Устройство для считывания информации с перфокарт Советский патент 1982 года по МПК G06K7/14 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ПЕРФОКАРТ

1

1 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих устройствах ввода информации с перфокарт.

Известны устройства для считывания информации с перфокарт, содержащие блок фотоприемников, подсоединенный через блок усилителей-формирователей к-счетчику колонок, генератор основных синхросигналов, соединенный через логический элемент И с вторым входом счетчика основных синхросигналов и блок контроля 1.

В данном устройстве при прохождении карт в картоподающем тракте возможно проскальзывание перфокарты в транспортирующих роликах, из-за чего нарушается синхронность считывания колонок перфокарты. Это приводит к искажению считанной информации, и соответственно, снижается надежность работы устройства.

Известны также устройства для считывания информации с перфокарт

содержащие блок формирования основных синхроимпульсов, блок фотоприемников, соединенный с блоком усилителей , выходы которого соединены с входами элемента И-ИЕ, блок формирования дополнительных синхроимпульсов,первый элемент ИЛИ,первый элемент И,первый вход которого соединен с выходом блока формирования основных синхроимпульсов, а выход - с первым входом первого счетчика, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого счетчика, а выходс первым входом второго счетчика, ,5 первый вход блока формирования дополнительных синхроимпульсов соединен с вторыми входами сметчиков и с седьмым выходом блока усилителей второй вход соединен с первым выходом второго счетчика и с первым входом блока контроля, третий вход соединен с вторым выходом второго счетчика, первый вход соединен с третьим входом первого счетчика и вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход соединен с вторым входом первого элемента И и с вторым входом блока контроля, третий вход блока контроля соединен с третьим выходом второго счетчика, четвертый вход соединен с выходом элемента И-НЕ, а выход является выходом устройства 2 1.

Недостатками известного устройства являются отсутствие элементов контроля разрывов перфокарты между пробивками, что приводит к потерям информации и к сбоям в работе, а также склонность устройства к сбоям при перекосах перфокарт.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены три элемента ИЛИ, формирователь импульсов и второй элемент И, выход которого соединен с пятым входом Слока контроля, первый вход -, с выходом первого счетмика, второй вход с вторым выходом блока формирования дополнительных синхроимпульсов, третий вход - с выходом второго элемента ИЛИ и с шестым входом блока контроля, входы второго элемента ИЛИ соединены с входами формирователя импульсов и с выходом третьего и чевертого элементов ИЛИ, первый формирователя импульсов соединен с третьим входом первого элемента И, второй выход - с четвертым входом блока формирования дополнительных синхроимпульсов, входы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с одними выходами блока усилителей и с другими выхо дами блока усилителей.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содерк ит блок 1 фотоприемников, блок 2 усилителей, блок 3 формирования основных синхроимпул сов, блок k формирования дополнительных синхроимпульсов, блок 5 контроля, элементы 6-10 ИЛИ, элементы Ilr15 И, элемент 16 И-НЕ, формирователи 17 и 18 импульсов, триггер 1 счетчики 20 и 21, механизм 22 привода синхрод иск 23, источник 2 света, фотоприемник 25 синхроимпульсов усилитель 26 синхроимпульсов.

Приводной механизм 22 механически связан с синхродиском блока формирования основных синхроимпульсов.

Блок 5 контроля содержит в своем составе два логических элемента И и один ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда перфокарта в блоке 1 отсутствует, на всех выходах блока усилителей-формирователей 3 высокий уровень напряжения (светло. При дви) перфокарты в блоке 1 передний срез перфокарты затемняет фотоприемники, при этом на выходах блока усилителей-формирователей 2 появляется низкий уровень напряжения. При затемнении фотоэлемента седьмой позиции перфокарты низкий уровень напряжения на выходе усилителя-формирователя четвертой позиции блока 2 фиксирует начало

