Тренажер оператора вычислитель-НыХ уСТРОйСТВ Советский патент 1981 года по МПК G09B9/00 

Изобретение . относится к программированному .обученшо, в частности к техническим средствам применяемым при подготовке операторов по распознаванию и локалйзадии аеисправ ностей цифровой вычислительной машины (ЦВМ) , и может ПЁ именягься в учебных центрах. Из1вестны тренажеры, предполагающие использование реальной аппаратуры, при этом неисправности в последней имитируется физически, аименно, установлением в аппаратуру заведомо неисправных сменных блоков 1 . Недостаток устройства - обязательное вксрытие приборов, частые механические воздействия, связанные с заменой блоков, отсутствие дистан ционного управления по вводу неисправностей, проявление неисправност на начальном этапе функционирования ЦВМ. Существуют тренажеры, допускающие дистанционное введение неисправ ностей в аппаратуру в процессе рабо ты последней. Наиболее близким к предлагаемому является тренажер, в котором.исполь зуется ЦВМ с самодиагностикой неиоправностей, а также схема сравнения КОДОВ счетчика команд ЦВМ и тумблерного регистра адреса команд, при исполнении которой и предполагается имитация неисправности соответствующего сменного блока 2., недостатком устройства является то, что оно приемлемо только для ЦВМ с полной самодиагностикой отказов сменных блоков, а в случае использования его в ЦВМ с неполной диагностикой неисправностей (в которой непрохождение той или иной команды диагностической программы может быть следствием неисправности сменного блока из некоторого множества последних) невозможно достигнуть необходимой глубины обучения опера- торов практическим навыкам по обнаружению и локализации неисправностей. Кроме того, практические занятия с использованием указанного тренажера не способствуют углублению знаний оператора по структуре исходной. ЦВМ, принципам функционирования отдельных узлов, схемотехнике и сводят выполняемые им функции к простым механическим деййтвиям (замене правного сменного блока на исправ- нь1й).

Цель изобретения - повышение точности обучения навыкам по локализации неисправностей.

Поставленная цель достигается тем что в известный тренажер оператора вычислительных устройств, содержащий блоки ввода учебной информации, блок сравнения, первые входы которого подключены к командном входам устройства, вторые входы - к одному из блоков ввода учебной информации, переключатель , блоки индикации и регистрации , введены два дополнительных блока сравнения, блок совпещения, блок сопряжения, блок памяти, коммутатор и съемник информации, соединенный с сигнальными входами устройства и со входом коммутатора, подключенного непосредственно к блоку индикации и одному дополнительному блоку сравнения, а через блок сопряжения - к блоку памяти, который соединен со вторым и третьим блоками ввода учебной информации и со вторым дополнительным блоком сравнения, подключенным к третьему блоку ввода учебной информации и блоку регистрации, выход блока совпадения через переключатель доединен с одним тактовым входом устройства, а входы блока совпащения подключены к выходам основного и второго дополнительного блоков сравнения, входы второго дополнительного блока сравнения соединены с выходами четвертого блока ввода учебной информации и со вторыми тактовыми входами устройства.

В предлагаемом транжере собственно имитация неисправностей того или иного сменного блока из некоторого множества сменных блоков ЦВМ осуществляется запретом на выполнение опредленного такта (микродействия) в определенной операции. При выбранном способе имитации неисправностей требуется невыполнение заданного такта (микродействия) в заданной операции интерпретировать, как неисправность определенного сменного блока. С этой целью осуществляется искусственное передвижение неисправ{1ости, сымитированной запретом, на выполнение определенного такта (микродействия) до некоторого сменного блока, выбранного, исходя из требований конкретной учебной задачи, что достигается посредством моделирования нормального функционирования некоторых псевдонеисправных цепей или, наоборот, моделирования неисправностей некоторых нормально функционирующих цепей ЦВМ.

На чертеже схематически изображен тренажер оператора вычислительных устройств.

