Устройство задания программы обучения

 

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано в качестве устройства управления тренажером операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства . Устройство содержит блок задания адреса, блок памяти, регистр микрокоманды , элемент ИЛИ, генератор случайных чисел , блок сравнения, две группы элементов И и дешифратор. Поставленная цель достигается тем, что выходы дешифратора подключены к информационным входам блока задания адреса, третий управляющий вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, а также выполнением блока задания адреса. 1 з п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4745416/12 (22) 02,10.89 (46) 30.09.91. Бюл. № 36 (72) В.И.Балабай, С.И,Севастьянов, В.В,Косенко и Н.А.Гученко (53) 681.136.51 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1094046, кл. G 09 В 9/00, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ЗАДАНИЯ ПРОГРАММЫ

ОБУ4ЕНИЯ (57) Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано в качестве устройства

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано в качестве устройства управления тренажером операторов систем управления.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства управления тренажером операторов систем управления; на фиг,2 — схема блока задания адреса.

Устройство содержит блок 1 задания адреса, блок 2 памяти (микропрограмм), регистр 3 микрокоманды, элемент ИЛИ 4, генератор 5 случайных чисел, блок 6 сравнения, группу элементов И 7, группу элементов И 8, дешифратор 9, входы/выходы 10-18 блоков устройства.

Блок 1 задания адреса содержит группу элементов И 19, второй элемент ИЛИ 20, генератор 21 импульсов, группу элементов

И 22, счетчики 23, дешифраторы 24, элементы ИЛИ 25, 26 и 27, регистр 28 (адреса мик„„59„„1681320 А1 управления тренажером операторов систем управления. Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит блок задания адреса, блок памяти, регистр микрокоманды, элемент ИЛИ, генератор случайных чисел, блок сравнения, две группы элементов

И и дешифратор, Поставленная цель достигается тем, что выходы дешифратора подключены к информационным входам блока задания адреса, третий управляющий вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, а также выполнением блока задания адреса. 1 з,п. ф-лы, 2 ил, рокоманд), выходы которого подключены к .входам регистра 29 (выходного) и вход 30 устройства.

Блок 1 задания адреса предназначен для задания управляющей составляющей отрабатываемого алгоритма деятельности.

Блок 2 памяти служит для задания параметров отрабатываемого алгоритма, который соответствует микропрограмме, состоящей в свою очередь, из микрокоманд, соответствующих элемента рным действиям оператора по выполнению алгоритма управления.

Регистр 3 микрокоманд предназначен для кратковременного хранения параметров текущего элементарного действия оператора. Данный регистр состоит иэ двух зон для хранения соответствующих микроопераций. В первой зоне хранится код органа панели индикации пульта оператора, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма. Во второй зоне регистра хранится содержимое второй микроопера1681320 ции, т.е. код органа панели управления пульта оператора, на который оператор должен вооздействовать в этой операции.

Элемент ИЛИ 4 объединяет вторую группу выходов блока 1 задания адреса для выдачи команды на запуск генератора случайных чисел.

Генератор 5 случайных чисел предназначен для задания случайного равномерно распределенного числа в интервале от О до 1.

Блок 6 сравнения предназначен для определения наступления того или иного исхода логического условия алгоритма путем сравнения значения вероятности, соответствующей одному из исходов логического условия, со случайным числом, образованным генератором 5.

Первая и вторая группы элементов И 7 и 8 выполняют функции коммутирующего устройства, позволяющие определить адрес очередной микрокоманды в блоке 2 микропрограммы в зависимости от того, какой исход приняло логическое условие алгоритма, Число элементов И в первой и второй группах равно числу логических условий алгоритма.

Дешифратор 9 предназначен для однозначного сопоставления номера ячейки регистра 28 (адреса микрокоманд). который соответствует номеру операции алгоритма, требуемых элементов И 7 и S первой и второй групп и определения номера очередной ячейки регистра 28 (адреса), который соответствует очередному номеру операции алгоритма, требуемых элементов И 19 и 22, Выходы 10 первой микрооперации микрокоманды предназначены для управления средствами индикации, выходы 11 второй микрооперации — для проверки соответствия задействованного оператором номера органа управления требуемому на панели управления, выходы 12 третьей микрооперации - для задания моментов смены информации на табло индикации в соответствии с реакциями объекта управления на воздействия оператора.

