Устройство для ввода учебной информации Советский патент 1992 года по МПК G09B7/02 

J

Ы

ro

Ы Os 4)

Изобретение относится к средствам для бесклавишного ввода информации и может быть применено в биотехнических персональных компьютерах и в тренажерах для выработки у обучаемого квазиречевого ко- ординатню-моторного (КМ) рефлекса. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Устройства содержит блоки 1 и 2 датчиков активности пальцев и кисти руки, формирователь 3 импульсов, формирователь 4 кодов и блок 5 имитации активности кисти руки. Блок 5 содержит элементы НЕ 17 и 18, элементы И 19 и 20, элемент ИЛИ 21 и интегратор 22. Изобретение обеспечивает ввод информации без привлечения зрения, знаков европейских и восточных алфавитов, слоговых символов в виде операторов программирования и иероглифов за счет квазиречевого рефлекса, 11 ил. Ц: 1Т 14 fS 46 w t

: №.:.% lt

Шг.1

Изобретение относится к средствам для квазиречевого ввода информации с помощью координатно-моторных (КМ) движений пальцами и кистью руки без привлечения зрения и может быть исполь- эовано в беспанельных пультах управления, в тренажерах для выработки у человека-оператора квазиречевого рефлекса и в других устройствах для ввода информации без привлечения зрения,

Известно биотехническое адаптируемое устройство для бесклавишного ввода информации (1), содержащее блок датчиков активности пальцев и кисти рук, выходы которых через последовательно соединенные усилитель и интегратор подключены к соответствующим входам преобразователя амплитуд биоактивности, генератор импульсов, узел свертки, элемент ИЛИ, дешифратор обобщенных КМ символов, который состав- лен из блока выработки экстремума, блока четности матрицы и блока памяти координат.

Однако, это устройство имеет ограниченные дидактические возможности.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ввода информации (2), содержащее генератор импульсов, первый и второй дифференцирующие узлы, первый и второй блоки деталей напряжения, пер- вый и второй блоки эмиттерных повторителей, мультиплексор, первый выпрямитель, интегратор, первый и второй компараторы, триггер, первый элемент ИЛИ, блок интеграторов, второй элемент ИЛИ, второй вы- прямитель и счетчик.

Однако устройство имеет ограниченные дидактические возможности за счет необходимости привлечения зрения, знаков европейских и восточных алфавитов, слоговых символов в виде операторов программирования и иероглифов.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее блоки датчиков активности пальцев и кисти руки обучаемого, согласно изобретению введены формирователь импульсов, выходы которого являются соответствующими синхровы- ходами группы устройства, формирователь кодов, первый синхровход и информационные входы первой группы которого соединены с соответствующими выходами блока датчиков активности пальцев руки обучав- мого, установочный вход - с одним из выходов формирователя импульсов, а первый и второй информационные выходы и первый и второй синхровыходы являются соответствующими выходами устройства, и блок ими

тации активности кисти руки, содержащий первый и второй элементы НЕ, первые и вторые элементы И, элемент ИЛИ и интегратор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с одним из информационных входов второй группы формирователя кодов, первые и вторые входы первого и второго элементов НЕ подключены к соответствующим информационным выходам блока датчиков активности кисти руки обучаемого и соответствующим входам второй группы формирователя кодов, а выходы - к соответствующим входам первого и второго элементов И, третьи входы которых являются соответствующими тактовыми входами устройства, а выходы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, причем синхровыход блока датчиков активности кисти руки обучаемого является третьим синхровыходом устройства и подключен к второму синхровходу формирователя кодов, а выход соединен с входом блока датчиков активности пальцев руки обучаемого и третьим входом первого элемента И, а вход формирователя импульсов подключен к третьему входу второго элемента И.

На фиг. 1 показана общая схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока датчиков активности пальцев руки обучаемого; на фиг. 3 - формирователь кодов; на фиг. 4 - схема коммутатора; на фиг. 5 - схема блока датчиков активности кисти руки; на фиг. 6 - формирователь импульсов; на фиг.

7- литерное обозначение текущих матриц в матричном объеме (в метаматрице); на фиг.

8- расположение символов в одном из квадратов матриц; на фиг. 9 - временные диаграммы сигналов в различных точках формирователя кодов; на фиг. 10-диаграммы, поясняющие работу датчика активности кисти руки; на фиг. 11 -диаграммы, поясняющие работу датчика активности пальца руки,

Устройство содержит блок 1 датчиков активности пальцев руки обучаемого, блок 2 датчиков активности кисти руки обучаемого, формирователь 3 импульсов, формирователь 4 кодов и блок 5 имитации активности кисти руки, причем выходы формирователя 3 являются соответствующими выходами группы устройства, подключенные к шинам 6-8. Верхний регистр (ВР), Сброс (СБ) и Четность (Чет).

