Обучающее устройство

Обучающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (>983737

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 04.08,80 (21) 2967593/18-24 (51)Я. Кл.

G 09 В 7/02 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.82 ° Бюллетень № 47 по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.3. . 071 (088.8) Дата опубликования описания 25.12,82 (72) Автор изобретения

А.В. Марков

Всесоюзное специализированное научно-производственно>Е объединение "Союзвузприбор" (71) Заявитель (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к обучающим системам, и может быть использовано в устройствах отображения инс>ормации медленно меняющихся процессов.

Известно устройство, содержащее блок управления, соединенный с блоком б>уе>ерной памяти, два регистра, два преобразов теля код — напряжение, выходы которых соединены с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, а входы — с соответствующими регистрами, управляющие входы которых подключены к блоку управления, а информационнь>е — к блоку бус>ерной памяти t 1).

Недостатком данного устройства является невозможность демонстрации и отображения медленно меняющихся процессов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содер>кащее генератор синхроимпульсов, подключенный к последовательно соединенным счетчику строк изображения,дешие>ратору строк, подключенному к знакогенератору, связанному через дешифратор знака с регистром знака, к первой группе элементов 11, сдвигающему регистру, и электроннолучевой трубке, и последовательно соединенные счетчик адресов, подключенный к генератору синхроимпуль" сов, блок управления режимом и адресом, Г>лок буферной памяти, регистр памяти, последовательно соединенныв счетчик начального адреса, вторую группу элементов И, подключеннь1е к генератору синхроимпульсов, и третью

15 группу элементов И, соединенную с регистром памяти, регистром знака и генератором синхроимпульсов (2g .

Недостатком известного устройства является невозможность демонстрации и отображения медленно меняющихся процессов, например графического отображения пути, скорости и ускорения каретки на воздушной подушке, демонстра98373 ции некоторых законов Ньютона, когда требуется запомнить траекторию движения.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства, позволяющее использовать устоойство дпл демонстрации и отображенил медленно меняющихся процессов за счет разделения времени записи и считывания информации с синхронной pere- 1O нерацией отображения процесса на экране ЭЛТ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генера15 тор и последовательно включенные блок счетчиков, блок памяти и блок предьявления учебной информации, второй вход которого соединен с вторым выходом блока счетчиков, введены последовательно включенные первый триггер

20 и элемент И-ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора, первый и второй выходы — соответственно с вторым входом блока памяти и пер25 вым входом блока счетчиков, третий выход - с вторым входом блока счетчи" ков и третьим входом блока памяти, а также последовательно соединенные второй триггер, элемент И и счетчик, выход которого подключен к первому

ЗО входу второго три ггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока счетчиков, первый выход — с третьими входами блока счетчиков и блока предъявления учебной информации, а второй выход - с четвертым входом блока счетчиков и третьим входом элемента И-ИЛИ, первый и второй входы первого триггера подключены к третьему и четвертому выходам блока счетчи-4О ков соответственно, второй вход элемента И соединен с выходом генератора, четвертый вход блока памяти является входом устройства.

На шиг. 1 изображена функциональ- 45 ная схема предлагаемого устройства; на йиг. 2 — временные диаграммы; на фиг. 3 - размеры изображения на экране электроннолучевой трубки.

Обучающее устройство содержит ге- 5в нератор 1 (синхроимпульсов 1, элементы И 2-4, элемент ИЛИ 5, триггеры 6 и 7, счетчики 8-11 (адресов), счетчик 12 (формирования обратного хода пилообразного напряжения), эле- 55 менты И-ИЛИ 13 и 14, блок 15 памлти, блок 16 предъявления учебной информации, включающий шормирователи импуль7 4 сов горизонтального отклонения луча 17 вертикального отклонения луча 18 и подсвета 19, высоковольтный источник 20 питания и электроннолучевую трубку 21. Элементы ?, 3 и 5 объединены в элемент 22 И-ИЛИ, счетчики 8-11 и элементы И-ИЛИ 13 и 14 объединены в блок 23 счетчиков.

Устройство работает следующим образом.

В данном устройстве применена динамическал память для одного вида информации, например, 565 РУ1А емкостью

4096 бит. Полное считывание памяти происходит за 4096 импульсов, поступающих на адресные шины (фиг. 2 в), прямой ход пилообразного напряжения (фиг. 2 б) — за 256 импульсов, той же длительности проходит (фиг. 2 г ) обратный ход пилообразного напряжения.

Триггер 7 Формирует импульсы, определяющие прлмой и обратный ходы пилообразного напряженил (фиг. 2 а) и упл равляется по входу, например, 4096-м