На фиг.1 и 2 обозначены:

13 — внешний управляющий вход от панели органов управления пульта оператора;

14 — управляющие выходы блока задания адреса, связанные непосредственно с входом блока памяти, предназначенные для моделирования операционных операторов схемы алгоритма, отрабатываемого оператором;

15 — первые информационные выходы блока задания адреса, предназначенные для моделирования логических операторов схемы отрабатываемого алгоритма;

А1А2АЭА4А5А6А7А8А9А10 (2)

Принятие логическим оператором ЛСА

55 р-го ипи иного исхода при однократном вы5

25 0

16 — выходы блока задания адреса, предназначенные для однозначного соответствия номеров логических операторов в схеме алгоритма;

17 — разрешающий вход для блока 1 адреса в случаях, когда в результате сравнения случайное число больше значения вероятности наступления исхода срабатывания оператора р;

18- входы задания блоку 1 адреса кода, соответствующего номеру ячейки регистра

28 адреса микрокоманд, предназначенного для задания порядкового номера оператора р.

Третья и четвертая группы элементов И

19 и 22 выполняют функции коммутирующих устройств. Число элементов И в третьей и четвертой группах равно числу логических условий алгоритма.

Регистр 29 предназначен дпя выдачи по управляющему входу 13 управляющих и информационных сигналов, поступающих из регистра 28 адреса.

Для задания управляющей схемы алгоритмов управления широко используется язык логических схем алгоритмов {ЛСА).

Рассмотрим процесс выполнения алгоритма, заданного, например, следующей ЛСА;

A1A2A3A4 A А5А8А1 А8А9А10

Выполнение алгоритма управления начинается со срабатывания самого левого члена А1 ЛСА и заключается в.последовательном переходе до последнего ее члена

А1о. Члены ЛСА, обозначенные символом А, называются операционными операторами и они не изменяют порядок следования операторов, т.е, строгой очередности нарастания номера оператора схемы, а члены ЛСА, обозначенные символом р, указывают на наличие в алгоритме логических условий.

Именно эти логические операторы ЛСА и могут изменять последовательность вы полнения операторов алгоритма. Так, в случае срабатывания логического условия (р=1) человек-оператор обязан после третьей операции алгоритма перейти к восьмой, т.е. к выбору следующей реализации:

А1А2АЗА8А9А10, (1) в противном случае (р=0) он обязан выполнить другую реализацию алгоритма, а именно полнении алгоритма характеризует частоту наступлений того или иного исхода вероятностного события. Имея статистику наступления тех ипи иных исходов. полученную в результате эксплуатации реального обьек1681320 та, можно от частот указанных событий перейти к соответствующим вероятностям, Устройство работает следующим образом.

При включении тренажера с помощью 5 регистра 28 (адреса микрокоманд) производится выбор первой операции алгоритма за счет появления сигнала на внешнем входе

30 устройства. При этом с выходов 14 регистра 29 (выходного) данный сигнал произво- 10 дит перезапись содержимого первой микрокоманды из блока 2 памяти (микропрограмм) в регистр 3 микрокоманды, что приводит к появлению сигналов на выходах

10-12 устройства. После выдачи человеком- 15 оператором соответствующих управляющих воздействий появлением сигнала на входе 13 устройства производится выбор очередной операции алгоритма. Если очередная операция алгоритма задана опера- 20 тором А ЛСА, то сигналы будут появляться на выходах 14 регистра 29 (выходного) и цикл работы устройства повторится в описанном порядке. В случае, если очередная операция является логическим условием ал- 25 горитма, т,е, обозначена оператором р ЛСА, то сигнал появится на выходах 15 и 16 регистра 29 (выходного). Выходы 15 регистра 29 подключены к тем номерам ячеек регистра

28 (адреса), которые соответствуют поряд- 30 ковому номеру оператора р а ЛСА, и через первый многовходоаый элемент ИЛИ 4 сигнал поступает ча запуск генератора 5 случайных чисел, Полученное случайное распределенное а интервале 0-1 число по- 35 ступает в блок 6 для сравнения с записанным в нем значением вероятности срабатывания логического оператора р=1.

Если а результате сравнения окажется, что случайное число меньше значения вероят- 40 ности наступления исхода срабатывания оператора р, то сигнал появится на вторых выходах блока 6 сравнения и адрес очередной микрокоманды будет выбран таким, что человеку-оператору необходимо будет пе- 45 рейти к выполнению в качестве очередной операции оператора As ЛСА. В противном случае сигнал появится на первом выходе блока 6 сравнения и оператору необходимо будет выполнять реализацию (1) алгоритма, 50 что соответствует выполнению оператора

Ag ЛСА, Выбор той или иной микрокоманды, соответствующей операторам As u As ЛСА, производится путем появления сигналов на выходах первой и второй групп элементов И 55