Первый синхровход 9 и информационные входы 10 первой группы входов формирователя 4 соединены с соответствующими выходами блока 1, установочный вход 11 формирователя 4 соединен с одним из выходов 12 формирователя 3, а первый и второй информационные выходы 13 и 14 и первый и второй его синхровыходы 15 и 16 являются соответствующими выходами устройства. Блок 5 содержит первый 17 и второй 18 элементы НЕ, первый 19 и второй 20 элементы И, элемент ИЛИ 21 и интегратор 22, входы 23, выходы 24 и 25, входы 26 и 27.

Синхровыход блока 2 является третьим синхровыходом 28 устройства и подключен к синхровходу 29 формирователя 4. Вход 30 блока 2 соединен с входом блока 1 датчиков активности пальцев руки обучаемого и третьим входом элемента 19, вход формирователя 3 подключен к третьему входу элемента И 20.

Блок 1 (фиг. 2) содержит мультиплексор 31, информационные входы которого соединены с сенсорными площадками (СП) 32 датчиков активности пальцев руки обучаемого, вход стробирования соединен с выходом формирователя 33, выход - с входом триггера 34, адресные входы - с входами регистра 35, первыми входами узла 36 сравнения и выходами первого счетчика 37, С-вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика 38 и входу старшего разряда дешифратора 39, одновибратор 40, вход второго разряда дешифратора 40 соединен с выходом первого разряда счетчика 38, вход первого разряда - с тактовой шиной 26 и С-вх,одом счетчика 38, первый выход - с входом триггера 34 и входом формирователя 33, второй выход - с первым входом элемента ИЛИ 41, третий выход - с С-входом счетчика 42, первым входом элемента ИЛИ 43 и S-входом триггера 44, а четвертый выход - с первым входом элемента ИЛИ 45, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера 46, первому входу элемента И 47 и С-входу триггеров 44 и 48, третий вход - к прямому выходу триггера 48, четвертый вход - к инверсному выходу триггера 49, а выход - к С-входу регистра 50, С-входу триггера 49 и к входу одновибрато- ра 40, который выходом соединен с выходом 9 строба записи, вход триггера 49 подключен к инверсному выходу триггера 46 и к второму входу элемента ИЛИ 43, третий вход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 41 и к прямому выходу триг- гера 34, а четвертый вход - к второму входу элемента И 47 и к выходу блока 36 сравнения, вторые входы которого соединены с выходами триггера 35 и входами регистра 50, причем третий вход элемента И 47 сое- динен с инверсным выходом триггера 48, а выход - с третьим входом элемента ИЛИ 41, выход которого подключен к входам счетчика 42 и триггера 46, С-вход которого соединен с выходом датчика 42, при этом прямой

выход триггера 44 подключен к С-входу регистра 35, а вход триггера 48 соединен с выходом элемента ИЛИ 43.

Формирователь 4 (фиг. 3) содержит регистры 51 и 52, элементы 53 - 55 задержки, элементы ИЛИ 56 - 58, триггер 59, одновибратор 60, цифровой компаратор 61, элемент И 62, элемент И-НЕ 63. Информационные входы 64 и 65 регистров 51 и 52 соединены с первой 10 и второй 23 группами входов формирователя 4, вход записи регистра 52 соединен с синхровходом 9 через соединенные последовательно элемент 53 задержки, элемент ИЛИ 56 и элемент 54 задержки, выход которого также подключен к входам элементов 55 задержки и И 62, выходом соединенного с входом одновибратора 60, выход которого соединен с синхровыходом 16 формирователя 4 и с входом элемента ИЛИ 58.

Выход элемента 55 через элемент ИЛИ 57 соединен с Е-входом разрешения регистра 52, входы элементов ИЛИ 57 и 58 и вход элемента И 62 подключены к прямому выходу триггера 59, вход которого подключен к выходу одновибратора 66, соединенного с выходом А равно В цифрового компаратора 61, Е-вход регистра 51 и вход 67 коммутатора 68 соединены с инверсным выходом триггера 59 через элемент 69 задержки, вход 70 коммутатора 68 соединен с выходом элемента 54 задержки, вход 71 соединен с выходом элемента ИЛИ 57, а выход соединен с входом записи регистра 51, с выходами которого соединены входы А компаратора 61 и первая группа цифровых информационных выходов 13 устройства по координатам Н, М матриц в их объеме (в метаматрице), группа входов В компаратора 61 подключена к выходам регистра 52 и к вторым информационным выходам 14 устройства по координатам х, у текущего символа в матр ице 10x3, причем один вход элемента И-НЕ 63 соединен с установочным входом 29 формирователя 4 по сигналу Символы-операторы, другой его вход соединен с синхровходом 9 и другим входом элемента ИЛИ 56, а его выход соединен с входом установки в ноль триггера 59 и регистра 51.

