Устройство для тренировки памяти обучаемого Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

о

00

со о ел о

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для тренировки оперативной памяти и профессионального отбора операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения точности воспроизведения материала (в оперативной памяти обучаемого). Устройство содержит блок 1 предъявления учебной информации, формирователь 2 двоичных кодов, сдвигающий регистр 3, блок 4 компараторов, блок 5 управления, блок 6 учета верных операций, пульт 7 оператора, блок 8 регистрации и блок 9 формирования программных операций. Введение блока 9 формирования программных операций дает возможность предъявлять программу обучаемому из последовательно следующих двухзначных чисел, отдельно для четных и нечетных чисел, размещенных в ряду, а выполнение блока 6 учета верных операций - фиксировать верные операции, отмеченные (выполненные) испытуемым. 9 ил. СП с

Фиг. I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для тренировки оперативной памяти и профессионального отбора операторов систем управления,

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем определения точности воспроизведения материала в оперативной памяти обучаемого.

На фиг.1 представлена структура устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока предъявления учебной информации; на фиг.З - формирователя кодов; на фиг.4 - блока управления; на фиг.5 - блока учета верных операций; на фиг.6 - пульта оператора; на фиг,7 - блока формирования программных операций; на фиг.8 - блока регистрации; на фиг.9 изображены временные диаграммы, поясняющие работу,

Устройство для тренировки памяти обучаемого содержит блок 1 предъявления учебной информации, формирователь 2 кодов, сдвигающий регистр 3, блок 4 компараторов, блок 5 управления, блок 6 учета верных операций, пульт 7 оператора, блок 8 регистрации и блок 9 формирования программных операций. Блок 4 содержит компараторы 10 и 11, элементы И 12 и элемент ИЛИ 13,

Блок 1 включает (фиг.2) регистр 14 (сдвига), дешифраторы 15 и индикаторы 16.

Формирователь 2 содержит (фиг.З) генератор 17 псевдослучайной последовательности (ПСП), генератор 18 тактовых импульсов, счетчик 19, элемент НЕ 20, элемент 21 запрета, первый и второй элементы 22 и 23 задержки и элемент ИЛИ 24.

Блок 5 включает (фиг.4) счетчик 25, триггер 26, элементы ИЛИ 2-7, 28 и 29, элемент И 30 и элемент 31 задержки.

Блок 6 содержит (фиг.5) регистр 32 памяти, элементы И 33, элемент ИЛИ 34, счетчик 35 числа верно выполненных операций, элемент 36 запрета, генератор 37 тактовых импульсов, сдвигающий регистр 38, элемент 39 дифференцирования и формирователь 40 одиночных импульсов.

Пульт 7 включает (фиг.6) триггеры 41, кнопки 42 Ответ, триггер 43, кнопку 44 Смена, элемент ИЛИ 45 и индикатор 46 Конец.

Блок 9 содержит (фиг.7) элемент И ЛИНЕ 47, элементы И 48 и 49, элемент ИЛИ 50 и счетчик 51 числа программных операций.

Блок 8 содержит (фиг,8) счетчик 52 цикла и таймер 53.

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Элементы памяти устанавливаются в исходное состояние.

Нулевой потенциал с выхода триггера 26 подается на вход элемента НЕ 20, единичный потенциал с выхода которого запускает генератор 18. Тактовые импульсы с выхода генератора 18 поступают в счетчик 19 и через элемент 22, время задержки которого равно времени срабатывания счетчи0 ка 19, на информационный вход элемента 21 запрета. Так как на управляющий вход элемента 21 поступает нулевой потенциал с выхода счетчика 19, то импульс с выхода элемента 21 подается на вход генератора 17

5 и на входы регистров 3 и 14. Импульсы ПСП с выхода генератора 17 подаются на входы регистров 3 и 14, обеспечив в них запись двоичной кодовой комбинации.

При поступлении девятого тактового

0 импульса на вход счетчика 19 на выходе последнего появляется импульс переполнения, который поступает на вход элемента 23 задержки, на управляющий вход элемента 21 запрета, на вход регистра 32, сдвинув

5 содержимое на один разряд, и на вход элемента И 30, но дальше не проходит, так как на его другом входе имеется нулевой потенциал, и на вход счетчика 25, фиксируя запись первого числа в регистре 14 (фиг.Эа).

0 На выходе элемента 21 девятый тактовый импульс не появляется. Продвижение кодовой последовательности в регистрах 3 и 14 задерживается на один такт. Задержанный импульс с выхода элемента 23 возвращает

5 счетчик 19 в исходное состояние.

