Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Смирнов, К. А. Сбор, передача и обработка данных АСУ

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
21.10.2023
Размер:
9.31 Mб
Скачать

В зависимости от формы представления информа­ ции устройства вывода можно разделить на устройства вывода данных в виде машинных кодов и устройства, фиксирующие информацию в виде графических симво­ лов.

К первой категории устройств вывода относится ап­ паратура, фиксирующая информацию па перфокартах, перфолентах и магнитных лентах с шаговым продви­ жением. Такая форма представления данных удобна для их быстрого ввода в машину и не требует допол­ нительной обработки.

Устройства второй категории фиксируют выводимую из ЭВМ информацию в легко понятной для человека форме — в виде букв, цифр и знаков на бумаге или экране электроннолучевой трубки. По конструкции эту аппаратуру можно разделить' на механическую и элек­ тронную. К механической относятся печатающие устрой­ ства различного типа — телеграфные аппараты, элек­ трифицированные пишущие машинки, всевозможные уст­ ройства барабанной печати и т. д. Они позволяют вы­ водить данные на бумажные рулоны со скоростью от 10 до 1000 зпаков/с.

Электронные печатающие устройства дают возмож­ ность фиксировать текст с еще большей скоростью — до нескольких тысяч знаков в секунду. Регистрация зна­ ков щроизводится на специально .подготовленные носите­ ли на бумажной основе различными физическими ме­ тодами — ксерографическим, термическим, электрохи­ мическим и некоторыми другими. Наибольшее распро­ странение получили механические способы регистрации данных, что объясняется хорошим качеством печати, простотой и дешевизной носителя.

Широкое применение в последние годы получили электронные устройства знаковой индикации — индика­ торы с электроннолучевыми трубками, или, как еще на­ зывают такое устройство, «дисплей». Среди отечествен­ ных разработчиков такого вида устройств существует термин, более понятный, ЭЛИТ, что значит электронно­ лучевой индикатор текста. ЭЛИТ считается наиболее оперативным средством для получения информации от ЭВМ. Так как получаемая информация не является до­ кументальной, то в ряде случаев возникает необходи­ мость в дополнении ЭЛИТ печатающим устройством.

В настоящее время наиболее распространенными устройствами вывода информации являются перфокар-

S0

точные и перфоленточные устройства и устройства пе­

чати на бумаге.

в в о д н о - в ы в о д н ы е

П е р ф о л е н т о ч н ы е

у с т р о й с т в а . В устройствах

ввода-вывода на перфо­

ленте информация представлена в виде пробивок, при­ чем отверстие на ленте означает символ «1», а отсут­ ствие пробивки — «О». Наибольшее применение полу­ чили пяти- и восьмидорожечные перфоленты шириной 17,5 и 25 мм соответственно. Методы записи информа­ ции на ленту понятны из рис. 2.13.

й) Номер дорожка

5)

 

Номер дорожки

 

 

 

'/

2 3

4

А.

 

7

8

'

 

5

5

 

о о

 

 

о

о о

 

г

 

о Оо

о

 

о

О

о

 

о

о

о

в

 

о о

 

 

ОО о о

о

с

 

 

о

о

 

оо о

о

 

т

 

О О

О о о

о

о

о

Тире

 

о

 

 

 

оО

 

/

 

О О

 

 

оО о

 

 

3

 

о

 

о

 

оО

о

 

 

в

 

о

 

оО

о

 

о

5

 

 

 

 

о о

о

о

7

 

о о о

О о О

о

 

Шре

 

 

о

о

 

оО

 

о

в

Дорожка

о о

о

 

оО

о

 

7

 

 

 

 

О

 

 

 

 

синхронизации

 

 

 

 

О

 

 

 

 

Рис. 2.13. Размещение информации

на тштидорожечной

( а ) и восьмпдорожечпой

( б ) перфолентах

 

 

 

 

В средней части ленты располагается «синхронизи­ рующая дорожка». В электромеханических перфоленточных устройствах дорожка служит для продвижения ленты; в устройствах, где считывание производится с помощью фотоэлементов, она служит для получения синхронизирующих импульсов, управляющих процессом считывания информации с ленты. Для записи информа­ ции на 1пяти!дарожеч1ную ленту попользуется код МТК-2. На рис. 2.13« на ленте (при чтении сверху вниз) отперфорированы слова «код МТК-2». Поскольку этот код состоит из пяти разрядов и дает возможность формиро­ вать только 25 = 32 кодовых комбинации, расширение его возможностей достигается применением регистровых комбинаций «Буквы »и «Цифры», «Латынь». После про­ бивки любой из этих комбинаций на ленте все следую­ щие за ней кодовые комбинации имеют свое определен­ ное значение, Так. например, одна и та же кодовая ком­

61

бинация 11001 на буквенном регистре обозначает бук­ ву В, 1на цифровом — 2, а та латинском — букву W.

