книги из ГПНТБ / Преснухин, Л. Н. Цифровые вычислительные машины учебное пособие

в перфоносителе И механизм движения сдвигает перфоноситель на сле­ дующую кодовую позицию.

Принцип построения кодирующего блока для пятидорожечной перфоленты показан на рис. 6.9. Обмотки возбуждения пяти выход­

Шдается возбуждающее напряжение и на ленте про­ бивается код 10011. Аналогично происходит про­ бивка кодовых отверстий и при переносе любых

других кодов символов на перфоленту или перфо­ карту.

Для контроля правильности нанесения инфор­ мации на перфоносители обычно одновременно с пробивкой осуществляется печать набираемых символов. Так как

в процессе работы перфоратора может произойти сбой даже при пра­ вильном наборе и печатании символа, то возможна двойная набивка одной и той же информации двумя операторами на одном или двух устройствах.

Два одинаковых перфоносителя сравниваются на специальном контрольном устройстве. При считывании различных кодов с опре­

мация представлена в двоично-десятичном коде и записывается на пятидорожечную ленту, где пятая дорожка используется для записи пятиразрядных признаков, таких, как знак числа, начало массива, конец массива и др.

Структурная схема устройства ввода приведена на рис. 6.10. Кодовые сигналы с перфоленты выделяются на блоке фотоприемни­ ков БФП. На фотоприемник Ф принимаются сигналы с дорожки син­ хронизации. Последние после усиления поступают в качестве син­

290

хронизирующих сигналов СИ в блок местного управления ЕМ У. Сигналы с БФП усиливаются блоком усилителей считывания БУСч, с выхода которого подаются в четыре младших разряда информацион­ ного регистра ИРг и в дешифратор признаков ДШПр. ДШПр выра­ батывает сигналы управления, вызывающие те или иные операции по сигналам синхронизации. Например, по сигналу занесения знака числа на выходе Зн дешифратора через схему И производится занесение кода знака в знакомый разряд ИРг.

ние носителя может быть узкой или широкой стороной вперед. При движении носителя информации узкой стороной вперед имеет место прием символов колонки, которые затем преобразуются с помощью схемы шифратора в байтовые сигналы, посылаемые в канал обмена.

При движении носителя информации широкой стороной вперед ускоряется процесс считывания с перфокарты, поскольку сразу счи­ тывается 80 символов строки. Так как информация записывается по

При выводе информации на перфокарты перфоратор управляется сигналами ВС и сигналами блока местного управления. Возможны три режима работы выходного перфоратора: перфорация по строкам, по колонкам или перфорация всего информационного поля.

§ 6.6. ЗНАКОПЕЧАТАЮЩИЕ И ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ВЫВОДА

СИМВОЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Для вывода информации из ЦВМ и ВС широкое распространение получили быстродействующие печатающие устройства. Непосредст­ венное нанесение числовой и символьной информации на бумажный

носитель позволяет человеку легко воспринимать результаты раооты машины без каких-либо преобразований.

По методу нанесения печатных знаков на носитель информации печатающие регистрирующие средства делят на печатающие устрой­ ства ударного действия и регистрирующие устройства безударного

методы регистрации.

Рассмотрим принцип построения и работы наиболее распростра­ ненных печатающих устройств электромеханического типа ударного действия. На рис. 6.11 показан принцип построения построчного пе­

рая момент возбуждения привода определенного печатающего моло­ точка. Бумажный носитель информации движется в старт-стопном режи­ ме, останавливаясь во время нанесения символов строки.

Для того чтобы в печатающем устройстве рассматриваемого типа отпечатанные символы фиксировались на одном уровне по вертикали, необходимо иметь одинаковые время срабатывания, время пролета и длительность удара всех печатающих молоточков. Так как печать происходит в условиях неподвижного состояния носителя и вращаю­ щихся с постоянной скоростью печатающих колес, то значительная длительность времени удара вызывает «размазывание» отпечатка.

