книги из ГПНТБ / Каган Б.М. Цифровые вычислительные машины и системы учеб. пособие

период импульсов сдвига должны быть стабильными, отклонение не должно превышать 3%. Следует отметить, что для устройств управ­ ления телеграфными печатающими аппаратами последовательного действия характерно наличие усилителей мощности, так как для уп­ равления электромагнитами необходим достаточно большой ток.

Другую подгруппу печатающих устройств для последовательной печати данных составляют электрифицированные пишущие машинки. Как и в телеграфных аппаратах, печать знаков на бумаге производит­ ся с помощью литерных рычагов. Привод литерных рычагов в боль­ шинстве конструкций осуществляется от ребристого валика. Для вы­ бора литерного рычага, на который воздействует ребристый валик, используются электромагниты, выполняющие функции ключей.

Принцип работы такой машинки пояснен на рис. 7-14. Код очеред­ ного выводимого знака поступает по параллельным шинам от датчи­ ка информации на вход дешифратора (обычно диодного). Дешиф­ ратор в соответствии с кодом открывает один из усилителей, который воздействует на свой электромагнит. Электромагнит поворачивает литерный рычаг на небольшой угол, так что ребристый валик при сво­ ем вращении зацепляется за этот рычаг, приводя его в движение. Литерный рычаг через красящую ленту ударяет по бумаге и печатает на ней знак. Транспортировка бумаги в электрифицированных пишу­ щих машинках производится при воздействии соответствующего электромагнита на рычаг транспортировки. В остальном механизм транспортировки бумаги аналогичен соответствующему механизму телетайпа

Устройство для управления электрифицированной пишущей ма­ шинкой сходно с устройством управления телетайпом. Отличие за­ ключается в том, что информация к телетайпу передается по одному проводу, а к электрифицированной пишущей машинке — по семи про­ водам, т. е. непосредственно с каждого триггера регистра. В схеме управления пишущей машинкой требования к длительности импуль­ сов менее жесткие, чем в схеме управления телетайпом. Как видно из рис. 7-14, для управления электрифицированной пишущей машин­ кой необходим дополнительный электронный блок дешифрации кода, поступающего из устройства управления.

Существуют выводные печатающие устройства, в которых де­ шифрация поступающего кода осуществляется механически с помо­ щью дешифраторных линеек, управляемых собственными электромаг­ нитами. Количество линеек и электромагнитов соответствует количе­

передавать все разряды кода знака по параллельным шинам и одно­ временно устанавливать дешифраторные линейки. Это дает возмож­ ность повысить скорость вывода данных до 10—20 знаков, т. е. почти в 2 раза по сравнению со скоростью работы телеграфных аппаратов. Устройства управления телетайпами и электрифицированными пишу­ щими машинками имеют в своем составе оборудование, позволяющее производить ввод информации с клавиатуры. Этот узел имеет такое же оборудование, как устройство управления аппаратов ввода ин­ формации с перфоленты. Отличие состоит в том, что в узле ввода с клавиатуры информация в регистр записывается с передатчика теле­ тайпа или клавиши электрифицированной пишущей машинки.

Телетайп или электрифицированная пишущая машинка вместе с устройством управления выполняет следующие приказы: ввод инфор­

440

мации с клавиатуры; вывод информации на печать; передача со­ стояния.

Строчные устройства параллельной печати алфавитно-цифровой информации отличаются от устройства последовательной печати го­ раздо более высоким быстродействием. Поэтому они называются быстродействующими печатающими устройствами (Б П У ). В этих уст­ ройствах одновременно печатается вся строка. Основными характе­ ристиками Б П У являются: количество различных знаков, воспроизво­ димых устройством: число знаков в строке; скорость печати, т. е. количество строк, печатаемых в единицу времени; способ перемеще­

водит электронное устройство управления. На одной оси с печа­

с сердечником, изменяют ее индуктивность. Наводимое в катушке при прохождении выступа напряжение преобразуется в импульс, который поступает в электронное устройство управления. Это уст­ ройство, подсчитывая количество поступивших импульсов, определя­ ет код знака, который находится в данный момент под печатающим молоточком.

441

Механизм для перемещения бумаги в Б ІІУ управляется специ­ альным электромагнитом, служащим для включения муфты сцепле­ ния, которая передает движение транспортному валику. Валик, вра­ щаясь, перемещает бумагу за счет трения или с помощью краевой перфорации, в которую входят зубцы валика.

Для управления строчными печатающими аппаратами требуются значительно более сложные электронные устройства, чем для печа­ тающих аппаратов последовательного действия. Как правило, они имеют свое буферное запоминающее устройство с объемом информа­ ции на одну строку. Наличие буферного запоминающего устройства

Рис. 7-16. Блок-схема устройства управления строчным печатающим аппаратом барабанного типа.

сеты запоминающего устройства; 8 — регистр адреса X; 9 — регистр адреса У;

10 — устройство управления; 11 — усилители; 12—печатающие молоточки; 13—пе­ чатающие колеса; 14 — генератор меток времени; 15—регистр приема.

