Способ обмена информации в микрокалькуляторной сети и микрокалькуляторная сеть для его осуществления

 

Изобретение относится к вычислительной технике и телеавтоматике, в частности к обучающим системам, построенным на микрокалькуляторах. Целью изобретения является повышение информативности обмена информацией в микрокалькуляторной сети, для чего обмен числоимпульсной информацией между пультами абонентов осуществляется по принципу прямого доступа к оперативной памяти за один машинный цикл. Для этого микрокалькуляторы через мультиплексоры объединены в одноразрядную информационную сеть, тактируемую с центрального пульта по четырехразрядной синхронизирующей шине и одноразрядной шине управления. Микрокалькуляторная сеть функционирует в трех режимах: индивидуального обслуживания, принудительного обмена информацией и репрограммируемого хранения во времени. Центральный пульт содержит микрокалькулятор, мультиплексор, блок памяти, счетчик адреса, элемент И, генератор фаз, усилитель мощности, шинный разъем. Периферийный пульт содержит микрокалькулятор, генератор фаз, мультиплексор, шинный разъем, коммутационный разъем. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и телеавтоматике, в частности к обучающим системам, построенным на микрокалькуляторах, и предназначено для организации обучения программированию.

Целью изобретения является повышение информативности обмена информации в микрокалькуляторной сети.

Способ обмена информацией поясняется диаграммами на фиг.1 и 2 и структурной схемой микрокалькуляторной сети на фиг. 3, организованной в виде программируемого учебного класса; на фиг.4 и 5 приведены структурные схемы центрального и периферийного пультов.

Микрокалькуляторная сеть (фиг. 3) состоит из центрального пульта 1 (пульта преподавателя) на старшем иерархическом уровне и пультов 2-1- 2-n периферии (пультов учащихся) на младшем уровне. Сеть содержит шины синхронизации 3 из четырех разрядов, информации 4 и управления 5 по одному разряду.

Центральный 1 пульт (фиг. 4) включает микрокалькулятор 6, мультиплексор 7, блок 8 памяти, счетчик 9 адреса, логический вентиль 10, формирователь 11 импульсов, генератор 12 фаз (составная часть микрокалькулятора), усилитель 13 мощности и шинный разъем 14 для подключения к шинам 3-5, а также вход 15 записи информации.

Периферийный пульт 2 (фиг. 5) организован на микрокалькуляторе 16, мультиплексоре 17, генераторе 18 фаз (составной части микрокалькулятора 16), коммутационный 19 и шинный 20 разъемы одного типа. Через шинный разъем 20 пульты 2-1 - 2-n связаны с шинами 3-5 в микрокалькуляторную сеть.

Сущность предлагаемого способа обмена информацией в микрокалькуляторной сети состоит в формировании последовательности адресных импульсов соответственно временным интервалам (фиг. 1г, д) периода Т_Aj (фиг. 2в) полного перемещения исходной информационной последовательности а(t) импульсов (фиг. 2г, 1б). На фиг. 1а показана одна из фазовых частот тетрады фаз с периодом Т_ф тактирования последовательности адресных импульсов В_n (фиг. 2г) и исходной информационной последовательности импульсов в момент времени (t+0), циркулирующей в кольце оперативной памяти периферийных 2 и центрального 1 пультов калькуляторов 6 и 16. Во время t+j осуществляют замещение исходной а(t) на заданную (оригинальную) а(t+j) информационную последовательность (фиг. 1в и 2г). При этом числоимпульсная последовательность а(t+j) замещает исходную а(t) по тетраде с оригинала N(A), представленного в параллельном коде (фиг. 1е-и) 1-2-4-8 в двоично-десятичной форме. Перемещение исходной а(t) и заданной а(t+j) информационной последовательности импульсов осуществляют синхронно импульсам тетрады Ф₁⁴ фазовых частот. Одной из фазовых частот (например, второй Ф₂) организуют последовательность адресных импульсов, которой управляют по программе в течение управляющего импульса Т_Aj. Длительность импульса Т_Aj выбирают равной времени заданного периода Т_j (фиг. 2а) полного перемещения информационной последовательности импульсов, соответствующему периоду одного машинного цикла.

Управляющий импульс Т_Aj формируется на старшем иерархическом уровне пультом 1 преподавателем и по одноразрядной шине 5 управления поступает на соответствующие входы пультов 2-1-2-n учащихся младшего иерархического уровня (фиг. 3). В течение импульса Т_Aj осуществляется замещение информационной последовательности импульсов а(t) на заданную последовательность а(t+j), поступающую по информационной шине 4 с центрального 1 на периферийные 2 пульты. Смещение информационной последовательности в интервалы времени t+i для i j, i=0, 1, 2, ..., и в момент t+j ее замещения при i=j осуществляется тетрадой Ф₁⁴ фазовых импульсов, поступающих из центрального пульта 1 на периферийные пульты 2 по четырехразрядной шине 3 синхронизации.

Фазовые импульсы формируются генератором 12 микрокалькулятора 6 пульта 1 (фиг.4). Эти импульсы после усилителя 13 мощности через шинный разъем 14 тактируют смещение информационной последовательности в микрокалькуляторе 6 пульта 1. Одновременно фазовые импульсы поступают через шину 3 синхронизации и шинный разъем 20 на соответствующие входы микрокалькулятора 16 пультов 2 и осуществляют в них смещение информационной последовательности синхронно центральному пульту 1.