Однако и применение регистров не удовлетворяет се­ годняшним 1П0'преб1ностям >в 1кодиро1ва1»ии .информации. По­ этому в настоящее время кодирование информации, об­ рабатываемой на ЭВМ, производится семиэлементньщ кодом ГОСТ 13052—67. С помощью этого кода можно представить 27=128 различных букв, цифр и знаков. Размещение информации на восьмидорожечной ленте показано па рис. 2.136. Восьмая дорожка используется для фиксирования контрольного итога проверки элемен­ тов кодовой комбинации на четность. Пробивка в стро­ ке восемь делается таким образом, чтобы число симво­ лов «1» было четным.

Заготовка перфоленты производится па электрифи­ цированных пишущих машинках, снабженных блоком перфорации, или на телеграфных аппаратах. В процес­ се перенесения данных с основного документа опера­ тор ко1нтрол'И|рует свою работу цо 1конт|роль’ной печа­ ти. Следует отметить, что оператор при подготовке ин­ формации вносит примерно одну ошибку на одну-две тысячи знаков. Поэтому после заготовки ленты иногда осуществляется ее контроль. Для этого предусматрива­ ются специальные устройства-коптролышки. Подготов­ ленная лента вставляется в контролышк, и оператор повторно набирает информацию с того же самого доку­ мента. Если набранный оператором знак соответствует знаку, пробитому на ленте, последняя шаг за шагом продвигается вперед. При несовпадении знаков лента останавливается. Одновременно включается сигнализа­ ция.

Имеются и другие методы контроля, например, пу­ тем автоматического сравнения идентичности двух лент с одной и той же информацией, заготовленной незави­ симо.

Отверстия на ленты пробиваются механически. При заготовке информации с первичного документа скорость перфорации определяется квалификацией оператора и не превышает 10 знаков/с при средней скорости 3 знака/с. Поа:клточи1в перфорирующее устройство к ЭВМ, можно производить автоматический вывод данных на' перфоленту. В этом случае скорость перфорации бу­ дет определяться инерционностью механических элемен­ тов перфоратора. Наибольшее быстродействие современ­ ных перфораторов достигает 300 знаков/с.

Формирование восьмого проверочного символа ирй перфорации производится автоматически в ЭВА4 или в перфорирующем устройстве, если заготовка данных осу­ ществляется с первичиого’докумеита.

Для ввода информации в ЭВМ используются считы­ вающие устройства. Наибольшее распространение вви­ ду своего быстродействия получили фотоэлектронные считывающие устройства. В фотосчитывающих устрой­ ствах лента проходит через матрицу с рядом отверстий; расположенных также, как располагаются отверстия на перфоленте. С одной стороны матрицы находится ис­ точник света, с другой — располагаются фотоэлементы. Когда отверстие иа перфоленте совпадает с отверстием па матрице, попавший иа фотоэлемент свет приводит к появлению на его выходе электрического сигнала, по­ ступающего затем в усилитель. Управление работой уси­ лителей осуществляется сигналами, которые поступают от фотоэлемента, расположенного в месте прохождения отверстий синхродорожки. Эти же сигналы позволяют вести подсчет количества считанных с перфоленты зна­ ков.

В стартстопном фотосчитывающем устройстве про­ бег ленты при ее останове не превышает расстояния между двумя знаками. Поэтому после считывания зна­ ка и останове ленты имеется возможность запустить

ленту и считать

следующий знак. Такие устройства

поз-

: голяют вводить

информацию со скоростью до 1000

зна-

!ков/с.

!В устройствах с непрерывной протяжкой пробег лен­ ты при останове превышает расстояние между знаками, что заставляет оставлять пробелы определенной длины между участками записанной информации. Эти устрой­

ства обладают большим быстродействием и позволяют считывать до 3000 знаков/с.