0 перфокарты, седьмая позиция выбрана потому, что она находится на середине перфокарты и при входе перфокарты в блок 1 с перекосом, затемнение фотоэлемента седьмой позиции соответствует появлению начала перфокарты на линии расположения фотоприемников блока 1 с минимальным отклонением т,е. фиксируется середина переднего среза перфокарты, при этом по перепаду напряжения с выхода усилителяформирователя седьмой позиции блока 2 формируется сигнал, который устанавливает в единичное состояние триггер 19; сбрасывает в исходное состояние счетчик 20 основных синхрсНсигналов и заносит в счетчик 21 коло нок начальный код-константу 1111110. Этот код выбран исходя из того, что на расстоянии от переднего среза пер фокарты до первой индексной позиции (первой колонки перфокарты), где начинается поле размещения пробивок, укладывается две мнимые колонки, поэтому к моменту появления под фотоэлементами блока 1 первой колонки перфокарты в счетчике 2| колонок образуется код 0000000, При установке триггера 19 в единичное состояние на единичном выходе триггера и на входах логических элементов И 11-15 появляется высокий уровень напряжения. В исходном состоянии на инверсном выходе формирователя 17 и, соответственно, на одном из входов логического элемента 11 имеет

5 место высокий уровень напряжения, noJэтому с единичного выхода триггера 19 разрешается прохождение импульсов ,синхродиска 23 на вход счетчика 20 основных синхросигналов с выхода эле мента И 11, На выходе счетчика 20 основных синхросигналов включен деши ратор, который реагирует на определе ный смет в счетчике, и при поступлеНИИ на вход счетчика импульсов синхродиска 23 на выходе его и на входе элемента ИЛИ 6 появляется положитель ный синхроимпульс, который с выхода элемента 6 поступает на счетный вход счетчика колонок 21. К моменту появления под фотоэлементами блока первой колонки перфокарты в счетчик колонок 21 поступает два синхроимпульса, при этом при поступлении вто рого синхроимпульса счетчик 21 колонок устанавливается в состояние 0000000. При записи в счетчике 21 колонок чисел с 0000000 до 1010000, т.е. при прохождении под фотоэлементами блока 1 колонок перфокарты с 1-ой по 80-ю имеется в виду инфо мационное поле карты, т.е. поле раз мещения возможных пробивок) на первом выходе счетчика 21 присутствует высокий уровень напряжения, который поступает на вход элемента И 12, ра решая формирование синхросигналов от пробивок в перфокарте блоком формирования дополнительных синхросигналов. Если в колонке перфокарты пробивок нет, то все фотоэлементы в блоке 1 остаются затемненными на всех вы-ходах блока усилителей-формирователей 2 и на входах элементов ИЛИ 7 и 8 присутствует низкий уровень напряжения, при этом формирователь 17 не запускается и на прямом его выходе и на входе элемента 12 И имеет место низкий уровень напряжения, который запрещает формирование синхроимпульса блоком k формирования дополнительных синхроимпульсов. В этом случае синхроимпульсы поступают с блока 3. Если в колонке перфокарты имеется хотя бы одна пробивка, то синхросигнал вырабатывается от пробивки. При наличии пробивки в верхней части перфокарты засвечивается соответствующий фотоэлемент в блоке 1, на соответствующем выходе блока усилителей-формирователей 2 и на входе элемента 7 ИЛИ (при наличии пробивки в нижней части перфокарты на входе элемента 8 или) появляется высокий уровень напряжения. Перепад напряжений с низкого уровня на высокий с выхода элемента 7 ИЛИ ( или элемента В ИЛИ ) поступает на вход формирователя 17 и запускает его. На прямом выходе фор4. мирователя 17 появляется высокий уровень напряжения, на инверсном низкий уровень, который поступает на вход логического элемента И 11 и запрещает прохождение импульсов с синхродиска 23 на сметчик основных синхросигналов 20. Одновременно высокий уровень напряжения с прямого выхода формирователя 17 поступает на вход элемента И 12, не других входах которого также присутствует высокий уровень с единичного выхода триггера 19 и первого выхода счетчика 21.колонок и с выхода элемента И 12-поступает на вход формирователя 18 и запускает его. Положительный синхроимпульс с выхода формирователя 18 поступает на сбросовый вход счгтчика 20 основных синхросигналов, устанавливая его в исходное состояние и на вход элемента 6 ИЛИ, с выхода которого положительный импульс поступает на установочный вход сметчика 21 колонок и увеличивает его содер : имое на единицу т.е. в счетчик 21 записывается адрес считанной колонки перфокарты. Таким образом, на время работы формирователя 17 запрещается формирование синхроимпульсов от блока 3 и синхроимпульс формируется от пробивки блоком формирования дополнительных синхросигналов. Длительность Формиоуемого формирователем 17 импульса определяется временем прохождения пробивки под фотоэлементом блока 1. Запускается формирователь 17 один раз для данной колонки при наличии пробивок в верхней части перфокарты (с выхода элемента 7 ИЛИ) или в нижней ее части { с выхода элемента 8 ИЛИ7. Длительность формируемого импульса выбрана равной времени прохождения пробивки под фотоэлементом блока I с запасом на допускаемое смещение пробивок а пределах одной колонки и на перекос перфокарты при ее движении в блоке считывания/за счет чего создается дополнительное смещение. По окончании работы формирователя 17 на его прямом выходе и на входе элемента И 12 появляется низкий уровень напряжения, а на инверсном выходе и на входе элемента И 11 появляется высокий уровень напряжения, который разрешает прохождение импульсов с

