Аудиовизуальное обучающее устройство Советский патент 1988 года по МПК G09B7/02 

аппаратуры. Аудиовизуальное обучающее устройство содержит пульт 1 управления, генератор 36 тактовых импульсов, коммутаторы 10, 17, телевизор 5, преобразователь 34 изображения, счетчик 30, блок 28 , ввода визуальной информации, компаратор 27, селектор 25 импульсов, триггеры 2,3,12, элементы И 6,7,9,21,22, -элементы ИЛИ 8, 19, 24, инвертор 23, делитель 20 частоты, ключ 16, формирователь 11 импульсов, селекторы 14, 15, смеситель 26, блоки 4, 13 оперативной памяти, t ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано в устройствах отображения учебной информации текстово-графического характера. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей и упрощение устройства за счет снижения стоимости, повышения надежности и многоцелевого использования бытовой телевизионной и магнитозаписьгоающей Q и 4 КЭ СП ч1 О1

1

I Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, в частност к техническим средствам обучения, I и МО/кет быть использовано в устрой- 1 ствах отображения учебной информации I текстово графического характера. I Целью изобретения является расши- I рение дидактических возможностей и ; упрощение устройства.

iia чертеже представлена блок-схем : -гредлагаемого аудиовизуального обу- I чающего устройства.

: Устройство содержит пульт 1 управ I ления, триггеры 2, и 3, блок 4 опера- I тивной памяти, телевизор 5, элементы N1 6 и 7, элемеггг ШШ 8, элемент И 9, i коммутатор 10, формирователь И им- 1 пульсов, триггер 12, блок i3 oпepaтив I ной памяти, селекторы 14 и 15, i 16, коммутатор 17, генератор 1В. эле мент ИЛИ 19, делитель 20 частоты, I элементы И 21 и 22, инвертор 23, эле мент ИЛИ 24, селектор 25 ршпульсов, смеситель 26, компаратор 27, блок 28 ввода визуальной информации, вход 29 счетчик 30, пороговьш элемент 31., входы 32 и 33, преобразователь 34 изображения, блок 35 формирования управляющих импульсов, генератор 36 тактовых импульсов, блок, 37 предъявления учебной информации, блок 38 задания режимов работы.

Устройство работает следующим образом.

При включении триггеры 2,3 и 12 устанавливаются в нулевое состояние. Для осуществления записи изображения на магнитоф Онную ленту блока 4 пользователь - обучаемый - нажимает кноп- ку Запись на пульте , в результате чего с его выхода на один вход элемента И 6 поступает сигнал высоко

О

5 0

5

0

5

го уровня. На другой вход элемента И 6 с выхода селектора 25 приходит кадровый синхронизирующий импульс из полного телевмзиопиого сиг нала, поступающего с выхода блока 28. В результате на выходе элемента И 6 формируется сигнал высокого уровня, устанавливающий триггер 3 в состояние логической единицы, которая подается на вход блока 4, включая его а режим записи. Кроме того, сигнал логической единицы, пройдя через элемент ИЛИ 8 инициирует формирование импульса на выходе формирователя 11, триггер 12 при этом устанавливается в единицу. Сигна высокого уровня, появ- ляЮ ЩИЙся при этом на вьгходе триггера 12, подается на вход блока 13, задавая ему режим.записи информации, поступающей в виде двоичного кода на его вход с выхода селектора 15. Двоичный код формируется компаратором 27 из поступающего на его вход с выхода .блока 28 телесигнала (видеосигнала) путем сравнения его уровня с порого- вым, подаваемым на вход 29, На вьгходе компаратора 27 формируется логическая единица в том случае, когда уровень видеосигнала выше порогового (соответствует белому элементу телеизображения), и наоборот - логический нуль в том случае, когда приведенное условие не соблюдается (соответствует черному элементу телеизображения). Далее сигнал поступает на вход селектора 15 через элемент И 21, который открывается тактовыгу импульсом, проходящим с вькода генератора

18через коммутатор 17, элемент ИЛИ

19и открытый элемент И 22. Адрес элемента записьшаемой в блок 13 информации подается на вхрд блока 13

с выхода счетчика 30, который предва10

рительно обнулен кадровым синхронизирующим пульсом, подаваемым на его вход с выхода селектора 25 через открытьш ключ 16. Счетчик 30 суммиру- ет тактовые импульсы, поступающие с выхода элемента И 22 через селектор 14. Строчный или кадровый гасящий импульсы, появляющиеся в составе телесигнала, выделяются селектором 25 и подаются на соответствующий вход элемента ШШ 24, а затем через инвертор 23 - на вход элемента И 22, закрывая его. Таким образом, прерьшает- ся запись кода в блок 13 на время, 15 равное дпительности названных импульсов.