Коммутатор 68 (фиг. 4) имеет элемент 72 задержки, триггер 73, элемент И 74 и элемент ИЛИ 75.

Блок 2 (фиг. 5) содержит три сенсорных ячейки 76 - 78, у первой и второй из которых сенсорные площадки 79 и 80 расположены на кисти рук контрлатерально, а сенсорная площадка (СП) 81 смонтирована на кольце, устанавливаемом на пальце руки. К выходам площадок 79-81 через усилители 82 подключены установочные входы триггеров 83 - 85 и входы элемента И-НЕ 86, выход которого по первому входу ячейки 87 управле- ния соединен с входом разрешения последовательной записи в регистр 88 сдвига, тактовый С-вход которого соединен по входу 30 ячейки 87 с шиной 26 (фиг, 1), входы параллельного кода соединены с общей шиной, а вход разрешения параллельной записи и тактовый вход соединены через регистр 89 с шиной питания.

Регистр 88 и инвертор 90 образуют ячейку 87 управления, выход которой подключен к входам триггеров 83 - 85, выходы которых соединены с входами и через рези- стЬр - к соответствующему входу оптоэлек- тронных элементов 91. Формирователь 3 (фиг. 6) имеет три кольцевых сенсорных датчика 92 - 94, причем каждый из них имеет элемент И-НЕ 95, элемент 96 задержки, триггер 97, сенсорную площадку 98, установленную на кольце, согласующий элемент 99, элемент 100 задержки, триггер 101 и дискриминатор 102 импульсов по длительности.

Устройство работает следующим образом.

Устройство предназначено для бесклавишного ввода информации без привлечения зрения путем безмашинного преобразования КМ-движений пальцев и кисти руки в двухбайтные коды, эквивалентные 14400 символам европейских и восточных алфавитов, операторов программирования, обучения квазиречевой КМ-ак- тивности, причем с помощью блоков 1 и 2 и формирователя 3 вырабатывают сигналы по координатам активности пальцев и кисти рук. Помощью формирователя 4 обеспечивают прием координат квадрата текущих матриц (КТМ) в объеме матриц и записи ординаты Н, абсциссы М в регистр 51, блокирование последующей записи в регистр 51 с помощью коммутатора, дублирование строба с помощью элемента 53 и 54 задержки и повторной записи кодов Н„М в регистр 52, сравнение кодов Н, М с помощью компаратора 61, запоминания результатов совпадения кодов и блокирования записи в регистр 51, разрешения записи в регистр 52 на необходимое время работы с помощью триггера 59, прием и запись кодов X, Y текущего символа по одной из 4-х матриц выбранного квадрата с координатами Н, М, формирование строба записи, прием и запись кодов X, Y последующих символов в регистр 52.

После оперативной смены режима работы устройства путем установки Лог 1 на входе 29 по шине Символы-операторы

формирователь 4 обеспечивает преобразование строба записи в сигнал Начальная установка с помощью элемента И-НЕ 63 и сброс триггера 59 в ноль, запись первого

байта (кодов Н, М) каждого последующего символа программирования в регистр 51, повторный цикл сравнения кодов Н, М и их запоминание, прием и запись кодов X, Y в регистр 52.

0 Если намечается ввод КМ-символов программирования одного выбранного КТМ, то режим работы устройства меняется на Символы путем сброса Лог. 1 после первого цикла. Преобразование активности

5 сгибателей пальцев рук в коды М, X осуществляется с помощью блока 1 (фиг. 2, 11). Положительные тактовые импульсы поступают по шине 26 на С-вход счетчика 38 и один вход дешифратора 39, на другие входы

0 которого поступают импульсы с выходов счетчика 38. На выходах дешифраторр 39 формируются четыре последовательности импульсов (фиг. 11, а, б, в, г) отрицательной полярности, сдвинутые одна относительно

5 другой по времени.