У с т р о й с т в а

в в о д я -.в ы,в>од а иа п е р ф о к а р ­

тах. Перфокарта

представляет собой плотный лист бу­

маги толщиной 0,18 мм, длиной 187,4 мм и шириной 82,5 'мм. Она имеет 80 колонок по 12 повидий в каж­ дой. Пример «поколонного» размещения информации на перфокартах приведен на рис. 2.14. В левой части ри­ сунка показано размещение информации в десятичной системе счисления (отперфорировано число 138). В пра­ вой части показан пример перфорации двух комбина­ ций семиэлементного кода и указаны номера дорожек, аналогичных дорожкам на перфоленте. Существуют и

63

другие способы размещения информации на перфокар­ тах.

Широкое распространение перфокарт в вычислитель­ ной технике объясняется, как видно из рисунка, удоб­ ством представления информации в десятичной системе

1

2

3

6

5 В 7 8 9

о

о

в

а

--------------- 1

/

I

/

1

------------ .

2

2

2

2

------------------- I

И

И

3 ----------

4

3

3

В

 

5

5

5

5 -------------

 

6

6

6

6 ---------------

 

7

7

7

7 --------------

 

8 8

1 I ------------

 

9

9

3

9

 

Р и с .

 

2 .14 .

Р а з м е щ е н и е и н ф о р м ац и и н а п е р ­

ф о к а р т а х

счисления. Десятичный код широко используется в си­ стемах автоматической обработки данных, где решают­ ся экономические задачи, плановые расчеты и т. д. Этот же код применяется в счетно-перфорационных машинах, на которых часто готовится исходная информация.

Порядок подготовки данных на перфокартах анало­ гичен порядку подготовки данных на перфоленте. Вна­ чале производится набивка перфокарт, затем, при не­ обходимости, контроль заготовленной информации и, наконец, ее ввод в ЭВМ. Кроме устройств ручной пер­ форации, существуют также устройства, позволяющие перфорировать на картах данные, выводимые непосред­ ственно из ЭВМ. При ручной перфорации оператор в минуту может заготовить две-три карты. При поступ­ лении информации из ЭВМ в минуту можно подгото­ вить 60—300 карт. Низкие скорости вывода объясняют­ ся инерщи-оиностью и сложностью перфорирующих ме­ ханизмов. Достаточно сказать, что при поколонной про­ бивке, когда карта продвигается вперед своей широкой частью, перфорирующий механизм имеет 80 пуансонов и 80 пробивных электромагнитов. При позиционной про-

64

бивке их число сокращается до 12, но зато уменьшает­ ся скорость заготовки карт. Механизм подачи перфо­ карт и их продвижения при пробивке также имеет до­ статочно сложную конструкцию.

Электромеханические устройства считывания с пер­ фокарт позволяют производить считывание со скоростью 500—1000 карт в минуту при их продвижении широкой стороной и до 100—300 карт в минуту при продвиже­ нии карт узкой стороной. В данных устройствах считы­ вание информации с перфокарт производится пуансонами. Сложность электромеханических устройств считы­ вания соизмерима со сложностью устройств перфора­

ции.

сложны

устройства

с фотоэлектрическим

Не менее

считыванием,

где

для

увеличения

точности

подающего

и транспортного

механизмов применяется

оптическая

синхронизация позиций перфокарты. Скорость считыва­ ния этих устройств достигает 3000 карт в минуту.

Несмотря «а сложность, дороговизну и низкую ско­ рость работы перфокарточных устройств, удобства, ко­ торые они создают при ручной обработке информации, сделали их самым массовым видом вводно-выводного оборудования в АСУ.

П е ч а т а ю щ и е у с т р о й с т в а . Выше мы рассмат­ ривали устройства, в которых в качестве носителя ин­ формации используются перфоленты и перфокарты как для ввода, так и для вывода информации. Говоря об устройствах представления информации в графической форме, мы имели в виду только устройства вывода ин­ формации для ее усвоения человеком. Устройств ввода данных в графической форме не существует, поскольку ЭВМ в своей работе использует различные коды. По­ этому печать при вводе информации осуществляется лишь для целей контроля человеком правильности пре­ образования, исходного материала в машинный код.

