирования дополнитель" ных синхроимпульсов, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока формирования основных синхроимпульсов, а выход - с первым входом первого счетчика, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого счетчика, а выход " с первым входом второго счетцика, первый вход блока формирования дополнительных синхроимпульсов соединен с вторыми входами счетчиков и 87 14с седьмым выходом блока усилителей,второй вход - с первым выходом второго счетцика и с первым входом блока контроля, третий вход - с вторымвыходом второго счетчика, первый выход соединен с третьим входом первого счетчика и вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход - свторым входом первого элемента Ии с вторым входом блока контроля,третий вход блока контроля соединенс третьим выходом второго счетчика, четвертый вход - с выходом элемента И-НЕ, а выход является выходом устройства, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в неговведены три элемента ИЛИ, формирователь импульсов и второй элемент И,выход которого соединен с пятым вхо"дом блока контроля, первый вход - свыходом первого сцетцика, второйвход - с вторым выходом блока формирования дополнительных синхроимпульсов, третий вход - с выходом второго элемента ИЛИ и с шестым входомблока контроля, входы второго элемента ИЛИ соединены с входами фрр"мирователя импульсов и с выходамитретьего и четвертого элементовИЛИ, первый выход формирователя импульсов соединен с третьим входомпервого элемента И, второй выход "с четвертым входом блока формированиядополнительных синхроимпульсов, входы третьего и цетвертого элементовИЛИ соединены соответственно с одни-.ми выходами блока усилителей и сдругими выходами блока усилителей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Англии й 1257196,кл. С О 6 К 7/14, 1972,2. Авторское свидетельство СССРЮ 537359, кл; 0 06 К 7/14, 1975