Управляющие импульсы на первом выходе дешифратора 39 формируются в первом такте строки, импульсы на втором выходе (фиг. 11, б) в 3-м такте строки, им0 пульсы на третьем выходе (фиг. 11, в) - в пятом такте строки, а импульсы на четвертом выходе (фиг. 11, г) дешифратора 39 - в седьмом такте строки. Счетчик 37 включен последовательно с счетчиком 38, и-после5 довательное изменение состояний его выходов обеспечивает опрос входов мультиплексора 31. За все строки опрашиваются все площадки 32. В первом такте каждой строки управляющие импульсы от0 рицательной полярности (фиг. 11, а) с первого дешифратора 39 поступают на С-вход триггера 34 и вход формирователя 33, на выходе которого по положительному фронту управляющих импульсов формируются ко5 роткие импульсы опроса (фиг. 11, д) отрица- тельной полярности. Эти импульсы поступают на С-вход мультиплексора 31 и при отсутствии касания площадки 32 проходят на его выход в виде импульсов той же

0 полярности (фиг. 11, е). С выхода мультиплексора 31 импульсы поступают на вход триггера 34, который положительным фронтом импульса (фиг. 11, а) устанавливается в нулевое состояние, а затем тут же возвра5 щается в исходное состояние Лог. 1 импульсом отрицательной полярности (фиг. 11, ж. е) с выхода мультиплексора 31. На выходе триггера 34 формируются импульсы отрицательной полярности (фиг. 11, ж), обусловленные суммарной задержкой распространения сигнала формирователя 33 и в мультиплексоре 31. Длительность этих импульсов меньше Т/2 и уровень Лог. 1 с прямого выхода триггера 34 блокирует элементы ИЛИ 41 и 43 в последующих тактах данной строки. На выходах элеметов ИЛИ 41 и 43 в этих тактах присутствует уровень Лог. 1 (фиг. 11 и, п). В пятом такте строки управляющие импульсы отрицательной полярности (фиг. 11 в) с третьего выхода де- шифратора 39 поступают на вход триггера 34 и С-вход счетчика 42.

Первый из этих импульсов после включения источника питания устанавливает триггер 34 в состояние Лог. 1. Последую- щие импульсы только подтверждают это состояние триггера 34, на прямом выходе которого (фиг, 11 и) присутствует уровень Лог, 1. После включения источника питания управляющие импульсы с выхода де- шифратора 39 подсчитываются счетчиком 42, при заполнении которого до половины положительный перепад с его выхода (фиг. 11 к) устанавливает триггер 45 в нулевое состояние, уровень Лог. О с прямого выхо- да которого (фиг. 11л) закрывает элемент И 47,

На его выходе устанавливается уровень Лог. О (фиг, 11 з). Уровень Лог. 1 с инверсного выхода триггера 46 (фиг. 11 м) допол- нительно блокирует элемент ИЛИ 43. В дальнейшем счетчик 42 продолжает считать управляющие импульсы, поступающие на его С-вход в пятом такте каждой строки. Однако положительные перепады с его вы- хода только подтверждают нулевое состояние триггера 46. В седьмом такте строки управляющие импульсы отрицательной полярности (фиг. 11 г) с четвертого выхода дешифратора 39 поступают на вход элемен- та ИЛИ 45. Поскольку при включении источника питания триггеры 48 и 49 могут устанавливаться в произвольном состоянии, то возможны два случая.

В первом случае триггер 48 устанавли- вается в нулевое состояние, а триггер 49 - в единичное. С прямого выхода триггера 48 и инверсного выхода триггера 49 на элемент 45 ИЛИ поступают уровни Лаг. О. Такой же уровень поступает на элемент ИЛИ 45 с прямого выхода триггера 46. Первый управляющий импульс, пройдя через элемент ИЛИ 45, положительным фронтом устанавливает триггер 49 в нулевое состояние. На инверсном выходе триггера 49 появляется уровень Лог. 1 и блокирует элемент ИЛИ 45. Следующие управляющие импульсы через элемент ИЛИ 45 не проходят.

Во втором случае триггеры 48 и 49 устанавливаются в такие состояния/ при которых один1, другой или оба одновременно блокируют элемент ИЛИ 45. Следовательно, при отсутствии касания площадки 32 двоичный код М, X на выходах 10 не изменяется.

При касании площадки 32 к ее монтажной емкости и емкости соответствующего информационного входа мультиплексора 31 добавляется емкость тела оператора. Суммарная емкость не успевает зарядиться до уровня 1 за время действия короткого импульса опроса (фиг. 11 д), и в соответствующей строке каждого цикла импульсы на выход (фиг. 11 е) мультиплексора 31 не проходят. При этом в первом такте данной строки управляющий импульс (фиг. 11 а) с первого выхода дешифратора 49 устанавливает триггер 34 в нулевое состояние, в котором он останется до конца первого такта следующей строки, уровень О с прямого выхода триггера 34 (фиг. 11 ж) деблокирует элементы ИЛИ 41 и 43 в последующих тактах данной строки.

