
книги из ГПНТБ / Караваев, Н. И. Электронные цифровые вычислительные машины и программирование учеб. пособие
.pdf- 170 -
+ )1 |
• |
4. |
|
источ
ник
света
I
ЗУ
+
Рис. 6.6. Принцип фотоэлектрического способа считывания информации с перфоленты
г/ считывающее устройство /СУ/ преднааначено для непо средственного считывания информации с подготовленных и про веренных носителей и передачи ее в запоминающее устройство
машины. |
|
|
|
|
|
|
Существуют |
два способа |
считывания: |
|
|
||
- |
фотоэлектрический способ со |
скоростью до |
9000 |
чисел |
||
в минуту; |
|
|
|
|
|
|
- |
электромеханический |
способ |
со скоростью до 100 |
чисел |
||
в минуту. |
|
|
|
|
|
|
Наибольшее |
применение |
получил первый способ, |
сущность |
которого состоит в том, что носитель информации перемещает ся между источником света и системой фотоэлементов / р и с . б . 6 / . Световые лучи, попадающие на фотоэлементы при прохождении перед ними отверстий носителя информации, вызывают возникно вение электрических сигналов, представляющих собой код счи танного числа. Эти сигналы и осуществляют запись информации в запоминающем устройстве^
Устройства ввода данных, применяемые в современных ЭЦВМ, имеют скорость ввода 7 4-9 тысяч чисел в минуту, что значи тельно ниже быстродействия самих машин. Это является одним из существенных недостатков этих устройств.
- 171 -
5 6.3. ОСНОВНАЯ АППАРАТУРА УСТРОЙСТВ ВЫДАЧИ РЕЗУЛЬТАТОВ СЧЕТНЫХ МАШИН
Наибольшее распространение для выдачи результатов реше ния задач получили печатающие устройства и специальные све товые индикаторы.
3 отечественных ЭЦВМ широко используются печатающие ус тройства барабанного или штангового типа, а также устройст ва фотопечати.
В качестве примера рассмотрим принцип действия печатаю щего устройства барабанного типа.
Печатающее устройство барабанного типа предназначено для автоматического перевода чисел из двоичь •>-Де?.чтичной системы счисления в десятичную, а из двоичной системы в восьмеричную, и печати их на бумажную ленту в виде колонок цифр.
Блок-схема устройства изображена на рис. 6.7.
| |
БЗМ/Г |
|
|
|
|
|
|
Цифровой |
Кодиру |
Q |
|
|
|
|
' "• ющий |
|
|
|
||
|
д~арабан |
/ТТЛ бара |
l I |
I I |
I I I ! |
|
|
|
бан |
||||
|
|
|
им...ТТЛ |
Рис. 6.7. Схема печатающего устройства барабанного типа
-172 -
Цифровой и кодирующий барабаны имеют общую ось и непре рывно вращаются со скоростью 20 * 30 оборотов в секунду. По образующим цифрового барабана располагаются десятичныециф ры /литеры/, образуя ряд дорожек, количество которых равно количеству разрядов чисел, выводимых на печать. Строки с циф рами занимают 2/3 наружной поверхности барабана, а остальная часть свободна.
Кодирующий барабан предназначен для образования двоичных кодов десятичных цифр, которые размещены на цифровом барабаг не. На поверхности кодирующего барабана по строкам имеются отверстия,. через которые может проходить свет от источника, расположенного внутри барабана. Отверстия на каждой строке соответствует двоичному коду одной иа десятичных цифр, рас положенных на цифровом барабане.
Развертки поверхностей цифрового и кодирующего барабанов показаны на рис. 6.8.
и
—
Рис. 6.8. Развертки барабанов печатающего устройства барабанного типа
а/ - цифрового; б/ - кодирующего..
- 173 -
Строки O ' J O K X барабанов согласованы, т . е . каждой строке -домового барабана с какой-либо десятичной цифрой соответст вует строка кодирующего барабана с двоичным кодом этой же цифры.
Блок электромагнитов печати /ВЕЖ'У предназначен для непосредственной печати выводимых из машины чисел. 3 нем име ется ряд электромагнитов /по количеству дорожек на цифровом барабане/, якори-которых связаны с молоточками печати. Меж ду барабаном и молоточками печати помещается бумажная лента 3 /рис. 6.У/.
