Обучающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G09B7/02 

(5) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к обучающим системам, и может быть использовано в устройствах отображения информации медленно меняющихся процессов.

Известно устройство, содержащее блок управления, соединенный с блоком буферной памяти, два регистра, два преобразов теля код - напряжение, выходы которых соединены с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки , а входы - с соответствующими регистрами, управляющие входы которых подключены к блоку управления, а информационные - к блоку буферной памяти 1 1.

Недостатком данного устройства является невозможность демонстрации и отображения медленно меняющихся процессов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее генератор синхроимпульсов, подключенный к

последовательно соединенным счетчику строк изображения,дешифратору строк, подключенному к знакогенератору, связанному через дешифратор знака с регистром знака, к первой группе элементов И, сдвигающему регистру, и электроннолучевой трубке, и последовательно соединенные счетчик адресов, подключенный к генератору синхроимпульсов, блок управления режимом и адресом, блок буферной памяти, регистр памяти, последовательно соединенные счетчик начального адреса, вторую группу элементов И, подключенные к генератору синхроимпульсов, и третью группу элементов И, соединенную с регистром памяти, регистром знака и генератором синхроимпульсов Г 2J.

Недостатком известного устройства является невозможность демонстрации

20 и отображения медленно меняющихся процессов, например графического отображения пути, скорости и ускорения ка- ретки на воздушной подушке, демонстрации некоторых законов Ньютона, когда требуется запомнить траекторию движения . Цнлью изобретения является расширение; дидактических возможностей устройстоа, позволяю1дее использовать уст оойство для демонстрации и отображения медленно меняющихся процессов за счет разделения времени записи и считывания информации с синхроннойрегенерацией отображения процесса на экра не ЭЛТ. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее генератор и последовательно включенные блок счетчиков,, блок памяти и блок предъявления учебной информации, второй вход которого соединен с вторым выходом блока счетчиков, введены последовательно включенные первый триггер и элемент И-ИЛИ, второй вход Kofopoго соединен с выходом генератора, пер вый и второй выходы - соответственно с вторым входом блока памяти и первым входом блока счетчиков, третий выход - с вторым входом блока счетчи ков и третьим входом блока памяти, а также последовательно соединенные второй триггер, элемент И и счетчик, выход которого подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока счетчиков, первый выход - с тре тьими входами блока счетчиков и блока предъявления учебной информации, а второй выход - с четвертым входом блока счетчиков и третьим входом элемента И-ИЛИ, первый и второй входы первого триггера подключены к третьему и четвертому выходам блока счетчи

ков соответственно, второй вход элемента И соединен с выходом генератора, четвертый вход блока памяти является входом устройства.

.На Фиг„ 1 изображена функциональная схема -предлагаемого устройства; на Фиг„ 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 размеры изображения на экране электроннолучевой трубки.