В пульте 1 информационная последовательность импульсов циркулирует по информационной одноразрядной шине с выхода микрокалькулятора 6 через первый информационный вход мультиплексора 7 на вход микрокалькулятора 6 (в периферийных пультах соответственно через блоки 16 и 17). В исходном режиме на входе разрешения мультиплексоров 7 и 17 присутствует нулевой потенциал (фиг. 2в), по которому на выход мультиплексоров коммутируется первый канал. Кроме того, на входе 15 записи присутствует нулевой потенциал (фиг. 2б), закрывающий логический вентиль 10 и формирователь 11 импульсов. Счетчик 9 адреса и блок 8 памяти отключены, а микрокалькуляторы 6 и 16 функционируют автономно.

Принудительный режим замещения информационной последовательности инициируется оператором центрального пульта 1 подачей импульса положительной полярности (фиг. 2б) на вход 15. При этом формирователь 11 из импульсов с периодом Т_j (фиг. 2а) генерирует управляющий импульс Т_Aj(фиг. 2в). На первом выходе формирователя 11 появляются импульсы Ф₂генератора 12, которые через вентиль 10 поступают на счетный вход счетчика 9 адреса в течение времени Т_Aj. Фронтом управляющего импульса счетчик 9 обнуляется (фиг. 1г, д) и формирует на выходных шинах последовательность адресных импульсов синхронно интервалам A(j) времени. Из блока 8 памяти информация в параллельном четырехразрядном коде (фиг. 1е-и) преобразуется потетрадно в числоимпульсную заданную информационную последовательность a(t+j) копии (фиг. 1в). Соответственно интервалам Aj времени в динамической памяти микрокалькулятора 6 через мультиплексор 7 замещается исходная на заданную информационная последовательность за время действия управляющего импульса. Замещение информационной последовательности в периферийных пультах осуществляется аналогично посредством блоков 16 и 17.

Блок 8 памяти может быть выполнен на постоянных, репрограммируемых и оперативных запоминающих устройствах с возможностью обмена информации между блоками 6 и 8.

При отключении от сети шинный разъем 20 замыкается коммутационным разъемом 19, соединяющим шины генератора 18 фаз с входами синхронизации микрокалькулятора 16, а вход мультиплексатора 17 с корпусом. Это позволяет эксплуатировать каждый микрокалькулятор по штатному расписанию. Для организации репрограммируемой памяти при отключении микрокалькуляторов из сети питания служит усилитель 13 мощности. Это исключает случайное стирание информации на переменах между занятиями и при ошибочном выключении пульта учащегося.

Формула изобретения

1. Способ обмена информации в микрокалькуляторной сети, включающий формирование последовательности адресных импульсов соответственно временным интервалам периода полного перемещения исходной информационной последовательности импульсов, замещение исходной последовательности на заданную в числоимпульсной форме по тетраде согласно последовательности адресных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности, перемещение информационной последовательности импульсов осуществляют синхронно импульсам тетрады фазовых частот, одной из которых организуют последовательность адресных импульсов, которой программно управляют в течение управляющего импульса, длительность которого выбирают равной времени заданного периода полного перемещения информационной последовательности импульсов.

2. Микрокалькуляторная сеть для обмена информации, включающая два иерархических уровня, состоящих из центрального пульта на старшем уровне и периферийных пультов на младшем уровне, подключенных параллельно к центральному пульту через одноразрядную шину управления, причем центральный пульт содержит микрокалькулятор, мультиплексор, вход разрешения которого через шинный разъем соединен с выходом управления центрального пульта, блок памяти, адресным входом подключенный к первому выходу счетчика адреса, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу синхронизации формирователя импульсов, вход управления которого объединен с вторым входом элемента И и входом записи центрального пульта, а периферийный пульт содержит микрокалькулятор и мультиплексор, вход разрешения которого подключен через шинный разъем к входу управления периферийного пульта, отличающаяся тем, что одноразрядная информационная и четырехразрядная синхронизирующая шины соединяют одноименные выходы центрального и периферийных пультов, при этом в центральном пульте первый выход генератора фаз микрокалькулятора через усилитель мощности и шинный разъем соединен с четырехразрядным выходом синхронизации центрального пульта и одноименной шиной микрокалькулятора, в разрыв информационной шины кольца оперативной памяти которого включены первый вход и выход мультиплексора, второй четырехразрядный вход которого связан с информационными выходами блока памяти, соединенного информационным входом с одноименным выходом пульта через усилитель мощности и шинный разъем, а также с первым входом мультиплексора, адресные входы последнего двухразрядной шиной объединены с младшими разрядами выхода счетчика адреса, подключенного входом установки к входу разрешения мультиплексора через усилитель мощности и к второму выходу формирователя импульсов, тактовый вход которого связан с вторым выходом генератора фаз микрокалькулятора, а вход синхронизации - с синхровыходом контроллера управления микрокалькулятора, а в периферийном пульте генератор фаз микрокалькулятора через шинный разъем посредством коммутационного разъема соединен с четырехразрядным входом синхронизации периферийного пульта и микрокалькулятора, в разрыв информационной шины кольца оперативной памяти которого включены первый вход и выход мультиплексора, второй информационный вход которого через шинный разъем связан с информационным входом периферийного пульта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5