Когда в блок 3 будет записана описанным способом вся информация о кадре, счетчик 30 сформирует сигнал переполнения, который, поступая на вход триггера 12, переводит его в состояние логического нуля. Нулевой сигнал, формируемьй при этом на вхо- е блока 13, переводит последний в режим считывания информации, которая с выхода блока 13 через коммутатор 10 поступает на вход блока 4. Осуществляется запись закодированного телесигнала изображения на магнитную ленту блока 4. Логическая единица, появлдющаяся на инберсном выходе триггера 12, пройдя через элемент 7, открытый сигналом с выхода триггера 3, вызьшает переключение коммутатора 17, в результате чего тактовые мпульсы с выхода генератора 18 через оммутатор 17 поступают на делитель 20 и затем на вход элемента ИЛИ 19.

20

25

30

35

В рписьшаемом режиме тактовь1е импуль-.дд го подается на вход блока 13 через

сы поступают на вход счетчика 30 с меньшей частотой по сравнению с режимом записи информации в блок 13. Этим достигается согласование скорости считьтания информации, задаваемой временными характеристиками блока 28, со скоростью записи блока 4.

Дня прекращения записи информации пользователь нажиз ает кнопку Стоп на пульте 1, в результате чего на его выходе формируется логический сигнал высокого уровня, который поступает на входы триггеров 2 и 3 и устанавливает их в состояние логического нуля, а также на отключающий вход блока 4 и телевизора 5.

Для воспроизведения записанной информации пользователь - обучаемый - при помощи соответствующей кнопки на

45

50

55

селектор 15 и с выхода порогового элемента 31 . Значение кода равно ло гическбй единице, если уровень вход ного сигнала порогового элемента 31 вьше. уровня .второго порога, и наоб рот. Первьй и второй пороговые уров задаются извне по входам 32 и 33 ус ройства.

После того, как в блок 13 с .магнитной ленты блока 4 будет записана вся информация о кадре, счетчик 30 сформирует на своем выходе сигнал п реполнения, который вызьгаает появле ние на выходе триггера 12 логическо нуля, который, в свою очередь пост пая на вход блока 13, переводит его в режим считывания, а также будучи поданным на вход элемента И 9, закр вает его. При этом вновь открьшаетс

10

- й -15 ез

4257584

пульте 1 формирует сигнал на его выходе, который, поступая на вход триггера 2, устанавливает его в единичное состояние. Логическая единица с выхода триггера 2 поступает на вход управления воспроизведением блока 4.. на вход включения телевизора 5, а также на вход элемента ИЛИ 8, в результате чего на выходе триггера 12 по аналогии с предыдущим релагмом устанавливается сигнал высокого уровня (триггер 12 устанавливается в единицу), переводящ1-ш блок 13 в режим записи и, кроме того, на вход коммутатора Т-0, в результате чего вьгход блока 13 коммутируется с входом коммутатора 10. Кроме того, сигнал с выхода триггера 2, проходя чере.з элемент И 9, открытьй сигналом логической единицы с выхода триггера 12, поступает на вход ключа 16, закрывая его, и на входы селекторов 4 и 5, которые при этом коммутируют свои выходы с входами, на которые поступают сигналы с выходов порогового элемента 31, на вход которого с выхода блока 4 поступает код изображения, записанный на ленту в режиме записи. В пороговом элементе 31 производится сравнение уровня входных импульсов с двумя порогами. Если входной сигнал . по уровню вьппе первого порога (более низкого), то на одном выходе порогового элемента 31 формируется тактовый импульс, который пройдя через селектор 14, поступает на вход счетчика 30 для формирования адреса элемента информации, двухпозиционньш код которо20

25

30

35

го подается на вход блока 13 через

селектор 15 и с выхода порогового элемента 31 . Значение кода равно ло- гическбй единице, если уровень входного сигнала порогового элемента 31 вьше. уровня .второго порога, и наоборот. Первьй и второй пороговые уровни задаются извне по входам 32 и 33 устройства.

После того, как в блок 13 с .магнитной ленты блока 4 будет записана вся информация о кадре, счетчик 30 сформирует на своем выходе сигнал переполнения, который вызьгаает появление на выходе триггера 12 логического нуля, который, в свою очередь поступая на вход блока 13, переводит его в режим считывания, а также будучи поданным на вход элемента И 9, закрывает его. При этом вновь открьшается

5

KJ004 16, а селектор 14 коммутирует с выходом свой второй вход, на который с г енератора 18 через коммутатор 17, йлемеит ИЛИ I9 и открытый в случае отсутствия гасящих импульсов элемент Н 22 поступают тактовые импульсы. Цуммируя их, счетчик 30 формирует адрес считываемого из блока 13 элемента информации. С выхода блока 13 код изображения через коммутатор 10 поступает на .вход смесител51 26, в котором .производится наложение на считываемый из блока 13 код управляющих гасящих, и синхронизирующих телеим- пульсов,поступающих на вход смесите- лл 26 в составе телевизионного сигна- ла с выГсода блока 28. В результате с выхода смесителя 26 через преобразователь 34, в котором происходит усиление и частотная модуляция ,воич- ного телесигнала, последний поступа- е на вход телевизора 5, на экране кфторого воспроизводится записанное нф ыаг.нитной ленте изображение кадра.