Рис. |
б.У. Схема печати |
с цифровым барабаном |
|
1 |
- |
цифровой барабан; 2 - молоточек печати; |
|
3 |
- |
бумажная лента . |
|
Если в обмотку электромагнита ЭМ поступает управляющий |
|||
сигнал, |
то ЭМ притягивает |
якорь, что вызывает удар молоточ |
|
ка 2 |
по |
бумажной ленте 3, |
на которой отпечатается цифра ба |
рабана |
1. |
|
|
|
Блок фотодиодов /Б4д/ |
предназначен для считывания кодов |
с кодирующего барабана и передачи их на входы схем сравне ния /СР/.
-174 -
Четырехразрядные двоичные регистры /Рг/ предназначены для фиксами двоично-десятичных кодов выводимых на печать чисел.
Схемы сравнения предназначены для выработки управляющих сигналов печати при совпадении кодов на обеих группах их входов.
Принцип действия печатающего устройства заключается в следующем. Перед началом печати код числа вводится в регист ры и фиисируется в них. При вращении цифрового и кодирующе го барабанов в блоке фотодиодов последовательно вырабатыва ются двоичные коды десятичных цифр, которые в данный момент времени находятся под молоточками печати. Если в каком-либо разряде выводимого на печать числа имеется такая же цифра, то соответствующая схема сравнения вырабатывает управляющий сигнал, каторый через усилитель У поступает на обмотку элек тромагнита печати и обеспечивает печать этой цифры.
Б течение 2/3 оборота барабанов под молоточками печати пройдут все строки цифр и на схемы сравнения поступят двоич ные коды всех десятичных цифр, что обеспечивает печатание всех цифр выводимого на печать числа. Кроме того, печатается знак числа. В течение оставшейся 1/3 оборота барабанов про изводится подготовка к печати следующего числа, а бумажная лента перемещается на одну строку. Печатающее устройство ба рабанного типа применено в машинах М-20 и "Урал-2" и обеспе чивает печать 1200 чисел в минуту.
Основным недостатком печатающих устройств является ниакая скорость пэчати по сравнению со скоростью работы машин.
В некоторых случаях для сокращения времени печатания ре зультатов решения используется несколько комплектов печатаю щих устройств, работающих совместно.
Световые индикаторы
Наибольшее применение световые индикаторы находят в спе циализированных ЭЦВМ.
-175 -
Световые индикаторы результатов решения могут быть выпол нены на неоновых лампах, на газонаполненных лампах с холодным катодом, внутри которых находятся 10 катодов, воспроизводящих формы цифр от 0 до 9 . При подаче напряжения на один из като дов последний начинает светиться, воспроизводя изображение соответствующей цифры, четко различимой на расстоянии до 3 м.
Кроме того, световые индикаторы могут быть выполнены на специальных электролюминесцентных элементах.
Рассмотрим устройство и принцип действия светового инди катора с использованием неоновых ламп.
На рис. б.10 изображена блок-схема индикатора для высве чивания 7-разрядных десятичных чисел.
т т т т т т т
\ш |
\ш |
Цифровые vivdurcrmopst
Рис. 6.10. Блок-схема светового индикатора
- 176 -
3 состав индикатора входят:
-регистр индицируемого числа ,
-дешифратор тетрад,
-шифраторы,
-цифровые индикаторы.