В печатающем устройстве цепочного типа цепь, на которой нане­ сены символы алфавита, движется в горизонтальном направлении (рис. 6.12). Отпечаток на бумажном носителе 3 образуется при ударе

292

одного из печатающих молоточков 4, возбуждаемого механизмом при­ вода. через бумагу 3 и красящую ленту 2 по какой-либо фигуре симво­ лов на цепи 1. При срабатывании всех печатающих молоточков печа­ тается строка информации. Поскольку человеческий глаз в меньшей степени воспринимает неравномерность промежутков в горизонтальном направлении, чем в вертикальном, то в печатающем устройстве цепоч­ ного типа можно получить выше скорость печати, по сравнению со скоростью печати в устройстве с печатающими колесами (барабанного тина).

Рассмотренные выше устройства относят к классу устройств дина­ мической печати. Остановка шрифтоносителя в момент печати позво-

ляет улучшить качество отпечатка, однако снижает скорость печати. В наиболее отработанных устройствах динамической печати макси­ мальные скорости печати составляют 1000 -н 1500 строк/мин.

Скоростные ограничения ранее рассмотренных знакопечатающих устройств с постоянно закрепленным набором печатаемых символов связаны с необходимостью выбора требуемого символа из набора и ожидания времени его пролета к месту печати.

В знакосинтезирующих печатающих устройствах контур знака составляется (синтезируется) из отдельных элементов: точек (рис. 6.13); отрезков прямых (рис. 6.14); кривых линий и т. д.

Для осуществления знакосинтезирующих печатающих устройств используют матрицу печатающих элементов. Упрощенность и стили­ зованный характер синтезирующих знаков могут быть преодолены использованием большого количества элементов в матрице разложе­ ния знаков. Однако при этом существенно возрастает сложность и громоздкость электронного оборудования, особенно при параллель­ ной печати. Поэтому механические знакосинтезирующие печатающие устройства не получили широкого распространения.

§6.7. БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ПЕЧАТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ

Принципы построения немеханических печатающих устройств.

Значительное количество физико-химических явлений, наблюдаемых в специальных носителях информации, может быть использовано для

293

создания быстродействующих немеханических печатающих устройств. Так, например, для получения изображений можно использовать воз­ действие светового потока на светочувствительный носитель инфор­ мации (фотографические или электрофотографические печатающие устройства), электромагнитного поля (феррографические печатающие устройства), импульсов электрического поля (электрографические, электротермические или электроискровые печатающие устройства).

В большинстве немеханических печатающих устройств исполь­ зуют многостадийную обработку информации для ее переноса на документальный носитель информации. При этом вначале информа­ ция записывается в буферный носитель, затем проявляется, перено­ сится и закрепляется на бумажном носителе информации. Наряду с этим методом развиваются и методы одностадийного получения до­ кументов без буферных преобразований информации. Они требуют разработки специальных бумажных носителей информации, но отли­

чаются простотой процесса регистрации, высоким быстродействием и надежно­ стью.

Феррографические и электрографиче­ ские печатающие устройства. Намагни­ чивание поверхности магнитных носи­ телей информации позволяет создать на них конфигурации символов алфавита, если в качестве намагничивающей си­ стемы использовать систему матриц на­ магничивающих головок. Визуализация полученного изображения получается притягиванием к намагниченным участ­

кам мелкодисперсного ферромагнитного порошка. Перенос и закреп­ ление изображения на обычном бумажном носителе информации можно осуществить давлением или за счет сил магнитного притяже­ ния (в случае нанесения на носитель тонкого клеевого слоя), а также переносом магнитных частиц силами электростатического поля.

На рис. 6.15 приведена функциональная схема феррографического (магнитографического) печатающего устройства типа ЛОТУ-100/64. Быстродействие этого устройства составляет 3600 строк/мин при 64 раз­ рядах в одной строке, общее количество символов алфавита — 104, размеры одного символа 1,8 X 2,7 мм.

вителем ведется в блоке визуализации изображения БВИ, а перенос изображения на бумажный носитель информации БН И — в блоке переноса изображения БПИ под действием электростатического поля в зоне переноса БПИ. Изображение закрепляется в блоке закрепле­ ния изображения БЗИ. Движение носителя информации осуществ­ ляется механизмом движения МД. Для того чтобы подготовить М Б для приема следующей группы сообщений, его поверхность очищается

294

механически от магнитногопорошка в блоке очистки поверхности БОП, а затем размагничивается блоком стирающих головок БСГ.