облегчает процедуру связи с процессором или каналом и сокращает продолжительность этой связи.

Устройства управления строчными печатающими аппаратами осуществляют: прием информации из канала и запись ее в свое бу­ ферное запоминающее устройство; хранение этой информации на пе­ риод подготовки и печати каждого знака из набора, расположенного

печати следующего знака; управление печатающими электромагнита­ ми; управление электромагнитом транспортировки бумаги.

Н а рис. 7-16 показана блок-схема устройства управления аппара­ том строчной печати вместе с основными узлами этого аппарата.

Работа устройства управления начинается с приема из канала приказа. Затем из канала передается информация, подлежащая печа­ ти. Каждый знац информации поступает в регистр приема 15 и запи­

4 4 2

сывается по соответствующему адресу в буферное запоминающее уст­ ройство 7. Знак, поступающий первым, записывается в память по ад­ ресу, имеющему код /, и печатается на первой позиции строки, т. е. первым слева на бумаге. Второй знак — по адресу, имеющему код 2, и печатается на второй позиции и т. д. Иногда перед передачей каж ­ дого знака, подлежащего печати, передается его адрес в памяти, ко­ торый является также номером позиции в строке. В этом случае ад­ рес передается из канала в регистр адреса, разделенного на две сту­ пени X и У (регистры 8 и 9). Если адрес из канала не передается, то код его образуется путем прибавления единицы к содержимому ре­

адреса управляют протеканием полутонов по соответствующим ли­ ниям кассет запоминающего устройства 7.

После передачи из канала информации на одну строку связь устройства управления с каналом прекращается. Далее устройство управления работает автономно, осуществляя операции, необходи­

печати производит дешифратор номера позиции 5. Поскольку номер

торых в соответствующих разрядах регистра печати записаны еди­ ницы.

Молоточки электромагнитов в результате этого печатают первый знак, расположенный на барабане Б П У (символ 0), на соответствую­ щих позициях строки Затем генератор кода посылает новый импульс в устройство управления и счетчик текущего знака увеличивает свое содержимое на единицу. В нем записывается следующий знак, рас­ положенный на барабане Б П У (символ 1). Далее описанный цикл операций повторяется для этого знака. Всего для печати одной стро­ ки требуется выполнить я таких циклов, где я — число различных знаков, помещенных на окружности знакового барабана Б П У . Устрой­

443

ства управления вместе с аппаратами строчной печати выполняют следующие приказы: печать информации; печать информации с пере­ водом строки; перевод строки; передача состояния.

7-5. Э К Р А Н Н Ы Е П УЛ ЬТЫ

Работа вычислительных машин с разделением времени, а также использование их в автоматизированных системах управления и раз­ личных информационно-вычислительных системах требует укомплек­ тования таких систем удобными средствами связи человека с маши­ ной. Одним из таких средств является устройство вывода информации на электронно-лучевую трубку (Э Л Т ), часто называемое экранным пультом. На ЭЛ Т может выводиться как алфавитно-цифровая, так и графическая информация.

Широкое распространение экранные пульты получили в так назы­ ваемых «запросно-ответных станциях» — устройствах, которые пред­ назначены для оперативного обмена информацией между оператором и машиной. При наличии этих устройств оператор с помощью клавиа­

дить их в вычислительную машину, печатать полученные от маши­ ны ответы, набивать исправления, вводить эти исправления в ма­ шину и т. д. Например, инженер-расчетчик при работе с экранным пультом, проводя «световым карандашом» по экрану Э Л Т , может откорректировать сложную электрическую схему, рассчитанную вы­ числительной машиной и выведенную ею на экран.

444

изображение интеіральной схемы или платы. Инженер-проектиров­ щик имеет возможность передвигать компоненты или группы компо­ нентов, чтобы получить рациональное их расположение. Для этого ему необходимо только подносить «световой карандаш» к командам, которые также выведены на экран Э Л Т , и к элементам схемы, на ко­ торые воздействуют эти команды. Смена команд производится нажа­

6

Рис. 7-18. Упрощенная блок-схема управления экран­ ными пультами.

отображением информации и корректировки информации служит блок

445

Блок координатного отклонения содержит два преобразователя

код координат. Выходные напряжения преобразователей усиливаются и поступают на вертикальные или горизонтальные отклоняющие пла­ стины Э Л Т . Для Э Л Т с электромагнитной системой отклонения уси­ литель вырабатывает ток, пропорциональный входному напряжению. Этот ток затем поступает в отклоняющую катушку.

Рис. 7-19. Блок-схема генератора символов с запоминанием информа­

опроса горизонтальных шин матрицы; 5—схема выбора символов; 7—усили­

Генераторы знаков принято классифицировать по способам, ко­ торые лежат в основе формирования знака. Наиболее распространены

(прямоугольный растр). Видимое изображение возникает вследствие подсвета точек или линий на этом прямоугольном растре Растр раз­ вертывают по всему экрану трубки и, подсвечивая на нем сразу группу точек, получают изображения многих знаков. Для хранения информации, необходимой для подсвета точек или линий, в этом слу­ чае используют магнитный барабан или магнитные диски.