Поступление следующих восьми тактовых импульсов продолжает запись двоичной ПСП в регистры 3 и 14, а девятый тактовый импульс вызывает появление им0 пульса Опрос на выходе счетчика 19, который проходит на вход счетчика 25, зафиксировав запись второго двухзначного числа в регистр 14, и на вход элемента И 30. Так как на входе элемента И 30 имеется

5 единичный потенциал с выхода четвертой группы регистра 3, то импульс с выхода элемента И 30 (фиг.96) проходит на одни входы элементов И 12, другие входы которых соединены с выходами компараторов 10 и 11

0 соответственно. Последний элемент (соответствующий потенциал) кодовой последовательности первого числа с последнего выхода второй группы регистра 3 (фиг.Эв) прикладывается к первому входу, а послед5 ний элемент кодовой последовательности второго числа с последнего выхода четвертой группы регистра 3 (фиг.Эг) - к второму входу блока 9. К входам первых групп компараторов 10 и 11 приложены двоичные кодовые комбинации с выходов первой и

второй групп, а к входам вторых групп - с выходов третьей и четвертой групп регистра 3 соответственно. В компараторах 10 и 11 осуществляется последовательное сравнение двоичных кодовых комбинаций,

Если второе число меньше первого или равно ему, то единичный потенциал на выходах компараторов 10 и 11 отсутствует. Импульс Опрос с выхода счетчика 19 передвигает содержимое в регистре 32 на один разряд.

Если второе число больше первого (в задаваемой последовательности), то с выходов одного из компараторов 10 (11) к соот- ветствующему входу элемента И 12 прикладывается единичный потенциал (фиг.Эд). Импульс Опрос (фиг.96), поступающий с выхода счетчика 19 через элемент И 30 на входы элементов И 12, проходит через элемент ИЛИ 13 на входы элементов И 49 и 48.

Если первое и второе числа в предъявленном ряду четные, то на выходе последних разрядов второй и четвертой групп регистра 3 присутствуют О (фиг.9в,г). На выходе элемента ИЛИ-НЕ 47 - единичный потенциал, удостоверяющий наличие рядом стоящих четных чисел в последовательности, который подается на элемент И 49. Им- пульс Опрос, поступающий с выхода блока 4 на элемент И 49, проходит через него на вход элемента ИЛИ 50 (фиг.Эе),

Если первое и второе числа в предъявленном ряду нечетные, то на выходах по- следних разрядов второй и четвертой групп регистра 3 присутствуют 1 (фиг,9в,г), удостоверяющие наличие рядом стоящих нечетных чисел в последовательности, которые прикладываются к первому и вто- рому входам элемента И 48. Импульс Опрос, поступающий с выхода блока 4 на элемент И 48, проходит через него на вход элемента ИЛИ 50 (фиг.Эе).

Импульс с выхода элемента ИЛИ 50 по- ступает на вход счетчика 51, фиксируя наличие программной операции - второе четноб (нечетное) число больше первого четного (нечетного) числа, и на вход регистра 32. Импульс Опрос, поступающий несколько раньше на вход регистра 32, по заднему фронту синхроимпульса производит запись последнем.

Если в предъявленном ряду первое число четное, а второе нечетное или наоборот (фиг.Эв.г), то на одном их входов элемента ИЛИ-НЕ 47 и элемента И 48 присутствуют 1, а на другом - О. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 47 - нулевой потенциал, приложенный к элементу И 49. При поступлении импульса Опрос с выхода блока 4 на второй вход элемента И 49 и на элемент И 48 (на их выходах нулевые потенциалы не изменяются) программная операция отсутствует (фиг.Эе).

Поступление следующего импульса Опрос при отсутствии сигнала на выходах компараторов 10 и 11 производит сдвиг 1 в регистре 32 на один разряд. Число 1 и его место в регистре 32 соответствует программным операциям по месту строки предъявленных на индикаторах блока 1 двухзначных чисел.

После записи в регистр 14 десятого числа на выходе счетчика 25 появляется импульс переполнения, который поступает на вход элемента 31 и на вход триггера 26, перебрасывая последний в единичное. состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 26 поступает на вход элемента НЕ 20, выключая генератор 18, на управляющий вход блока 1, высвечивая индикаторами 16 строку из десяти двухзначных чисел (фиг.Эа), и на вход таймера 53, запуская последний Задержанный импульс с выхода элемента 31 проходит через элемент ИЛИ 28 на установочный вход счетчика 25 и возвращает последний в исходное состояние.

Испытуемый (оператор) в предъявлен ной строке двухзначных чисел последовательно слева направо сравнивает рядом расположенные четные (нечетные) числа между собой и при нахождении числа, большего предыдущего среди четных (нечетных) чисел, нажимает кнопку 42 пульта 7, расположенную под этим числом

При нажатии кнопки 42 соответствующий ей триггер 41 перебрасывается, единичный потенциал с его выхода прикладывается к второму входу элемента 33 И блока 6.

Определив в строе индикаторов 16 блока 1 все числа, отдельно четные и нечетные, большие предыдущего, и вычеркнув их нажатием кнопок 42, обучаемый запоминает последнее число в строке, чтобы сравнить его с первым числом следующей строки, а затем нажимает кнопку 44 Смена.