В третьем такте этой строки управляющий импульс отрицательной полярности (фиг. 11 б) с второго выхода дешифратора 49 проходит на выход элемента ИЛИ 41 (фиг. 11 и), сбрасывая в нулевое состояние счетчик 42 (фиг, 11 к) и устанавливая в единичное состояние триггер 46 (фиг, 11л, м). Положительный перепад напряжения с прямого выхода триггера 46 устанавливает в нулевое состояние триггер 44 (фиг. 11 и) и триггер 48 (фиг. 11 р, с), Уровни Лог. 1 с прямого выхода триггера 46 (фиг. 11 л) и инверсный выход 1 триггера 48 (фиг. 11 с) деблокируют элемент И 47 (фиг. 11 з). Уровень Лог, 1 с прямого выхода триггера 46 блокирует также по одному из входов элемент ИЛИ 45. Уровень Лог, 0 с инверсного выхода триггера 46 (фиг. 11 м) деблокирует элемент ИЛ И 43 и устанавливает в единичное состояние триггер 49 (фиг. 11 т). Уровень Лог. О с прямого выхода триггера 44 (фиг. 11 н) производит перезапись двоичного кода соответствующей площадки 32 из счетчика 37 в регистр 35. При этом в данной строке каждого последующего цикла на входы блока 36 поступают одинаковые коды, что приводит к установке в этой же строке уровня Лог. Г на выходе блока (фиг. 11 о).

Этот уровень поступает на вход элемента И 47, который открывается, и уровень Лог. 1 с его выхода (фиг, 11 з) блокирует элемент ИЛИ . Уровень Лог, 1 с выхода блока 36 (фиг. 11 о) поступает также на вход элемента 43 ИЛИ и блокирует его, Уровень Лог. О с инверсного выхода триггера 49 (фиг. 11 т) деблокирует по одному из входов элемент ИЛИ 45.

В пятом такте данной строки импульс с третьего выхода дешифратора 49 (фиг, 11 в) устанавливает триггер 44 в единичное состояние. На выход элемента ИЛИ 43 управляющий импульс не проходит, так как он заблокирован уровнем Лог. 1 с выхода блока 36.

В каждой строке эти же управляющие импульсы с третьего выхода дешифратора 49 поступают на С-вход счетчика 42 и подсчитываются им. В седьмом такте данной строки управляющий импульс с четвертого выхода дешифратора 49 поступает на вход элемента ИЛИ 45, Однако на его выход он не проходит, так как элемент ИЛИ 45 заблокирован уровнем Лог. 1 с прямого выхода триггера 46.

Аналогичным образом работает устройство и при касании этой же площадки 32 в последующих циклах. В каждом цикле с момента касания рассмотренной выше площадки 32 на С-вход счетчика 42 с третьего выхода дешифратора 39 поступает управляющий импульс: Старший разряд счетчика 42 устанавливается в единичное состояние, а положительный перепад с его прямого выхода устанавливает в нулевое состояние триггер 46, уровень Лог. О с прямого выхода которого деблокирует элемент ИЛИ 45 и управляющий импульс в седьмом такте этой же строки (фиг. 11, ж) проходит через элемент ИЛИ 45 на вход записи выходного регистра 50. Двоичный код М, X номера площадки 32 переписывается из регистра 35 в регистр 50 и указанный выше код появляется на выходах 10,

Одновременно этим же импульсом запускается одновибратор 40, с выхода 9 которого через период установки данных в регистрах 51 и 52 формирователя 4 (фиг, 3) поступает строб записи. Кроме того, положительный фронт устанавливает триггер 49 в нулевое состояние, на инверсном выходе которого появляется уровень Лог 1, который блокирует элемент ИЛИ 45, поэтому последующие импупьсы через него не проходят, код на выходах 10 не изменяется до его записи в формирователь 4, работа которого заключается в следующем.

До начала работы оператор сигналом Сброс (СБ), который устанавливается по входу 11 (фиг. 9 т), очищает содержимое регистра 52. Кроме того, при включении питания на выходе одновибратора 66 устанавливается потенциал (фиг. 9 н), разрешающий сброс триггера 59. Затем сигналом Операторы на входе 29 устанавливается разрешающий потенциал Лог, 1, который по первому еходу элемента И-НЕ 63 (фиг, 9 а) подготавливает очистку регистра

сброс триггера 59 сигналом Начальная установка (НУ).

Работу формирователя 4 можно разделить на четыре этапа: подготовка к приему

кодов активности; первый цикл записи кодов Н, М; повторный цикл записи и контроль кодов Н, М на совпадение; запись кодов текущих символов по координатам х, у знака в матрице.