Тренажер содержит вычислительную машину 1, в состав которой входят регистр 2 операции, блок 3 питания, счетчик 4 и дешифратор 5 тактов,, блок 6 пвода учебной информации,соединенный выходами с первыми входами блока 7 сравнения, вторые входы которого подключены к выходам регистра 2 операции, а выход - к первому входу блока 8 совпадения, блок 9 ввода учебной информации, соединенный выходами с первыми входами блока 10 сранения , вторые входы которого подключены к выходам счетчика 4 тактов, а выход - ко второму входу блока 8 совпадения, выход которого соединен с нормально разомкнутым контактом переключателя 11, нормально замкнутый контакт которого соединен с блоком 3 питай; я, а переключающий контакт - с выходом дешифратора 5 тактов,входы которого соединены с выходами счетчика 4 тактов, блок

12ввода учебной информации, выход которого соединен с первым входом блока 13 памяти,первый выход которого соединен с блоком 14 сопряжения, а второй - с первым входом блока 15 сравнения. Выход блока 14 соединен с первым входом коммутатора 16. Тренажер также содержит блок 17 ввода учебной информации, первый выход которого соединен со вторым входом блока 13 , а второй - со вторым входом блока 15 сравнения, первый выход которого соединен с третьим входом блока 13, второй - со вторым входом коммутатора 16, а третий - с блоком 18 регистрации (количества ошибок), съемник 19 информации, подключенный

к третьему входу коммутатора 16, выход которого соединен с блоком 20 индикации.

Обучение операторов навыкам обнаружения и локализации неисправностей ЦВМ на предлагаемом тренажере осуществляется следу1счдим образом.

Инструктор посредством блока 12 вводит учебную nporpaNO«iy в блок 13. Введенная в блок 13 программа конкретной учебной задачи представляет собой массив упакованных в специальный формат двоичных слов, отмеченный признаком начала и конца. Част разрядов слов учебной программы отведены под коды координат электрических точек схемы ЦВМ, необходимых для поиска неисправности при отработке конкретной учебной задачи. Оставшиеся разряды слов содержат либо нулевую информацию, либо информацию, необходимую для моделирования состояния рассматриваемой оператором электрической точки схемы ЦВМ.

Затем инструктор с блока 17 устанавливает коды начала и конца массив учебной программы, поступающие, соответственно, на второй вход блока