Единичный потенциал с выхода триггера 43 (фиг.9ж), переброшенного кнопкой 44, подается на вход формирователя 40 блока 6. На выходе формирователя 40 появляется импульс определенной длительности (фиг.Эз), превышающий время снятия информации с выходов элементов И 33, который поступает на вход элемента 39 дифференцирования. Короткий импульс с первого выхода элемента 39 (фиг.Эи), сформированный передним фронтом импульса, с выхода формирователя 40 подается на вход счетчика 52 блока 8, фиксир я предъявление

первой строки, на вход записи регистра 38 и на вход генератора 37, запуская последний (фиг.Эк). Первый тактовый импульс с выхода генератора 37, поступивший на сдвигающий вход регистра 38, записывает 1 в его первый разряд. Эта 1 с тактовой частотой (1 мГц) поступает последовательно на информационные входы элементов И 33, первые входы которых соединены с выходами разрядов регистра 32, а вторые входы - с выходами триггеров 41 пульта 7.

Если испытуемый правильно произвел программную операцию по вычеркиванию чисел, то на выходе соответствующего элемента И 33 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 34 поступает на вход счетчика 35, фиксируя правильный ответ.

Если программная операция вычеркивания произведена неправильно, то на выходе соответствующего элемента И 33 импульса нет.

При появлении 1 на одиннадцатом выходе регистра 38 генератор 37 выключается (фиг.Эк). Короткий импульс с второго выхода элемента 39 (фиг.9л), сформированный задним фронтом импульса с выхода формирователя 40 после выключения генератора 37, подается через элемент ИЛИ 29 блока 5 на вход триггера 26, обнуляя его, на входы триггеров 41 и 43, возвращая их в исходное состояние.

Высвечивание чисел на индикаторе 16 блока 1 прекращается, на выходе элемента НЕ 20 формирователя 2 появляется единичный потенциал, который запускает генератор 18. формируется вторая строка, т.е. процесс повторяется аналогично описанному выше.

По окончании ответов на предъявленный последний цикл (ст року) на выходе счетчика 52 появляется импульс переполнения (фиг.Эм), который поступает на вход таймера 53, фиксируя время тренажа (проверки), на управляющий вход элемента 36 блока б и на индикатор 46 Конец пульта 7.

Импульс с второго выхода элемента 39 не проходит через информационный вход элемента 36 запрета, прекращая формирование строк, светит индикатор Конец.

Использование изобретения в устройствах для тренировки оперативной памяти и профессионального отбора операторов систем управления расширяет дидактические возможности устройства за счет определения точности воспроизведения материала в оперативной памяти обучаемого путем определения и вычеркивания в ПСП чисел, отдельно четных и нечетных, последующего числа, большего предыдущего,

Точность воспроизведения материала оперативной памятью определяют по соотношению

Nc-P

А NC

где NC - общее количество программных операций;

Р - количество ошибок испытуемого. Общее количество программных

0 операций определяется по счетчику 51, количество верных ответов (правильных вычеркиваний программной операции) - по счетчику 35Г при этом фиксируется общее время на обработку данной программы, со5 держащей запланированное число циклов (строк) в предъявленной ПСП.

Формула изобретения Устройство для тренировки памяти обучаемого, содержащее сдвигающий регистр,

0 первый и второй информационные входы которого подключены к соответствующим выходам формирователя кодов и соответствующим входам блока предъявления учеб- нрй информации, а выходы первой, второй,

5 третьей и четвертой групп - к соответствующим информационным входам блока компараторов, синхровход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход КОТОРОГО подключен к первому ин0 формаш/ганному входу блока регистрации, управляющему входу блока предъявления учебной информации и информационному входу формирователя кодов, первый информационный вход - к третьему выходу

5 формирователя кодов и первому информационному входу блока учета верных операций, второй информационный вход - к первому выходу блока учета верных операций, а входы группы - к соответствующим

0 выходам четвертой группы сдвигающего регистра, выходы группы, первый вход и выход пульта оператора соединены с соответствующими входами группы, вторым выходом и вторым информационным входом блока уче5 та верных операций, тактовые входы блока предъявления учебной информации, формирователя кодов, сдвигающего регистра, блока управления, блока учета верных операций и блока регистрации

0 являются соответствующими синхровхода- ми устройства, отличающееся тем, чго, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введен блок формирования программных опера5 ций, состоящий из элементов И, ИЛИ, ИЛИ- НЕ и счетчика операций, установочный вход которого является соответствующим синх- ровходом устройства, а информационный аход соединен с скнхровходом блока учета

верных операций и выходом элемента ИЛИ,элемента И, второй вход которого и третий входы которого подключены к выходам со-вход первого элемента И соединены с выхо- ответствующих элементов И, первые входыдом блока компараторов, второй вход нульэлемента ИЛИ-НЕ и первого элемента Ита оператора подключен к выходу блока соединены с одним из выходов второй труп- 5 регистрации и управляющему входу блока пы сдвигающего регистра, а вторые входы -учета верных операций, второй выход кото- с одним из выходов четвертой группы сдви-рого соединен с вторым информационным тающего регистра, выход элемента ИЛИ-входом блока регистрации. НЕ подключен к первому входу второго

ФмА

Фиг. 5