синхродиска 23 на вход счетчика 20 основных синхросигналов. При наличии пробивок в следующей колонке описанная последовательность работы устройства повторяется. Если же в следующей колонке перфокарты пробивок нет, то формирователь 17 не запускается, импульсы с блока 3 продолжают поступать на вход счетчика , 20 и при поступлении десяти импульсов на его выходе формируется синхроимпульс, который с выхода элемента 6 ИЛИ поступает на вход сметчика 21 колонок и увеличивает его содержимое на единицу - в счетчик 21 колонок записывается адрес считанной колонки. Описанная последовательность повторяется для всех 80-ти колонок перфокарты. Поступление 80-го синхроимпульса записывает в счетчик 21 колонок код 1010000. При этом на первом выходе счетчика 21 появляется отрицательный уровень напряжения который поступает на вход-элемента И 12 и запрещает формирование синхроимпульсов блоком А формирования дополнительных синхросигналов, т.е. информационное поле перфокарты кончилось , и теперь синхроимпульсы формируются с синхродиска 23. На промежутке от 80-ой колонки до заднего среза перфокарты располагается две мнимых колонки, поэтому за время прохождения перфокарты от 80-ой колонки до конца карты формируются три синхроимпульса и в счетчике 21 колонок записывается код числа 83 а на третьем выходе счетчика 21 колонок появляется высокий уровень напряжения. При этом при поступлении третьего синхроимпульса, задний срез перфокарты открывает фотоэлементы блока 1. Все фотоэлементы засвечиваются ( открываются и на всех выходах блока усилителей-формирователей 2 появляется высокий уровень напряжения, который с третьего выхода счетчика 21 поступает на сбросовый вход триггера 19 и устанавливает его в исходное состояние,

В устройстве осуществляется контроль исправности работы по следующему принципу. К моменту поступления 82-го синхроимпульса в счетчик 21 колонок все фотоэлементы блока 1 должны быть затемнены, т.е. на всех выходах блока усилителей-формирователей 2, на входах элементов 7 и 8 ИЛИ и их выходах на входах

элемента 9 ИЛИ, на его выходе и входах элементов 1,. 15 И должен быть низкий -уровень напря 1 ения.