При построении электрографических печатающих устройств в ка­ честве носителя информации НИ используют специальную бумагу с диэлектрическим слоем, в котором создается скрытое изображение при прохождении НИ мимо системы матриц печатающих головок в блоке печатающих головок БП Г (рис. 6.16). Печатающие головки пред­

БП И за счет электрических сил, притягивающих красящий порошок к наэлектризованным участкам НИ, закрепление изображения про­ исходит путем нагревания и механического давления красящего по­ рошка, в состав которого входят термопластические составляющие, на поверхность носителя информации в блоке закрепления изобра­ жений БЗИ .

Электрофотографические печатающие устройства. Принцип работы электрофотографических устройств основан на использовании явления

тает равномерный связанный положительный электрический заряд. На заряженную поверхность фотослоя из блока экспонирования БЭ

осуществляется проецирование изображения информации. В процессе экспонирования происходит избирательное засвечивание отдельных участков фотослоя. Так как электропроводность засвеченных участ­ ков резко возрастает, то электрический заряд стекает с материала фотослоя на металлическую основу барабана. На неосвещенных участ­ ках фотослоя заряд остается. Таким образом, в результате проециро­

295

вания изображения за счет фотопроводимости происходит формирова­ ние скрытого изображения в виде определенного рельефа распределе­ ния электрических зарядов в фотослое.

Проявление (визуализация) скрытого электрофотографического изображения осуществляется в блоке визуализации изображения БВИ с помощью специального красящего порошка, смешанного с термопла­ стикатом. При струйной подаче этой смеси на поверхность барабана происходит ее отрицательная электризация и налипание на поло­ жительно заряженные участки фотослоя. Проявленное изображение переносится на бумажный носитель информации БНИ и закрепляется на нем путем оплавления в блоке переноса изображения БПИ. Перенос изображения осуществляется за счет электризации бумажного носи­ теля такими же зарядами по знаку, как и заряды фотослоя.

Блоки разрядки БР и очистки поверхности БОП барабана путем снятия изображения подготавливают поверхность фотослоя к даль­

фотооптическое изображение вы­ водимой информации. Одним из наиболее широко распространенных спо­ собов вывода информации является использование электронно-лучевых индикаторов различных типов. Эти индикаторы можно применять как самостоятельные устройства для визуального вывода информации.

Рассмотрим принцип работы электронно-лучевого индикатора па примере характрона. Принцип построения характрона показан на рис. 6.18. В электронно-лучевой трубке имеется электронный про­ жектор 1 и плйстины вертикального 2 и горизонтального 3 отклоне­ ний электронного луча. На пути электронного луча помещена алфа­ витная матрица 4, представляющая собой металлическую пластинку, на которой методом электрохимического травления нанесены все сим­ волы алфавита. Электронный луч, проходя через определенное место матрицы, приобретает в сечении конфигурацию символа. Вывод того или иного символа определяется напряжениями на отклоняющих пластинах 2 и 3. Электронный луч фокусируется с помощью фокуси­ рующей системы 5 и отклоняется в то или иное место экрана с-помощью отклоняющей системы 6. Поэтому управление отклонением луча дает возможность направить выбранный символ в определенное место экрана и из многих символов образовать строку сообщений. Много­ кратное повторение выбора символов и их отображение в определенном месте при наличии послесвечения экрана позволяет воспринимать изображение как неподвижное.

Электротермические печатающие устройства. Сложность конструк­ ции феррографических, электрографических и других немеханиче­

296

ских печатающих устройств связана с многостадийным процессом регистрации, изображений. Поэтому значительный интерес предста­ вляют устройства, в которых возможна регистрация изображений непосредственно под действием электрических импульсов тока без необходимости последующей их визуализации и закрепления.