Наиболее распространенными устройствами вывода информации в графической форме (в дальнейшем они будут называться печатающими устройствами) являют­ ся электромеханические. В качестве носителя здесь ис­ пользуется обычная бумага. Фиксирование знаков на - носителе производится путем оттиска. Несмотря на сло­

жность механических узлов in,p и низких и средиих ско­ ростях печати, эти устройства успешно конкурируют с аппаратурой, где фиксирование знака осуществляется с помощью какого-либо физико-химического процесса.

3—78

65

Объясняется такое преимущество дешевизной бумаги, хорошим качеством оттисков и возможностью длитель­ ного хранения отпечатка в неизменном виде.

Существуют электромеханические печатающие уст­ ройства с последовательным и параллельным способами печати. Устройства первого типа являются низкоскоро­ стными, а второго—среднескоростными. К низкоскоро­ стным устройствам печати относятся телеграфные ап­ параты и электрифицированные пишущие машинки. Низ­ кая скорость их работы обусловливается методом рабо­ ты печатающих механизмов. Здесь один и тот же меха­ низм (исключая, конечно, печатающие рычаги) управ­ ляет печатью всех знаков. Поэтому процесс печати осу­ ществляется последовательно, знак за знаком. Конструк­ ция таких устройств весьма проста (рис. 2.15а), а рабо-

Р и с . 2 .1 5 . П о р я д о к п еч а т и зн а к о в в п е ч а т а ю щ и х у с т р о й с т в а х п о с л е д о в а т е л ь н о г о(а) и п а р а л л е л ь н о г о(б) д е й ст в и я

та надежна. Просто осуществляется также их связь с ЭВМ. Для связи, например, телеграфного аппарата с машиной достаточно пары проводов. Поэтому устройст­ ва последовательной печати, снабженные клавиатурой, можно устанавливать на большом расстоянии от ЭВМ. Наличие же перфорирующих приставок делает их уни-i версальными и позволяет использовать как для заготов­ ки информации, так и для ее ввода в ЭВМ.

Подобные устройства позволяют производить вывод информации из ЭВМ со скоростью до 20 знаков/с. Сле­ дует отметить, что в некоторых случаях, когда объем выводимой информации невелик и данные предназна­ чаются для оперативной информации человека о какихлибо ситуациях, существует предел увеличения ско-

65

роста вывода данных. Предел этот определяется скоро­ стью усвоения информации человеком, которая в боль­ шинстве случаев невысока — 20—30 знаков/с. Увели­ чение скорости достигается за счет увеличения сложно­ сти печатающих устройств, что приводит к уменьшению надежности их работы.

Электромеханические устройства параллельного дей­ ствия печатают одновременно все знаки, входящие в дан­ ную строку, т. е. печать осуществляется не позначно, а ino'cnp0'4(но (рис. 2.156). Информация из ЭВМ в печа­ тающее устройство выводится с большой скоростью. Данные накапливаются в местном ЗУ устройства печа­ ти и после формирования всей строки выдаются в печа­ тающие механизмы, число которых равно числу знаков

^ в строке.

Электромеханические устройства параллельного дей­ ствия довольно громоздки, дороги и недостаточно на­ дежны в работе. Однако их быстродействие весьма ве­ лико и достигает 2500 знаков/с. Устройства позволяют печатать от 64 до 128 различных символов при числе знаков в строке, равном 128. В минуту печатается до

1200 строк.

Печатающие устройства параллельного действия це­ лесообразно применять в тех случаях, когда необходим

вывод оператору всей информации одновременно.

т е к ­

Э л е к т р о н н о л у ч е в ы е и н д и к а т о р ы

ста. Электроннолучевой индикатор текста ЭЛИТ нахо­ дит все более широкое применение в информационновычислительных системах и АСУ. В состав ЭЛИТ обыч­ но входит электроннолучевая трубка (ЭЛТ) с блоком управления и клавиатура. С их помощью оператор мо­ жет ввести в ЭВМ любую информацию, а также выз­ вать необходимые ему данные, которые будут высвече­ ны на экране ЭЛТ в виде текста. Наличие специальных клавишей на клавиатуре позволяет корректировать ошибки, возникшие при наборе, а также при обработке информации на ЭВМ, легко вставлять пропущенные и стирать лишние символы и даже строки.