Можно использовать малоформатный растр на один знак. Раз­

вертывая на экране много таких растров, получают группу светящих­ ся знаков.

446

На рис. 7-19 показана схема получения малоформатного растра на один знак и подсвета точек для изображения знака. В данном случае память для знаков выполнена на ферритовых сердечниках,

знака. При записи по этому проводу проходит полный ток. Опрос сер­ дечников производится подачей полутоков в соответствующие вер­ тикальные и горизонтальные линии. Сначала опрашивается левый сер-

Рис. 7-20. Блок-схема генератора символов с запоминанием информа­ ции о символе на цепочках сопротивлений.

1 — дешифратор кода символов; 2 — схема управления; 3 — дешифратор кода

дечник в верхней линии, затем — второй слева и т. д. После опроса сердечников первой линии опрашиваются сердечники второй линии, затем третьей и т. д. Синхронно с опросом матрицы на экране ЭЛ Т разворачивается малоформатный растр. Импульсы, появляющиеся в результате перемагничивания сердечников, подсвечивают на таком растре точки, образующие контур знака. Память для знаков может быть выполнена также на линиях задержки, на резисторах по мето­ ду «взвешивания», на диодной матрице и т. д.

При функциональном способе формирования символов луч Э Л Т рисует знак подобно тому, как мы его изображаем карандашом на бумаге. Генератор знака вырабатывает для каждого символа функ­ циональные сигналы отклонения по координатам X и У. Луч Э Л Т в зависимости от схемы рисует знак плавно или чертит его контур штрихами, точками. Для плавного начертания знака используется схема с генераторами синусоидальных и косинусоидальных напряже­ ний. В основе способа лежит тот факт, что сложная периодическая

447

функция координат X , У перемещения точки по контуру знака мо­

жет быть разложена в ряд Фурье.

Функциональные сигналы отклонения можно получать путем сум­ мирования и вычитания положительных и отрицательных линейно нарастающих напряжений в каналах X и У. В результате электрон­ ный луч рисует знак, аппроксимированный отрезками прямых линий. Моменты суммирования или вычитания линейно нарастающих напря­ жений определяет постоянная память (обычно диодная). При функ­ циональном способе часто используют точечную структуру знака. При этом луч перемещается к точкам подсвета по контуру знака.

При точечной структуре знака существует мною различных спо­ собов формирования символов. Согласно одному из них информа­ цию о структуре знака хранят на цепочке резисторов (рис. 7-20). Сиг­ налы на выходе дешифратора кода выбирают для каждого знака соответствующую пару пепочек резисторов На одной цепочке сопро­

управления последовательно подсоединяет источник опорного напря­ жения к первым, вторым и т. д. входам этих цепочек. Опорное напря­ жение при каждом подключении делится на соответствующих дели­ телях. С выходов цепочек снимается ступенчатое напряжение, кото­ рое после усиления подается на отклоняющую систему ~Л;1 I и заставляет луч перемещаться по контуру знака На управляющий электрод трубки при этом поступают импульсы подсвета точек на контуре знака.

В другом варианте память для знаков выполняется на диодной матрице. Последовательность импульсов с ее выходов подается на цифро-аналоговый преобразователь. Сигналы с выхода преобразова­ теля после усиления поступают на отклоняющую систему трубки, ко­ торая перемещает луч по контуру символа.

В экранных пультах для корректировки информации, вызванной из памяти, обычно используется маркер, который перемещается опе­ ратором по экрану ЭЛТ от специальной клавиши. Для стирания ка­ кого-либо знака на экране ЭЛТ оператор совмещает маркер с этим знаком. В устройстве управления ЭЛТ координаты положения марке­ ра декодируются и определяется адрес знака, подлежащего стиранию в регенеративной памяти. Затем оператор нажимает на клавишу «Стирание». Информация в этой ячейке памяти стирается и исчезает с экрана ЭЛТ. Нажимая соответствующую клавишу, оператор может записать по выбранному адресу любой другой знак. Скорректирован­ ная и записанная с клавиатуры информация из регенеративной памя­ ти может быть передана в ОЗУ вычислительной машины. Эта пере­ дача производится при нажатии оператором специальной клавиши «Возврат».

Для ввода и редактирования информации помимо клавиатуры в экранных пультах используется также «световой карандаш» или «ка­ рандаш» какого-либо другого типа (например, электрический). Све­ товой карандаш по форме напоминает обычный карандаш. На кончи­ ке его устанавливается элемент, чувствительный к свету (например, фотодиод или миниатюрный фотоумножитель). При совмещении кон­ чика карандаша со знаком, отображенным на экране ЭЛТ, в чувстви­ тельном элементе возникает импульс в момент чтения этого знака из регенеративной памяти и его подсвета. Тем самым определяется ад­ рес ячейки, хранящей этот знак в регенеративной памяти, что позво­ ляет изменить информацию в ячейке по данному адресу.

448