В электротермических печатающих устройствах, например, про­ цесс регистрации изображений осуществляется за счет теплового дей­ ствия электрического тока на специальный носитель информации. Этот метод регистрации не требует никаких дополнительных операций над полученным изображением. Носитель информации (электротер­ мическая бумага) имеет три слоя: 1) внешний — электрочувствительного светло-серого цвета; 2) внутренний — предельно насыщенный графитовым порошком бумажный слой; 3) внешний электропрово­ дящий слой. Прикладываемое к носителю информации в процессе регистрации напряжение вызывает пробой электрочувствительного слоя и прохождение электрического тока через внутренний и внешний проводящие слои к металлическому основанию. В месте пробоя воз­ никают темные точки, посредством которых и формируются конфигу­ рации' символов на носителе информации.

§ 6.8. ВНЕШНИЕ ЗУ

Принцип построения внешних ЗУ на магнитных носителях инфор­ мации. Для построения внешнего ЗУ с большой информационной емкостью, высокой надежностью и малыми аппаратурными затратами широко используется носитель информации, выполненный в виде тон­ кого слоя магнитного материала. Значения «1» и «О» двоичной инфор­ мации кодируются направлением век­

тора Hi участков

(рис. 6.19).-Для намагничивания участка поверхности при записи с помощью магнитной головки создается локальное магнитное поле, величина которого превышает величину коэрцитивной силы Нсмагнит1 ного материала: Вследствие явления магнитного гистерезиса после снятия внешнего магнитного поля участок поверхности магнитного материала остается намагниченным. Поскольку магнитные силовые линии всегда замкнуты, то вблизи намагниченного участка возникает внешний магнитный поток Ф (рис. 6.20). Явление считывания инфор­ мации основано на улавливании этого внешнего магнитного потока.

297

В наиболее распространенных схемах считывания слой магнитного материала приводится в движение. Вблизи магнитного слоя распола­ гаются считывающие магнитные головки, малое магнитное сопротивле­ ние магнитного материала которых способствует прохождению по­ тока намагниченного участка поверхности через-них. Из-за изменения магнитного потока при движении магнитного слоя в головке индуци­

«1» и «О» информации различными состояниями намагниченности. Для записи «О» и «1» информации в магнитную головку подаются разно­ полярные импульсы. Возникающие магнитные поля приводят материал носителя в состояние насыщения в одном или другом направлении'. Магнитный материал между намагниченными участками находится в размагниченном состоянии.

На рис. 6.21 приведены последовательности импульсных сигналов в магнитных головках записи при записи кода 101100, а также диа­ грамма магнитных состояний и характер выходных сигналов в головке считывания. Поскольку выходной сигнал е возникает как при считы­ вании кода «0», так и при считывании кода «1», отличающихся друг от друга только фазой, то эти коды можно использовать для образова­ ния сигналов синхронизации СИ. Для этого необходимо инвертировать отрицательные сигналы и затем сформировать СИ из положительных и отрицательных сигналов. Если считанные сигналы и СИ подать на схему совпадения и выделять сигналы во время первой полуволны счи-

298

тайных сигналов, то на выходе схемы совпадения возникнут сиг­ налы «1».

Отсутствие при необходимости специальной дорожки для записи СИ является достоинством данного метода записи информации. К его основным недостаткам относят: невысокую плотность записи информа­ ции из-за наличия размагниченных промежутков; довольно сложную схему выделения сигнала при отсутствии специальной дорожки синхро­ низации; необходимость размагничивания носителя информации перед записью.

З а п и с ь п о д в у м у р о в н я м с ф а з о в о й м о д у л я ­

уровням. Величина магнитного по­ тока меняется от состояния —Ф0 до + Ф 0, что дает возможность полу­

чить большие по амплитуде выходные сигналы. Поскольку наложение соседних магнитных отпечатков затруднено, то данный метод записи информации позволяет получить ее большую плотность. В данном методе записи также отпадает необходимость иметь дорожку синхро­ низации, поскольку частота переключения токов, а следовательно, и частота появления информационных сигналов совпадают.

Для того чтобы выделить выходные информационные сигналы-иВЬ1Х, выходные сигналы е магнитных головок усиливаются, формируются и записываются на триггеры Т для временного хранения (запись на триггеры Т происходит по счетному входу). Потенциал с триггера-по­ дается на схему И, управляемую импульсами синхронизации СИ, причем на выход схемы проходят только те импульсы СИ, которые соответствуют «1» информационным сигналам.

299