После вьщачи с блока 13 .полного кфдра с выхода блока 28 на вход се- лфктора 25 поступает кадровый синхронизирующий импульс, который с выхода селектора 25 через открытый ключ 16 пфступит на вход счетчика 30, обну- л. его содер кимое. После этого сие- . тфма будет работать по описанному сг особу в соответствии с упра.вляющи- Mik мани1 уляциями пользовате..пя (обу- Чс1емого на пульте 1 , Аудиовизуальное обучающее устройство может быть ис;пользовано и в сокращенном комплек- т4: без телекамеры, вместо которой в этом случае, например, может использоваться генератор управляющих ютульсов. В последнем варианте использования устройства последнее может приняться для автоматизации заочного обучения (при этом пользова- - . таль - обучаемьш - может получать ка.ссеты с записью изучаемого материа- ,ла). ;

Предлагаемое, устройство использут- ет стандартные блоки (бытовой магните записывающий магнитофон,бытовой черно-белый телевизор), что позволяет достичь невысокой стоимости, высокой надежности, простоты в работе с устройством.. Предлагаемое устройство с успехом может быть использовано для изложения материала в школах, ПТУ, техникумах и вузах, при аудитор425758 : 6

ных занятиях и самостоятельной рабо- те вне .учебного заведения.

Применение предлагаемого устройст- д- ва позволяет значительно сократить расходы, связанные с приобретением учебников и методических материалов, которые могут быть записаны на ленте бытового магнитофона (примерно 350

10 страниц машинописного текста ia одной кассете типа МК-бО). Кроме того, предлагаемое устройство позволяет легко обновлять изучаемый материал, .в то время как издание учебника свя- . 15 зано со значительной временной задержкой (2-3 года. а также привязывать изучение материала к конкретным задачам обучения, т.е. реализовать проблемное обучение. Устройство дает .

20 возможность преподавателто оптимально с точк-и зрения уровня подготовки обучаемых и их специализации подготовить .учебньш курс с использованием различных материалов: учебников, техничес25 кой .нтациНэ журнальных публикаций, чертежей. Подготовленный курс может легко тиражироваться, использоваться как в аудитории, так и при самостоя ельной работе. Устройство

30 отличается простотой, повышенной надежностью и существенно меньшей стоимостью, так как использует бытовало технику. В предлагаемом устройстве используется гораздо более экокомньш

35 способ записи .изображений, который позволяет в тысячи раз уплотнить запись изображения на магнитофонной , предъявлять изображение неограниченное время и отказаться от ис40 пользования дорогостоящего видеомагнитофона.

Формула изобретения

45 Аудиовизуальное об. ч ающее устройство, содержащее блок ввода визуальной информации, генератор тактовых импульсов, пульт управления,,блок предьявления учебной информациизСчетgg чик, коммутатор, первьй и второй блоки оперативной памяти, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей и упрощения устройства, оно, содер.жкт комgg паратор, смеситель, первый и зторой се.лекторы, пороговый элемент, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, ключ и блок задания режи- , мов работы, первый, второй,третий и

четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам пульта управления, выходу первого элемента И и выходу перепол- нения. счетчика, первый вьгход - к первому входу второго элемента I-i и входу режима записи первого блока оперативной памяти, второй выход - к первому входу третьего элемента И, управляющеиу входу коммутатора, входу режима считьшания первого блока оперативной памяти и входу включения индшсации блока предъявления учебной информации, третий выход - к второму входу третьего элемента И н управляющему входу второго блока оперативной памяти, а четвертый вьгход - к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход пятого элемента И соединен с первым выходом блока формирования управляющих импульсов, а выход - с первым входом четвертого элемента И и тактовым входом первого селектора, информационный вход которого подклзочен к первому выхо-ду порогового элемента, вьгход - к информа- ционному входу счетчика, а управляющий вход г- к выходу тр етьего элемента И, соединенному с одним входом ключа и управляющим входом второго селектора, выход которого подключен к информационному входу второго блока оперативной памяти, тактовый вход к выходу четвертого элемента И,.а информационный вход - к второму выходу порогового элемента, первый и второй входы которого являются соответствующими входами устройства, а третий вход соединен с выходом первого блока оперативной памяти, информационный вход которого подключен к первому выходу коммутатора, а установочный вход - к второму выходу пульта управления, соединенному с установочньпч входом блока предъявления учебной информации, информационный вход которого подключен к выходу смесителя, первьй и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом коммутатора и выходом блока ввода визуальной информации, подключенным к входу блока формирования управляющих импульсов и первому входу компаратора, второй вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с вторым вхо;з.ом четвертого элемента И, третий выход пульта управления- подключен к первому входу -первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования управляющих импульсоЕ, подключенных к другому пходу ключа, выход которого соединен с установочным входом счетчика, информационный выход которого подключен к адресному входу второго блока оператиЕной памяти выход которого соединен с цнфор- мационным входом коммутатора,