Наибольшее распространение получили ЭЛИТ с ра­ стровым методом получения знаков на экране ЭЛТ. Вид символа, полученного таким методом, приведен на рис. 2.16. В данном случае для получения изображения ис­ пользована матрица, имеющая 5X7 элементов. Закра­ шенные кружки изображают светящиеся на экране ЭЛТ элементы мозаики, из которых складывается изображе-

3*

.

. . . . .

67

ние. Остальные элементы мозаики на экране не видны. Применение матриц с большим числом столбцов и строк позволяет получить более правильное изображе­

ние символов.

Размеры экранов современных ЭЛИТ в зависимости от их назначения находятся в пределах от 100X100 до

 

500x500 мм. В зависимости от размеров

 

экрана п методов получения изображе­

 

ния знако® на экране можно разместить

 

от 128 до 4000 знаков.

 

 

ЭЛИТ обладает еще одним 'уникаль­

 

ным свойством — 'возможностью быстро

 

'кодировать л машинный язык различные

 

схемы п чертежи. Для этого он снабжает­

Рис. 2.16.

ся «световым карандашом» —

'устройст­

И зображ е­

вом,

которое но 1Енешнему виду напоми­

ние символа

нает

карандаш и соединяется

гибкими

на экране

проводниками со схемой управления ЭЛТ.

ЭЛТ, полу­

ченное раст­

Проводя световым карандашом по экра­

ровым спосо­

ну ЭЛТ, как по листу бумаги,

можно на­

бом

рисовать светящийся график, схему, чер­

теж и, выдав

нажатием клавиши команду, записать

полученное

изображение в память ЭВМ. После обра­

ботки машина может вывести изображение на графо­ построитель. Теперь оно уже будет иметь «типо­ графский вид».

Возможно и другое применение светового каранда­ ша: с помощью его инженер-проектировщик может кор­ ректировать выведенные ЭВМ на экран ЭЛИТ схему, диаграмму, сетевой график и т. д., рассчитанные в со­ ответствии с программой, стирать одни линии и наносить другие. ЭЛИТ позволяет сдвигать элементы изображе­ ния, компонуя их необходимым образом. Делается это поднесением светового карандаша к высвеченным на экране ЭЛТ командам и к элементам изображения, на которые эти команды должны воздействовать.

За исключением несложной по конструкции клавиа­ туры, все блоки ЭЛИТ являются электронными. Надеж­ ность'их работы весьма высока.

У с т р о й с т в а н е п о с р е д с т в е н н о г о в в о д а н и ф о р м а ц и и. Ввод информации в ЭВМ непосредст­ венно с первичного документа имеет большие преиму­ щества: исключаются ручной труд, связанный с перене­ сением информации на перфоленту или перфокарты, и неминуемые при этом искажения данных. Если не счи-

68

тать подготовку первичного документа, весь процесс об-, работки информации полностью автоматизируется. Од­

нако задача превращения машинописного и рукописно­ го текста в машинный код является весьма сложной. Основные трудности заключаются в создании методики, позволяющей с большой степенью вероятности правиль­ но опознавать знак.

Наибольший интерес представляют устройства счи­ тывания машинописного текста й текста, написанного чернилами с соблюдением определенных правил начер­ тания знаков. Считывание с документа осуществляется с помощью оптических устройств, в которых узкий пу­ чок света (диаметр пучка составляет 0,2—0,3 мм) про­ бегает все элементы первичного документа. Отражен­ ный луч проектируется на фотопреобразователь. Интен­ сивность отраженного луча определяется тем, какие счастии документа им освещаются: темные линии зна­ ков пли свободная от текста часть листа. Фотопреобра­ зователь в соответствии с интенсивностью отраженного луча формирует на выходе электрические сигналы, иду­ щие в ЭВМ или специальное устройство преобра­ зования.

Осмотр («'Сканирование») документа лучом может производиться в двух режимах, а именно, в режимах поисковой и рабочей разверток, как это показано на рис. 2.17. .Во время поисковой развертки движение лу­

Рис. 2.17. Порядок ска­ нирования первичного документа лучом

ча, начавшееся от точки 1, происходит вдоль строк. При попадании луча на черное поле изображения (в данном случае иа цифру 5) блок управления изменяет режим развертки, переходя на рабочую развертку. При этом луч возвращается к началу строки (точка 2) и начина­ ет сканировать знак в направлении сверху вниз. После окончания сканирования всех знаков строки блок уп­ равления вновь переходит на поисковый режим скани-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