Если хотя бы один фотоэлемент оказывается засвеченным и данное условие не выполняется, то это означает что либо укорочена вводимая перфокарта, либо неправильно отрегулирован механизм подачи и транспортирования перфокарты в блоке 1 и карта движется быстрее, либо неисправны элементы схемы. В этом случае устройство работает следующим образом. При засветке хотя бы одного фотоэлемента на одном из выходов блока усилителей-формирователей 2 появляется высокий уровень напряжения, который через элемент 7 ИЛИ либо элемент 8 ИЛИ поступает на вход элемента 9 ИЛИ и с его выхода - на элемент 14 И. В момент поступления 82-го синхроимпульса на вход счетчика 21 колонок записывается код числа 82 и на втором его выходе появляется высокий уровень напряжения, который поступает на вход элемента 1 И и формирует на его выходе положительный уровень напряжения, который, в свою очередь, поступает на вход элемента 10 ИЛИ. На выходе последнего появляется высокий уровень напряжения, устройство формирует сигнал сбоя короткая карта и информирует вычислительную систему о неисправности в работе устройства. К моменту, поступления 83-го синхроимпульса в счетчик 21 колонок все фотоэлементы блока 1 должны быть засвечены, т.е. на всех выходах блока усилителей-формирователей 2 и на всех входах элемента 16 И-НЕ должен быть высокий уровень напря ; ения.