Регистр индицируемого числа предназначен для приема и хранения индицируемого числа, поступающего на регистр в ви
де тетрад |
/по |
4 |
разряда/. Он состоит |
из семи 4-разрядных |
регистров |
/Рг1 |
f |
F r 7 / , выходы которых |
соединены с дешифра |
тором Дш тетрад, |
причем тетрады с Рг1 * Рг7 поступают на де |
|||
шифратор тетрад |
последовательно. |
|
||
дешифратор тетрад предназначен для дешифрирования посту |
пающих на его вход тетрад и образования на одном из его вы ходов сигнала, поступающего на все шифраторы цифр. Он имеет четыре входа и десять выходов. После дешифрирования тетрады производится установка в нулевое состояние дешифратора тет рад. Шифратор предназначен для преобразования поступивших на его вход сигналов в семиэлементный двоичный код, обеспечива ющий высвечивание соответствующих десятичных цифр числа. Все го в индикаторе имеется семь шифраторов /по количеству раз
рядов индицируемого |
числа/. |
|
|
||
|
|
Ферриты |
|
|
|
Г? |
'л |
4\ |
|
1 |
' |
h |
|
|
|
||
|
|
|
1 |
\ |
|
? о |
|
|
|
1 |
Г' |
& f w |
|
|
|
1 |
J. |
S | г ' |
|
|
|
—1 |
г |
|
|
|
1 |
||
|
|
|
- |
• 1 |
• |
1 |
|
|
|
|
|
|
\ |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
||
Но |
|
световые |
элементы |
|
|
цифрового |
индикатора |
|
|
Рис. 6.11. Шифратор светового индикатора
-\rr -
Ка&дый шк^рахор состоит из семи ферритовых сердечников
/рис. |
6.11/, через которые |
определенным |
образом проходят |
ши |
|||
ны записи от дешифратора тетрад. Если шина записи проходит |
|||||||
через феррит /на рис. показано точкой/, то данный феррит |
|||||||
сигналом с дешифратора |
тетрад перемагничивается в состояние |
||||||
" 1 " . Если шина |
записи |
не проходит через феррит /нет точки |
|||||
на рис. 6 . 1 1 / , |
то он остается в состоянии "О". |
|
|||||
Например, шина записи б с выхода дешифратора тетрад про |
|||||||
ходит через ферриты 1, 3, |
4, 5, 6 и 7, |
т . е . эти ферриты |
будут |
||||
перемагничень: |
в состояние |
" 1 " , а феррит 2 |
останется в |
сос |
|||
тоянии |
"С" . |
|
|
|
|
|
|
С выходной шины каждого феррита шифратора сигнал посту |
|||||||
пает на соответствующий элемент цифрового индикатора, если |
|||||||
феррит |
перемагничивается из состояния |
" I й |
в состояние |
"О". |
|||
цифровой индикатор предназначен для неносредственной ин |
|||||||
дикации числа. Он состоит |
из семи элементов /рис. 6,12/, |
пред |
ставляющих собой светопровод, внутри которого помещена неоно вая лампа.
Рис. 6.12. Цифровой индикатор
Выходные шины ферритов шифратора соединены с соответству ющие элементом цифрового индикатора, что обеспечивает высве чивание необходимой цифры.
Например, при высвечивании цифры 6 будут поданы сигналы на элементы 1, 3, 4, 5, 6 и 7. Все семь элементов будут све титься для цифры 8.
-178 -
Врассмотренном световом индикаторе /есятичные числа индицируются со своим знаком.
На блок-схеме /рис. б.10/ эльмепты для индикации знака не показаны.
Работа данного индикатора происходит в следующей после довательности.
После поступления индицируемого числа на регистр произ водится выдача первой тетрады на дешифратор тетрад. На одном
из выходов дешифратора / в соответствии с поступившей тетра дой/ вырабатывается сигнал, который поступает на все шифра торы. Затем производится считывание только с 1-го шифратора и высвечивание 1-й цифры на цифровом индикаторе.
Далее производится выдачавторой тетрады из регистра на дешифратор тетрад и считывание со 2~го шифратора и т.д. Таким образом, десятичные цифры на цифровых индикаторах вы свечиваются последовательно слева направо.
Перед высвечиванием следующего числа производится установ ка в нулевое состояние всех элементов схемы и гашение высве ченного числа.
Ч А С Т Ь |
В Т О Р А Я |
ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Г л а в а У11 ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ >:Ш',Ш СРЦоМ-1
8 7 . 1 . АЛГОРИТМ. СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМОВ
Программирование включает в себя изучение вопросов, связанных с решением задач на ЭЦВМ, представляющим собой сложный процесс, который состоит из ряда этапов.
Одним из первых этапов программирования является раз работка алгоритма решения задачи. Под алгоритмом понимают систему формальных правил, чётко и однозначно определяющих процесс решения задачи.
Поясним смысл введенного, понятия на примере составле ния алгоритма для вычисления простого арифметического вы
ражения |
о |
л |
г |
= * ^ |
Г . |
|
х 2 |
- У2 |
Последовательность формальных правил для вычисления Z может быть следующей:
1)взять у;
2 ) умножить у на у;
3) запомнить результат у 2 ;
4)взять х ;
5)умножить х на х;
6)запомнить результат х 2 ;