Обучаемый формирует коды Н, М кратковременным поворотом кисти руки и одновременным движением пальца руки, и в момент экстремума активности пальца руки на синхровход 9 поступает строб записи

(фиг, 9 б), который инвертируется элементом И-НЕ 63 и с его выхода (фиг, 9 в) уже в качестве сигнала НУ импульс поступает на входы триггера 59 и регистра 51, осуществляя одновременно очистку регистра 51 и

сброс триггера 59 по отрицательному фронту импульса (фиг. 9 е, г).

После сброса триггера 59 на его прямом выходе присутствует уровень Лог. О, который через элемент ИЛИ 57 блокирует запись в регистр 52 (фиг, 9 ж). На инверсном выходе триггера 59 присутствует разрешающий потенциал, положительным фронтом которого запускается элемент 69 задержки и через период задержки, соответствующий

установке данных, по Е-входу разрешается запись в регистр 51 (фиг. 9 д).

Через некоторое время уровень Лог. 1 устанавливается по первому входу 67 коммутатора 68, подготавливая триггер 73, не

изменяя его состояния. На прямом выходе триггера 59 устанавливается уровень Лог. О, которым через элемент ИЛИ 57 блокируется запись кодов Н, М в регистр 52 (фиг. 9 ж). На инверсном выходе триггера 73 (фиг.

4) и на выходе элемента 72 задержки присутствует уровень Лог. 1, который по первому входу открывает элемент И 74 для пропуска коммутатором 68 первого строба записи. Таким образом, когда поступает строб записи (фиг. 9 б), триггер 59 сбрасывается, запускаются элементы 53 и 54, блокируется запись в регистр 52, и разрешается запись в регистр 51 (фиг. 9 д),

Первый цикл наступает (фиг. 9 з), когда строб поступает с выхода элемента 54 задержки, минуя коммутатор 68 и по С-входу осуществляет запись кодов Н, М в регистр 51 (фиг, 9 е). Одновременно положительным

фронтом импульса запускается элемент 55, а отрицательным его фронтом устанавливается триггер 73 коммутатора 68 (фиг. 4). Причем на инверсном внходе триггера 73 устанавливается Лог О, который через время задержки в элементе 72 блокирует

элемент И 74 и, следовательно, выключает коммутатор 68 (фиг. 9 и).

Задержка прохождения строба в других элементах формирователя 4 не учитывается, так как эти задержки несоизмеримо малы. Затем коды Н, М устанавливаются на выходах 13 устройства и на входах А цифрового компаратора 61 (фиг, 9 е).

Повторный цикл записи и контроль кодов Н, М на совпадение наступает через период задержки строба в элементе 55, причем на его выходе формируется прямоугольный импульс (фиг. 9 к), длительность которого кратно превышает длительность строба (фиг. 10 л), а момент прихода его положительного фронта на Е-вход регистра 52 (фиг. 9 ж) упреждает поступление строба записи (фиг. 9 л) на некоторое время.

Коды Н, М устанавливаются на выходах регистра 52 (фиг. 9 м) и на входах В цифрового компаратора 61. При совпадении кодов на выходе А равно В компаратора 61 устанавливается разрешающий потенциал Лог. 1, положительным фронтом которого запускается одновибратор 66. С его выхода на вход триггера 59 поступает короткий импульс (фиг. 9 н), отрицательным фронтом которого устанавливается триггер 59 (фиг. 9 г). Триггер 59 переключает формирователь 4 в режим записи кодов X, Y.

Запись кодов X, Y текущих сигналов осуществляется в следующей последовательности. С выхода одновибратора 66 следует короткий импульс (фиг. 9 н), который отрицательным фронтом устанавливает триггер 59 (фиг. 9 г), Разрешающий потенциал с его прямого выхода через элемент ИЛИ 57 обеспечивает запись информации в регистр 52 (фиг. 9 ж) и по входу 71 коммутатора 68 (фиг. 4) подготавливает триггер 73 к сбросу в ноль, а через время задержки в элементе 72 коммутатор 68 включается, обеспечивая прохождение строба на выход.

После установки на инверсном выходе триггера 59 уровня Лог. О, который устанавливается по первому входу 67 коммутатора 68, сбрасывается в ноль триггер 73. Уровень Лог. О по Е-входу блокирует перезапись кодов Н, М в регистр 51 (фиг. 9 д). На этом первый цикл формирования первого байта кода текущего КМ символа завершается. После формирования кодов Н, М обучаемый повторно касается кольцевого сенсора 81 (фиг. 5) и снимает с входа 29 разрешающий потенциал, блокируя сброс триггера 59 и перезапись кодов Н, М в регистр 51 при вводе координат х, у (фиг. 9 а).