7 и 8, которые подключены к третьим и вторым входам блока 2 памяти (микропрограммы). Сигналы на выходах первой группы элементов И 7 появляются в случае поступления сигналов на первые их входы с выхода дешифратора 9, а на вторые — с первого выхода блока 6 сравнения. На аыходь дешифратора 9 поступает код с выходов 16 регистра 29 (выходного), который соответствует номеру ячейки регистра 28 адреса микрокоманд, предназначенной для задания порядкового номера оператора р а ЛСА. т.е. в его индекс (в данном случае Ар, что соответствует четвертому номеру ячейки регистра 28 адреса}, В случае появления сигнала на втором выходе блока 6 сравнения срабатывает соответствующий элемент И 8 второй группы и номер очередной операции, информация о выполнении которой должна быть представлена человеку-оператору, будет определен за счет появления сигнала на вторых входах блока 2 памяти (микропрограмм), Определение очередной ячейки регистра 28 (адреса), которая хранит индекс оператора в ЛСА, производится в блоке 1 задания адреса. Для этого аыходь дешифратора 9 подключены к соответствующим входам третьих и четвертых элементов И 19 и 21 для задания блоку 1 номера текущей операции алгоритма. На атооые входы эле.ментов И 19 поступает сигнал - первого выхода блока 6 сравнения, По этому сигналу срабатывает соответствующий элемент Yi

19, и через второй многовходовый элемент

ИЛИ 20 запускается генератор 21 сигнал с выхода которогО поступает на вторые входы четвертых элементов И 22. Запуск соответствующего асинхронного ABoII;HGI счетчика 23 с собственной останов;ой на заданном числе, в который предваригельнс записывается код заданного числа., соответствующий количеству сдвигов регистра 28 (адреса), происходит после срабатывания соответствующего элемента И 22 группы.

Для нашего примера соответствующий счетчик считает до 4, чтобы выбрать девятую ячейку регистра 28 (адреса), так как после выполнения логического оператора р он остался на пятой ячейке. При каждом увеличении значения счетчика на 1 код полученного числа поступает на входы соответствующего дешифратора 24. Полученный позиционный код числа через элементы ИЛИ 26 и 27 поступает на сдвигающий вход регистра 28 (адреса микрокоманд), При достижении заданного числа (в нашем случае 4) счетчик останавливается. Останов генератора 21 происходит по сигналу, поступающему с выхода третьего элемента ИЛИ 25, на вход которого поступает с соответствующего дешифратора 24 старший разряд позиционного кода числа, заданного для соответствующего счетчика 23, Передача информации иэ регистра 28 адреса (микрокоманд) в регистр 29 (выходной) и из регистра 29 происходит по управляющему воздействию 13.

Алгоритм управления может содержать несколько логических условий, их число on- 5 ределяет число элементов И 7, В, 19, 22 в первой, второй, третьей и четвертой группах, количество асинхронных двоичных счетчиков 23 с собственной остановкой на заданном числе,. дешифраторов 24. Ис- . 10 пользование порядкового номера ячейки регистра 28 (адреса микрокоманд) позволяет с помощью блока 1 однозначно определить адрес очередной микрооперации для алгоритмов сложной логической структуры 15 при любых исходах, наступивших в результате выполнения предыдущих логических условий алгоритма деятельности, Изобретение позволяет расширить область применения устройства за счет моде- 20 лирования вероятностного характера функционирования реальных объектов управления и повысить качество подготовки операторов систем управления по выполнению алгоритмов сложной логической струк- 25 туры за счет вероятностного розыгрыша наступления исходов соответствующих логических условий.

Формула изобретения

1. Устройство задания программы обу- 30 чения, содержащее блок памяти, регистр микрокоманды, две группы элементов И, блок сравнения„генератор случайных чисел, элемент ИЛИ, дешифратор и блок задания адреса, первый и второй управляющие 35 входы которого являются установочным и входом запуска устройства, а первая группа выходов соединена с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска генератора случай- 40 ных чисел, выход которого соединен с входом блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами элементов И соответственно первой и . второй групп, вторые входы которых соеди- 45 нены с соответствующими выходами дешифратора, а выходы подключены к информационным входам соответственно первой и второй групп блока памяти, информационные входы третьей группы которого соединены с выходами второй группы блока задания адреса, а выходы соединены с информационными входами регистра микрокоманды, выходы которого являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, выходьi дешифратора соединены с информационными входами блока задания адреса, третий управляющий вход которого соединен с первым выходом блока сравнения.

2. Устройство по п.1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что блок задания адреса содержит дешифраторы, счетчики, четыре элемента

ИЛИ, генератор импульсов, два регистра и две группы элементов И, первые входы которых соединены между собой и являются первым управляющим входом блока, вторые входы элементов И первой группы я вляются информационными входами блока, а выходы соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов, вход останова которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход подключен к вторым входам элементов И второй группы, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих счетчиков, установочные входы которых соединены с установочным входом первого регистра и являются управляющим входом блока, выходы счетчиков соединены с входами соответствующих дешифраторов, первые выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента

ИЛИ, а выходы соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом записи второго регистра, а выход соединен с управляющим входом первого регистра, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра.

1681320

1681320

Составитель Е.Власов

Техред М.Моргентал

Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор А,Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3313 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5