13и на второй вход блока 15. Далее инструктор набирает на тумблерном регистре кода операции блока 6 и на тумблерном регистре тактов блока 9 код операции и номер того такта (микродействия) , при исполнении которы и предполагается имитация той или иной неисправности ЦВМ.После этого,о переключателем 11 замыкает выход блока 8 на выход дешифратора 5 такто и ставит перед оператором учебную за дачу - осуществить запуск ЦВМ в одном из штатных режимоь, а при наличии неисправности выявить отказ авший модуль и локализовать неисправность в нем с точностью до сменного блока При выполнении машиной операции и такта (микродействия), набранных на тумблерных регистрах операции блока 6 и тактов блока 9, на выходах блоков 7 и 10 будет запрещающий потенциал, который через блок 8 и переключатель 11 поступает на выход дешифратора S тактов и запрещает выполнение заданного такта (микродействия) в заданной операции. Тем самым неисправность сымитирована и ЦВМ переходит в состояние отказ. Обнаружив факт наличия неисправности , оператор переводит ЦВМ в режим диагностирования неисправностей и локализует неисправность с точностью до некоторого множества сменных блоков, участвующих в формировании запрещенного такта (микродвйствия). Оператор для отыскания неисправного блока из множества предполагаемых неисправных блоков производит из мерение параметров электрических точек,для чего он прикладывает измерительный щуп к конкретной точке из множества. В зависимости от расположения ин1|ересующей оператора электрнческой точки в пределах выявленной в режиме диагностирования зоны и от параметров конкретной учебной задачи, в тренажере предусмотрена возможность выдачи на вход блока 20 либо реальной картины состояния электр ческой точки, либо промоделированной . Для реализации этой селекции инструктор по запросу оператора устанавливает с блока 17 адрес рассматриваемой оператором электрической точки, подаваемЪй на второй вход блока 15. В соответствии с кодами начального и конечного адресов масси ва учебной задачи осуществляется зацикливание адресной части указанного массива. При этом в первом такте обращение к блоку 13 осуществляется по начальному адресу массива. Адресная часть считанного по указанному сщресу слова подается на перилй вход блока 15, где сравнивается с кодом ащреса рассматриваемой оператором электрической точки схемы ЦВМ. Информационная часть считанного слова подается одновременно на вход блока 14 и на первый вход блока 15. Кроме того, в каждом цикле код адреса обращения к блоку 13 сравнивает ся в блоке 15 с кодом адреса конца массива учебной задачи. Устройство, в котором осуществляется поиск неисправности, можно условно разбить на три области. Первая область представляется совокупностью элементов, испытывающих влияние псевдонеисправного элемента, включая его самого. Вторая - совокупностью элементов, оказывающих влияние на элементы первой области, третья совокупностью всех оставшихся элементов. Совокупность первой и второй областей называется зоной поиска. В зависимости от расположения интересующей оператора точки в одной из описанных выше областей возможны три случая. При равенстве поданных на входы блока 15 кода адреса рассматриваемой оператором точки и адресной части считанного из блока 13 слова и при отсутствии признака равенства нулю информационной части указанного слова на втором выходе блока 15 формируется признак, подс1ваемый на вход коммутатора 16. В соответствии с указанным признаком коммутатор 16 подключает выход блока 14 ко входу блока 20, что обеспечивает подачу на вход блока 20 информации, необходимой для моделирования нужной картины состояния рассматриваемой оператором точки. Рассмотренный случай соответствует расположению рассматриваемой оператором точки в первой области. При равенстве поданных На входы блока 15 кода адреса рассматриваемой оператором точки и адресной части считанного из блока 13 слова и при НсШичии признака равенства нулю информационной части указанного слова на втором выходе блока 15 формируется признак, в соответствии с которьам коммутатор 16 подключает съемник 19 к входу блока 20, что обеспечивает подачу на вход блока 20 реальной картины рассматриваемой оператором точки. Этот случай соответствует расположению рассматриваемой оператором точки во второй области. При выработке признака неравенства поданных на входы блока 15 кода адреса рассматриваемой оператором точки и адресной части считанного из блока 13 слова блок 15 инициирует подачу сигнала +1 на третий вход блока 13, чем обеспечивается новый цикл обращения к нему. При равенстве кода адреса конца массива учебной задачи и сформированного кода адреса обращения к блоку 13 на втором выходе блока 15 формируется признак, в соответствии с которым коммутатор 16 подключает съемник 19 к входу блока 20, обеспечивая трм самым подачу на его вход, реальной картины рассматриваеjuioft оператором точки. Кроме того в. блок 18 подается С1{.рйал + с третьего выхода 15. Указанный блок ведет подсчет количества ошибок, совершенных оператором при поис ке неисправностей. Рассмотренный случай соответству располржению расс 1йтриваемой операторомточки в третьей области. Проделав необхс днмое количество измерений, оператор докладывает инструктору адрес неисправного блока, после чего предлагается новое задание, если вывод соответствует имитируемой неисправности. В противном случае ему предлагается вновь выпол нить предьвдущее задание. Если блок 3 замкнуть переключате лем 11 на выходах деашфратора 5, то на последние поступает разрешакадий потенцис.л, чем и обеспечивается бло ровка введения неисправностей в ЦВМ Предлагаемый тренажер расширяет область применения и увеличивает глубину и объем знаний и навыков оператора. Формула изобретения Тренажер оператора вычислительны устройств, содержащий блоки ввода учебной информации, блок сравнения, первые входы которого подключены к командным входам устройства, вторые входы - к одному из блоков ввода учебной информации, переключатель, блоки индикации и регистрации, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности обучения навыкам по локализации неисправностей, он содержит два дополнительных блока срав {ения, блок совпадения, блок сопряжения, блок памяти, коммутатор и съемник информации, соединенный с сигнальны1-.ш входами устройства и со входом коммутатора, подключенного непосредственно к блоку индикации и одному дополнительному блоку сравнения, а через блок сопряжения к блоку памяти, который соединен со вторым и третьим блоками ввода учебной информации и со вторым дополнительным блоком сравнения, подключенным к третьему блоку ввода учебной информации и блоку регистрации, выход блока совпадения через переключатель соединен с одним тактовым входом устройства, а входы блока совпадения подключены к выходам основного и второго дополнительного блоков сравнения-, входы второго дополнительного блока сравнения соединены с выходами четвертого блока ввода учебной информации и со вторыми тактовыми входами устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рсшль В. Ю. Тренажеры и имитаторы ВМФ, М., Воениздат, 1969, с. 3-35. 2.Авторское свидетельство СССР № 396705, кл. G 09 В 19/00, 1971 (прототип).