Одновременно обучаемый касается сенсора 98 ячейки 93 (фиг. 6) и формирует сигнал Сброс, которым обеспечивается

очистка регистра 52 (фиг. 9 м). При формировании координат х,у коды устанавливаются по входам 10 и 23, а строб записи - по синхровходу 9 формирователя 4 следует че- рез элемент 54 задержки и осуществляет запись кодов X, Y в регистр 52 (фиг. 9 п. р). Одновременно строб запускает одновибратор 60, который формирует короткий импульс на выходах 15 и 16 формирователя 4

0 (фиг. 9 е), обеспечивая запись кодов Н, М и X, Y во внешнее устройство или опрос ПЗУ внешнего биотехнического адаптируемого контроллера. Затем обучаемый вновь формирует сигнал Сброс, а затем последую5 щий КМ-символ. Если намечается продолжительная работы без смены выбранных матриц, то и коды Н, М изменять не приходится.

Блок 2 (фиг. 5) работает следующим об0 разом.

До начала движения кисти руки касание площадок 79-81 отсутствует, поэтому на выходе усилителей 82 уровни Лог. 1 (фиг. 10 а) положительной полярности. На выходе

5 элемента И-НЕ 86 присутствует уровень Лог. О (фиг. 10 б), который поступает на первый вход ячейки 87. Одновременно на другой вход 30 ячейки 87 поступают инвертированные импульсы (фиг. 10 в). При этом

0 на выходе ячейки 87 присутствует уровень Лог. О (фиг. 10 д). На выходах 24 и 25 блока 2 также уровень Лог. О (фиг. 10 е).

С выхода элемента И-НЕ 86 уровень Лог. О разрешает сдвиг регистра 88. Им5 пульсы с входа 30 поступают на вход регистра 88, заполняют его и поступают на его выход через инвертор 90. который инвертирует импульс в уровень Лог. О (фиг. 10 г). Когда обучаемый кратковременно повернет

0 кисть руки от оси латеральной симметрии (фиг 7), то это завершается касанием площадки 79 ячейки 76 в блоке 2.

Через вносимую оператором электроемкость на входе усилителя 82 наводятся

5 сигналы переменного напряжения. Эти сигналы усиливаются и формируются в прямоугольные импульсы усилителем 82 (фиг. 10 а). Затем эти сигналы инвертируются элементом И-НЕ 86 (фиг. 10 б) и устанавливают

0 в исходное состояние ячейку 87, т. е. на ее выходе устанавливается уровень Лог. 1 (фиг. 10 г). Триггер 83 устанавливается и на его инверсном выходе уровень Лог. 1 изменяется на Лог, 0, блокирующий осталь5 ные триггеры 84 и 85 (фиг. 10 д). Если теперь обучаемый сделает ошибочное движение кистью руки или случайно прикоснется к кольцевой площадке 81, то ложная информация на выход блока 2 не поступит. Таким образом, на выходе 24 блока 2 появляется

уровень Лог. 1, что соответствует активности кисти руки по координате у1 (фиг. 10 ж). По окончании формирования координаты у1 на выходе ячейки 87 вновь установится уровень Лог. О и триггер 83 вернется в исходное состояние (фиг. 10 д).

Формирователь 3 работает следующим образом.

Если отсутствует касание площадки 98, то импульсы, поступающие по входу 27 устройства и формирователя 3, инвертируются элементом И-НЕ 95. С выхода (фиг. 6) элемента И-НЕ 95 импульсы поступают на информационные входы триггеров 97 и 101. На синхровход триггера 97 с выхода элемента

96поступают импульсы, задержанные на некоторое время. Информация в триггер 97 заносится по положительному фронту синхроимпульса.

В рассматриваемом случае в момент прихода положительного фронта синхроимпульса на информационном входе триггера

97присутствует уровень Лог. О, на прямом выходе триггера 97 устанавливается уровень Лог. О, который устанавливает триггер 101 в единичное состояние. По синхровходу триггер 101 уже не может перейти в какое-либо иное состояние. На инверсном выходе триггера 101 устанавливается уровень Лог, 0, который соответствует отсутствию касания площадки 98. На выходе дискриминатора 102 и на выходах 6 - 8 формирователя 3 также уровень Лог. О.