Если хоть один из фотоэлементов оказывается затемненным и. данное условие не выполняется, это означает, что либо вводимая перфокарта удлиненная, либо неправильно отрегулирован механизм подачи и транспортирования перфокарты, либо неисправны элементы схемы. При этом уст ройстао работает следующим образом. Если хоть один фотоэлемент блока 1 оказывается темным, то на соответствующем выходе блока 2 усилителей формирователей появляется низкий уровень напряжения, который поступает на один из входов элемента 16 , на выходе которого и на входе злемеита 13 появляется высокий уровень напряжения. При поступлении 83-го синхроимпульса в счетчи ке 21 записывается код числа 83J при этом на третьем выходе счетчика 21 и на втором входе элемента 13 И появляется высокий уровень напряжения, который через элемент 10 ИЛИ подается в систему. Устройство форм рует сигнал сбой удлиненная карта и информирует систему о неисправности U работе устройства. В предлагаемом устройстве при считывании информации с перфокарт осуществляется контроль на разрыв перемычек между соседними пробивками в различных колонках. Если на перфокарте имеется разрыв перемычки между соседними пробивками, например, в верхней(или нижней части пе фокарты и пробивок в нижней (или верхней) части перфокарты в данной колонке нет, то устройство фиксирует сбой порванная перемычка и и формирует об этом вычислительную си стему. Контроль осуществляется следующим образом. Пусть в N-ой колонке перфокарты имеется пробивка в верхней е части и в (М+1)-ой колонке также имеется пробивка, выпол ненная только в верхней части перфокарты (отперфорированы только шесть верхних позиций перфокарты), а в нижней части перфокарты пробивок н (шесть нижних позиций перфокарты перф рации не имеют) и между пробивками в N-ой и N+1-ой колонках разорвана пе ремычка. При считывании N-ой колонки появление перепада напряжения с низкого на высокий с выхода элемента 7 ИЛИ запускает формирователь 1 с инверсного выхода которого низкий уровень напряжения запрещает прохождение импульсов с блока формирования основных синхросигналов 3. Си хроимпульс формируется блоком k фор мирования дополнительных синхроси - налов и в счетчик 21 колонок записывается адрес N-ой колонки. По окончании работы формирователя 17 синхросигналы начинают поступать с блока 3. При появлении N+1-ой колонки под фотоэлементами блока 1 фо мирователь 17 не запускается, так как на выходе элемента 7 ИЛИ постоянно присутствует высокий уровень напряжения (разрыв перемычки и нет перепада напряжения, необходимого для запуска формирователя, а на выходе элемента 8 ИЛИ постоянно присутствует низкий уровень напряжения, так как в нижней части перфокарты пробивок нет. На входе элемента 9.ИЛИ присутствует высокий уровень напряжения, который с выхода элемента 5 поступает на вход эле мента 15. Поскольку формирователь 17 не работает, то высокий уровень напряжения с его инверсного выхода присутствует на входе элемента 11 И и разрешает поступление синхроимпульсов на вход счетчика 20 основных синхросигналов с блока 3. При поступлении десяти импульсов на выходе счетчика 20 основных синхросигналов появляется высокий уровень напряжения, который поступает на вход элемента 15 И и формирует высо- кий уровень напряжения на его выходе. С выхода элемента 15 И положительный уровень напряжения подается на вход элемента 10 ИЛИ и с выхода его подается в вычислительную систему, устройство информирует систему о возникновении сбоя порванная перемычка. Если в нижней части перфокарты имеется хотя бы одна пробивка в М+1-ой колонке, то при появлении под фотоэлементами блока 1 N+1-ой колонки на выходе элемента 8 ИЛИ появляется высокий уровень напряжения и запускается формирователь 17. На его инверсном выходе появляется низкий уровень напряжения, который поступает на вход элемента 11 И и запрещает прохождение импульсов с блока 3 основных синхросигналов на счетчик 20. С прямого выхода формирователя 17 высокий уровень напряжения разрешает формирование синхросигнала блоком k формирования дополнительных синхросигналов. Счетчик 20 основных синхросигналов сбрасывается в исходное состо1яние . на выходе его и на входе элемента 15 И остается низкий уровень напряжения - сигнал сбоя на выходе элемента 15 И не формируется и в систему не выдается. При разрыве перемычек в верхней и нижней частях перфокарты между соседними колонками в устройстве также формируется сигнал сбоя, так.как в данном случае на выходах элементов 7 и 8 ИЛИ постоянно присутствуют высокие уровни напряжения и формирователь 17 не запускается. Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется контроль на разрыв перемычек между пробивками, благодаря чему исключаются искажения и потеря информации при передаче ее в вычислительную систему, т.е. в данном случае повышается надежность работы устройства. В устройстве за счет введения формирователя 17, который запускается перепадом напряжения либо с выхода элемента 7 ИЛИ, либо с выхода элемента 8 ИЛИ и формирует искусственно определенную заданную длительнос сигнала прюбивки в колонке, исключаются потеря и искажение считываемой информации при движении перфокарты в блоке 1 с перекосом (механи ческий перекос перфокарты или различная чувствительность фотоэлементов и усилителей-формирователей-. В этом случае, если перфокарта движется в блоке 1 с перекосом, т.