1 l

l (61t ) импульсом, поступающим со счетчиков адресов 14 и 15, а по входу Р например, 256-м импульсом, поступающим со счетчика 12 обратного хода пилообразного напряжения. Триггер 7 управляет генератором пилообразного напряжения формирователя 17, с которого пилообразное напряжение (шиг.2б) подается на усилитель горизонтального отклонения (не показан), элементы 13 и 14 открываются .во время прямого хода пилообразного напряжения импульсами положительной полярности, поступающими с второго (инверсного ) выхода триггера 7, и подключают (разрядные) выходы счетчиков 10 и ll к адресным шинам блока 15 памяти во времл прямого хода пилообразного напряжения . Во время обратного хода элементы 13 и 14 одним входом закрываются, а по другим входам совпадения — открываются положительными импульсами прямого выхода триггера 7 и подключают адресные шины блока 15 к выходам счетчиков 8 и 9. Этим достигается синхронность развертки и считывания информации из памяти. Во время каждого обратного хода пилообразного напрлжения на счетчики 8 и 9 пост пает, например, восемь импульсов (фиг, 2 д), обеспечивается это триггером 6 и элементом 3. Это необходимо для того, чтобы во время обратного хода пилообразного напряжения записать код только одной точки (ес5 9837 ли код точки восьмизначный ). Для этого восемь импульсов поступают íà схему формирования импульсов записи и на регистр памяти блока 15. Таким образом, параллельный код точки (амплиту- 5 да по у1 выдается из регистра памяти восемью импульсами и записывается в блоке 15 согласно адресам счетчиков 8 и 9. Во время считывания информации происходит обратный процесс. С выхода блока 15 последовательный код заполняет сдвигающий регистр формирователя 18, и каждым восьмым импульсом из этого регистра параллельный код точки записывается в буферный ре- <5 гистр формирователя 18.

Буферный регистр подключен к преобразователю код-аналог формирователя 18.

Аналоговый сигнал подается на усилитель вертикального отклонения формирователя 18. Формирователь 19 необходим для открывания электроннолучевой трубки 21 только в тот момент времени, когда колы точек аналоговой кривой не равны нулю. При этом достигается эффект приращения кривой, например,пути движения каретки на воздушной подушке, синхронно с движением каретки.

Формирователь выбора матрицы блока 15 обеспечивает рех<им работы последнего. На этот узел поступают, например, восемь импульсов при записи точки и 4096 импульсов во время считывания через элемент.5.

Таким образом, при данном решении

35 схемы устройства, информация кода новой точки кривой записывается при обратном ходе пилообразного напряжения, при прямом ходе — считывается вся память.

Так как развертка и считывание памяти синхронизируются от одного генератора 1, то появляется возможность плавно менять время развертки процесса изменением частоты генератора 1.

При демонстрации двух и более процессов соответственно необходимо добавить интегральные схемы памяти (например, для трех видов информации пути скорости и ускорения, память

4096 х 3 = 19288 бит ) и коммутатор при одном устройстве управления.

Размеры изображения на экране электроннолучевой трубки 21, например 59 ЛК2Б, представлены на фиг.3.

Время регенерации одного адреса динамической памяти, например

565 РУ1А, должно быть не менее

0,4 мкс. При этом частота задающего

37 6 генератора должна быть не более

2,5 ИГц. — = 2.5 Игц

У

Если код точки восьмизначный, то возможно 256 значений ординат аналоговой кривой. При размахе кривой на

ЭЛТ в 150 мм дискретность ординаты равна — — г- = 0,58 мм

150 мм

Число дискретов по оси времени равно

4096

= 512 при размере 12 = 0,68 мм

Скорость развертки демонстрируемого процесса максимальна. Время между записью точек демонстрируемой кривой равно времени прямого хода (длительность 4096 имп. > и обратного хо" да (длительность 256 имп.) пилообразного напряжения

4096- 256 = 4352; 0,4 х 4352 = — 1740,8 мкс ..

Число точек кривой по оси времени

512, отсюда весь процесс, рассматриваемой на экране, равен

1740,8 х 512 = 891289,6 мкс =

= 0,89 с, При этом критическая частота мерцания равна

= 0,000574 ИГц =

= 574 Гц, Если взять критическую частоту мерцания, равную 50 Гц, т.е. частоту задающего генератора уменьшить в

574 2 5 — 11,48 раз = 0,218 ИГц, У то возможно наблюдать процесс за время, равное 0,89 х 11,48 = 10,22 с.

Таким образом, при плавной регулировке частоты задающего генератора от 2,5 до 0,218 ИГц можно плавно изменять время развертки от 0,89 до

10,22 с.

Предлагаемое устройство позволяет отображать медленно меняющиеся процессы, например, графическое отображение пути, скорости и ускорения каретки на воздушной подушке, изменять время развертки отображаемого процесса за счет разделения времени записи и считывания памяти с синхронной регенерацией отображения процесса на экране электроннолучевой трубки и за счет плавного изменения частоты генератора синхраимпульсов, не выходя

9837 за границы частоты критического мерцания.

Формула изобретения

Обучающее устройство, содержащее генератор и последовательно включенные блок счетчиков, блок памяти и блок предъявления учебной информации, 10 второй вход которого соединен с вторым выходом блока счетчиков, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последова- 15 тельно включенные первый триггер и элемент И-ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом генератора, первый и второй выходы — соответственно с вторым входом блока памяти и первым 2о входом блока счетчиков, третий выходс вторым входом блока счетчиков и третьим входом блока памяти, а также

37

8 последовательно соединенные второй триггер, элемент И и счетчик, выход которого подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока счетчиков, первый выход - с третьими входами блока счетчиков и блока предъявления учебной информации, а второй выход - с четвертым входом блока счетчиков и третьим входом элемента И-ИЛИ, первый и второй входы первого триггера подключены к третьему и четвертому выходам бло, ка счетчиков соответственно, второй вход элемента И соединен с выходом генератора, четвертый вход блока памяти является входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 700870, кл. 606 К 15/20, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N 577550, кл. C@06 К 15/20, 1976.

983737

Заказ 9931/60 Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж- 5 Раушская наб, g. 4/5 л 3

Филиал ППП . Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Карлов

Редактор Н. Лазаренко Texpeg 3.Палий Корректор А.