При касании обучаемым площадки 98 в момент прихода положительного фронта синхроимпульса, на информационном входе триггера 97 присутствует уровень Лог. 1, поэтому на прямом выходе триггера 97 устанавливается уровень Лог. 1. Тем самым снимается блокировка с триггера 101 на синхровход которого с выхода элемента 100 задержки поступает положительный фронт импульса. В этот момент на информационном входе триггера 101 присутствует уровень Лог. О. Триггер 101 устанавливается в нулевое состояние. На его инверсном выходе устанавливается уровень Лог. 1, соответствующий координате активного датчика 92, и устанавливается на выходе дискриминатора 102 импульсов по длительности, а следовательно, и на выходе 7 формирователя 3 в виде сигнала Сброс.

Согласующий элемент 99 выполнен на диоде и служит для разряда входной емкости площадки 98 при уровне Лог. О на входе 27, чем достигается возможность работы датчика при изменении частоты повторения длительности импульсов. Дискриминатор 102 пропускает на выходную шину 7 (6 и 8) датчика 92 (93 и 94) толькр

положительные импульсы, превышающие по длительности пороговое значение дискриминатора, который устраняет переходные процессы на выходе триггера 101.

Блок 5 работает в следующей последовательности. Когда отсутствует сигнал активности с выходов 24 и 25 блока 2 по координатам Н1 (у1) или НЗ (уЗ), то на соответствующих входах 23 форомирователя 4 и

блока 5 присутствуют уровни Лог. О, которые инвертируются инверторами 17 и 18 и открывают элементы И 19 и 20 для пропуска импульсов с входов 26 и 27 устройства, сдвинутых между собой на половину периода. В

результате этого последовательности импульсов обобщаются элементом ИЛ И 21, аппроксимируя уровни Лог, 1, а затем интегратор 22 окончательно формирует и сглаживает потенциал разрешения, имитируя активность на соответствующем входе 23 формирователя 4 по координате у2, эквивалентной второму ряду знаков в матрицах тренажера.

При кратковременном повороте кисти

руки на входе 23 формирователя 4 и входе инвертора 17 (18) устанавливаются уровни Лог. 1, которыми после инвертора 17 (18) блокируется прохождение импульсов на выходы элементов И 19 и 20. Следовательно,

импульсы не проходят на выход элемента ИЛИ 21 и сигнал имитации с входа 23 снимается.

Изобретение позволяет увеличить набор знаков алфавитов, используемйх различными народами планеты, языков программирования БЕЙСИК, АССЕМБЛЕР, ФОКАЛ, АДА, FOPTH и др., а также наиболее прогрессивных языков, использование которых сокращает объем работ по программированию в десятки и сотни раз, например на языке ПЛМ.

Стало возможным оперативно использовать различные знаки алфавитов и сиволы программирования, управления персональным компьютером, их вывод на дисплей, на устройства регистрации информации, используя двухбайтную адресацию текущего символа. Это позволяет облегчить усвоение учебной информации и выработку устойчивого квазиречевого рефлекса. Расширяются возможности обучения незрячих перспективным профессиям обработки информации без привлечения зрения.

Формула изобретения

Устройство для ввода учебной информации, содержащее блоки датчиков активности пальцев и кисти руки обучаемого, отличающееся тем, то, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены формирователь импульсов, выходы которого являются соответствующими синхровыходами группы устройства, формирователь кодов, первый синхровход и информационные входы первой группы которого соединены с соответствующими выходами блока датчиков активности пальцев руки обучаемого, установочный вход - с одним из выходов формирователя импульсов, а первый и второй информационные выходы и первый и второй синхровыходы являются соответствующими выходами устройства, и блок имитации активности кисти руки, содержащий первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и интегратор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход- с одним из информационных входов второй группы формиро0

5

0

вателя кодов, первые и вторые входы элементов НЕ подключены к соответствующим информационным выходам блока датчиков активности кисти руки обучаемого и соответствующим информационным входам второй группы формирователя кодов, а выходы - к соответствующим входам первого и второго элементов И, третьи входы которых являются соответствующими тактовыми входами устройства, а выходы соединены с соответствующими входами элемента И, синхровыход блока датчиков активности подключен к второму синхров- ходу формирователя кодов, а вход соединен с входом блока датчиков активности пал ьцев руки обучаемого и третьим входом первого элемента И, вход формирователя импульсов подключен к третьему входу второго элемента И.

68

-г i

сг9

ФцеА

г

Фиг.5

Т42

Лебая рука

ЗЬ

о

Фиг.6

Правая рука

ч.

Фиг. 8

69WU.I

Н ИЧМЛ НйняМтМпичи сТПЛПГ-ТПЛПГ ТТЛПГ ТЛПГ

ОТППГ ТПППГ ТППЛГ ТГи-

гппппгтппгг--1пппг -1Г1Г- г-шлгн - тплти тппги тлг

tlllT it III I

п