§ 5. Устройства ввода-вывода

Устройства ввода-вывода данных, относящиеся к внешним или периферийным устройствам ЦВМ, предназначены для преобразова­ния информации, понятной человеку, на машинный язык (машинный код) и ввода ее в ЦВМ. При выводе происходит обратное преобразо­вание информации.

Устройства ввода-вывода можно разделить на два класса: автоматические и полуавтоматические В первом случае носителями инфор­мации являются перфокарта, перфолента, магнитная лента, бумаж­ная лента. Во втором случае для ввода и вывода информации приме­няют пульсы управления, пишущие машинки, экранные пульты.

Наиболее распространены перфокарты (рис. 23.10), которые пред­ставляют собой тонкий прямоугольный лист картона толщиной 0,18 мм и размером 187,4x82,5 мм со срезанным верхним левым углом, служащим для правильной установки перфокарты в устройст­ве ввода. Поле разбито на 80 колонок и 12 строк. Десять строк поме­чены цифрами от 0 до 9, а 11-я и 12-я строки расположены сверху над нулевой. Номера колонок напечатаны сверху и снизу карты. Информация фиксируется на перфокартах в виде пробивок (на ри­сунке—в виде черных прямоугольников). Отверстие характеризует единицу, а отсутствие его—нуль. Применяют два способа нанесения информации на перфокарты: построчный и поколонный.

Перфоленту (рис. 23.11) изготавливают из бумажной ленты тол­щиной 0,1—0,15 мм и шириной, зависящей от числа дорожек на ней. Наиболее распространены пятидорожечные и восьмидорожечные пер­фоленты шириной соответственно 17,5 и 25 мм. Пробивки ленты в по­перечном направлении образуют строки. На каждой строке кодируют один символ—цифру или букву. Положение каждой строки опреде­ляется пробивкой на специальной синхронизирующей дорожке С.

Для пробивки информации на перфоленте используют специаль­ные коды. На рис. 23.11 показан пример пробивки числа 10896 в со­о

тветствии с международным теле­графным кодом № 2 (с кодами можно познакомиться в специаль­ной литературе).

Пробивка перфокарт и перфо­лент проводится с помощью спе­циальных устройств, называемых перфораторами. С целью про­верки правильности пробивки при­меняют устройства контроля пер­фокарт и перфолент.

Считывание информации с перфокарт и перфолент с целью преоб­разования ее в систему электрических импульсов может производить­ся, например, фотоэлектрическим способом (рис. 23.12,а), Носитель информации 1 (лента или карта) проходит между лампой 2 и блоком фотодиодов 3. При наличии пробивок в носителе луч света попадает на фотодиоды, которые преобразуют световой сигнал в электри­ческий.

В качестве выходных устройств ЦВМ широко применяют цифро­вые печатающие устройства (узкая печать) и алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ, широкая печать). Принцип действия печатающего устройства барабанного типа иллюстрируется из рис. 23.12,6. Барабан 1 состоит из набора печатающих колес, на ко­торых выпукло изображены все печатаемые символы. Число колес равно числу символов в печатной строке (для узкой печати— 16, для широкой—128). Между барабаном 1 и бумагой 3 размещена крася­щая лента 2. При прохождении электрического сигнала через обмот­ку 5 электромагнита (по команде с блока управления) молоточек 4 переместится по направлению к барабану, ударит через бумагу и кра­сящую ленту по символу и на бумаге останется знак этого символа.

Одна из разновидностей устройств ввода-вывода — экранные пульты, называемые терминалами или дисплеями (

рис. 23.12,в). Такое устройство содержит клавишный пульт и экран. С помощью пульта осуществляется диалог человека (оператора) с ЦВМ, например, ввод и вывод информации на экран, запрос про­граммы из ОЗУ, коррекция программы и т. п.

Для печати графиков и чертежей в современных ЦВМ использу­ют графопостроители, выдающие информацию с высокой точностью и позволяющие их использовать непосредственно для изго­товления рабочих чертежей в системах автоматизированного проек­тирования.

При использовании ЦВМ в системах управления технологически­ми процессами в качестве устройств ввода-вывода используют аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, непосредственно связанные с датчиками технологических параметров и исполнитель­ными устройствами систем локального управления.