е. если верхний ряд пробивок перфокарт смещен относительно нижнего, например, к переднему срезу перфокарты, то возникает ситуация, когда на выходе соответствующей позиции нижней части в блоке усилителей-формирователей 2 еще присутствует высокий ур вень, соответствующий наличии пробивки в N-ОЙ колонке, а на выходе соответствующей позиции верхней час ти перфокарты уже появляется высокий уровень, соответствующий наличи пробивки в N+1-ой колонке. Устройство при этом работает следующим об разом. При появлении под фотоэлементами верхней пробивки N-ой колонки перфокарты, которая появляется в данном случае первой, происходит запуск формирователя 17 и, coi- ласно описанному ранее, организуется режим считывания N-ой колонки, а сформированный блоком k формирования синхросигнал пробивки устанавли вает в счетчике 21 колонок адрес N-ой колонки. Затем формирователь 17 кончает работу и независимо от того, окончилась пробивка в N-ой ко лонке в нижней части перфокарты или нет, если имеется пробивка в верхне части перфокарты в N+1-ой колонке, происходит повторный запуск формирователя 17, организуется режим счи тывания N+1-ой колонки и в счетчик 21 заносится адрес N+1-ой колонки, а информация данной колонки поступа ет в систему без искажений. Если же в следующей N+1-ой колонке перфокар ты пробивок нет и не окончилась про бивка в нижней части перфокарты в N-ой колонке, то, согласно описанному ранее, формирователь 17 не запускается(нет перепадов напряжений с выходов элементов 7 и 8 ИЛИ), разрешается формирование синхросигнала с синхродиска и, если к моменту появления синхросигнала на выходе элемента 6 ИЛИ и на входе элемента 15 пробивка в нижней части перфокарты в N-ой колонке не кончилась (при значительном перекосе перфокарты/ то, согласно описанному ранее, устройство формирует сигнал сбоя порванная перемычка и информирует об этом систему. Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается надежность считывания информации за счет того, что исключаются потери и искажения информации при движении перфокарты в блоке считывания с перекосом. Использование устройства позволяет снизить (примерно в два раза) требования к допуску на неперпендикулярность движения перфокарты по отношению к линии расположения фотоэлементов в блоке 1 считывания, к подбору фотоэлементов и регулировке усилителей-формирователей, что позволяет, в свою . очередь, упростить конструкцию механизма подачи и транспортирования перфокарт в блоке считывания, а также упрощается регулировка механической и электрической частей устройства, что приводит к снижению трудоемкости при изготовлении устройства и повышению эксплуатационных показателей. Введение формирователя с раздельным запуском от пробивок в верхней или нижней части перфокарты и схемы контроля порванной перемычки придает устройству ряд существенных преимуществ перед известными. Прежде всего такое конструктивное решение позволяет считывать информацию с перфокарт с разрывом перемычек между пробивками в соседних колонках без искажения и потери ее при считывании, если имеются пробивки в верхней и нижней частях перфокарты. Такая перфокарта считывается при разрыве перемычек как нормально отперфорированная, без потери информации. При этом не требуется дублирования перфокарты и повторного считывания ее. Если карта отперфорирована только в верхней части, а в нижней части пробивок нет, то устройство информи рует систему о возникшем сбое, не допуская искажения информации. Кроме того, устройство менее кри тично, по сравнению с известными к перекосу перфокарты в блоке считывания. При движении перфокарты в бл ке считывания допускается определен ный перекос ее ( механический или эл трический) ,при этом устройство считы вает инфо{эмацию без искажений и потерь. Если величина перекоса выходи за пределы допустимой, в устройстве формируется сигнал сбоя и вычислительная система информируется о воз никшем сбое в устройстве. Все это выгодно отличает предлагаемое устройство от известных. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого технического решения заключается в повышении надежности считывания информации с перфокарты. Формула изобретения Устройство для считывания информации с перфокарт, содержащее блок формирования основных синхроимпульсов, блок фотоприемников, соединенный с блоком усилителей выходы кот рого соединены с входами элемента И-НЕ, блок формирования дополнитель ных синхроимпульсов, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом блока формирования основных синхроимпульсов, а выход - с первым входом первого счетчика, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого счетчика, а выход с первым входом второго счетчика, первый вход блока формирования дополнительных синхроимпульсов соединен с вторыми входами счетчиков и С седьмым выходом блока усилителей второй вход - с первым выходом второго счетчика и с первым входом блока контроля, третий вход - с вторым выходом второго счетчика, первый выход соединен с третьим входом первого счетчика и вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход - с вторым входом первого элемента И и с вторым входом блока контроля, третий вход блока контроля соединен с третьим выходом второго счетчика, четвертый вход - с выходом элемента И-НЕ, а выход является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены три элемента ИЛИ, формирователь импульсов и второй элемент И, выход которого соединен с пятым входом блока контроля, первый вход - с выходом первого счетчика, второй вход - с вторым выходом блока формирования дополнительных синхроимпульсов, третий вход - с выходбм второго элемента ИЛИ и с шестым входом блока контроля, входы второго элемента ИЛИ соединены с входами, фррмирователя импульсов и с выходами третьего и четвертого элементов ИЛИ, первый выход формирователя импульсов соединен с третьим входом первого элемента И, второй выход с четвертым входом блока формирования дополнительных синхроимпульсов, ВХО- ды третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с одниг ми выходами блока усилителей и с другими выходами блока усилителей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1257196, кл. G 06 К 7/1, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 537359. кл. G Об К 7/1, 1975 (прототип),