Обучаю1.цее устройство содержит генератор 1 (синхроимпульсов), элементы И 2-, элемент ИЛИ 5, триггеры 6 и 7, счетчики 8-11 (адресов/, счетчик 1 2 ( Формирования обратного хода пилообразного напряжения), элементы И-ИЛИ 13 и Ik, блок 15 памяти, блок 16 предъявления учебной информации, включакаций формирователи импувремя прямого хода пилообразного напряжения. Во время обратного хода элементы 13 и 1 одним входом закрываются, а по другим входам совпадения - открываются положительными импульсами прямого выхода триггера 7 и подключают адресные шины блока 15 к выходам счетчиков 8 и 9. Этим достигается синхронность развертки и считывания информации из памяти„ Во время каждого обратного хода пилообразного напряжения на счетчики 8 и 9 поступает, например, восемь импульсов (фиг, 2 д), обеспечивается это триггером 6 и элементом 3- Это необходимо для того, чтобы во время обраного хода пилообразного напряжения записать код только одной точки ( еесов горизонтального отклонения луча 17, вертикального отклонения луча 10 и подсвета 19, высоковольтный источник 20 питания и электроннолучевую трубку 21, Элементы 2, 3 и 5 объединены в элемент 22 И-ИЛИ, счетчики 8-11 и элементы И-ИЛИ 13 и 4 объединены в блок 23 счетчиков. Устройство работает следующим образом. В данном устройстве применена динамическая память для одного вида информации, например, 5б5 РУ1Л емкостью 409б бит. Полное считывание памяти происходит за 096 импульсов, поступающих на адресные шины (фиг. 2 в, ; прямой ход пилообразного напряжения (фиг. 25) -за 25б импульсов, той же длительности проходит (фиг. 2 г) обратный ход пилообразного напряжения. Триггер 7 йормирует импульсы, определяющие прямой и обратный ходы пилообразного напряжения ( фиг. 2 а и управляется по входу,например, 409б-м (6 j импульсом, поступающим со счетчиков адресов и 15, а по входу Р например, 25б-м импульсом, поступающим со счетчика 12 обратного хода пилообразного напряжения. Триггер 7 управляет генератором пилообразного напряжения Формирователя 17, с которого пилообразное напряжение (йиг.2б подается на усилитель горизонтального отклонения ( не показан 1, элементы 1 3 и 1 открываются .во время прямого хода пилообразного напряжения импульсами полонительной полярности, поступающими с второго ( инверсного ) выхода триггера 7, и подключают (разрядные) выходы счетчиков 10 и 11 к адресным шинам блока 15 памяти во ЛИ код точки восьмизначный. Для этого восемь импульсов поступают на схему формирования импульсов записи и на регистр памяти блока 15о Таким образом, параллёльный код точки (амплитуда по у выдается из регистра памяти восемью импульсами и записьшается в блоке 15 согласно адресам счетчиков 8 и 9. Во время считывания информации происходит обратный процесс. С выхода блока 15 последовательный код заполняет сдвигающий регистр формирователя 18, и каждым восьмым импульсом из этого регистра параллельный код точки записывается в буферный регистр формирователя 18. Буферный регистр подключен к преоб разователю код-аналог формирователя 18 Аналоговый сигнал подается на усилитель вертикального отклонения формирователя 18. Формирователь 19 необхо дим для открывания электроннолучево трубки Z1 только в тот момент времен когда коды точек аналоговой кривой не равны нулю. При этом достигается эффект приращения кривой,например,пути движения каретки на воздушной подушке, синхронно с движением каретки Формирователь выбора матрицы блока 15 обеспечивает работы последнего. На этот узел поступают, на пример, восемь импульсов при записи точки и 09б импульсов во время счит вания через элемент.5Таким образом, при данном решении схемы устройства, информация кода но вой точки кривой записывается при об ратном ходе пилообразного напряжения при прямом ходе - считывается вся память. Так как развертка и считывание па мяти синхронизируются от одного генератора 1, то появляется возможност плавно менять время развертки процес са изменением частоты генератора 1. При демонстрации двух и более, про цессов соответственно необходимо добавить интегральные схемы памяти ( на пример, для трех видов информации пути, скорости и ускорения, память 4096 X 3 19288 бит) и коммутатор при одном устройстве управлен1 Яо Размеры изображения на экране электроннолучевой трубки 21, например 59 ЛК2Б, представлены на фиг.З. Время регенерации одного адреса динамической памяти, например 5б5 РУ1А, должно быть не менее О,А МКС. При этом частота задающего генератора должна быть не брлее 2,5 МГц. 0,iMKC 5МГц . Если код точки восьмизначный, то возможно 25б значений ординат аналоговой кривой. При размахе кривой на ЭЛТ в 150 мм дискретность ординаты равна 150 мм 0,58 мм Число дискретов по оси времени равно-g- 512 при размере Скорость развертки демонстрируемого процесса максимальна. Время между записью точек демонстрируемой кривой равно времени прямого хода { длительность 1096 имп, и обратного хода (длительность 25б имп.) пилообразного напряжения .256 352; О, х А352 17iO,8 МКС ,. Число точек кривой по оси времени 512, отсюда весь процесс, рассматриваемой на экране, равен ,8 X 512 891289,6 мкс 0,89 с , При этом критическая частота мерцания равна 0,00057 МГц ,8 57 Если взять критическую частоту мерцания, равную 50 Гц, т.е. частоту задающего генератора уменьшить в 11 ,48 раз 0,218 МГц, 50 11, то возможно наблюдать процесс за время, равное 0,89 х 11,48 10,22 с. Таким образом, при плавной регулировке частоты задающего генератора от 2,5 до 0,218 МГц можно плавно изменять время развертки от 0,89 до 10,22 с. Предлагаемое устройство позволяет отобранлть медленно меняющиеся процессы, например, графическое отображение пути, скорости и ускорения каретки на воздушной подушке, изменять время развертки отображаемого процесса за счет разделения времени записи и считывания памяти с синхронной регенерацией отображения процесса на экране электроннолучевой трубки и за счет плавного изменения частоты генератора синхроимпульсов, не выходя за границы частоты критического мерцания. Формула изобретения Обучающее устройство, содержащее генератор и последовательно включенные блок счетчиков, блок памяти и блок предъявления учебной информации второй вход которого соединен с вторым выходом блока счетчиков, о т л и

чающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последова- 15

тельно включенные первый триггер и элемент И-ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом генератора, первый и второй выходы - соответственно с вторым входом блока памяти и первым 20 входом блока счетчиков, третий выход с вторым входом блока счетчиков и третьим входом блока памяти, а также

к третьему и четвертому выходам ка счетчиков соответственно, второй

генератора, четвертый вход блока памяти является входом устройства

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1„ Авторское свидетельство СССР № 700870, кл. G06 К 15/20, 1978.

2о Авторское свидетельство СССР N 577550, кл. еоб К 15/20, 197б„ последовательно соединенные второй триггер, элемент И и счетчик, выход которого подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока счетчиков, первый выход - с третьими входами блока счетчиков и блока предъявления учебной информации, а второй выход - с четвертым входом блока счетчиков и третьим входом элемента И-ИЛИ, первый и второй входы первого триггера подключены вход элемента И соединен с выходом

0

Фиг. 2

.

if

35O

Фиг.З