Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Современное состояние технических средств обучения II
1.1. Классификация технических средств обучения 14
1.2. Технические средства обучения без применения ЭВМ 18
1.2.1. Простейшие технические средства обучения 18
1.2.2. Телевидение как техническое средство обучения 21
1.3. Технические средства обучения с применением ЭВМ 24
1.3.1. Автоматизированные обучающие системы на базе ЭВГЛ 27
1.3.2. Основные направления развития современных автоматизированных обучающих систем 38
1.4. В ы в о я ы 41
ГЛАВА 2. Автоматизированная обучающая система на базе малой эвм "арм/наири-4" 43
2.1. Требования к "АОС-АРМ/Наири-Г 44
2.2. Выбор структуры "А0С-АРМ/Наири~4" 47
2.3. Описание работы программируемого мультиплексора СО 48
2.3.1. Блок группового управления 51
2.3.2. Блок коммутатора дисплеев 67
2.4. В ы в о ц ы 76
ГЛАВА 3. Алгоритм функционирования режима обучения (аос) в автоматизированной обучающей системе "аос-арм/ваири-4" 79
З.1. Описание алгоритма организации режима ввода- вывода 79
3.1.1. Режим функционирования (организации) процессорного ввода 79
3.1.2. Режим функционирования процессорного вывода 80
3.1.3. Режим функционирования ввода по прямому доступу 83
3.1.4. Ре дим функционирования вывода по прямому доступу 86
3.2. Описание программного обеспечения поддерживаю
щего режима АОС 90
3.2.1. Базовое программное обеспечение с разделением времени 92
3.2.2. Базовое программное обеспечение обучающих программ 96
3.2.2.1. Описание языка ПОЛИНОМ-80 ЮІ
3.3. В ы в о д ы 104
ГЛАВА 4. Испытание и внедрение автоматизированной обучающей системы "АОС-Арм/наири-4" 106
4.. В ы в о д ы ХІ6
Заключение 118
Литература
- Технические средства обучения без применения ЭВМ
- Технические средства обучения с применением ЭВМ
- Описание работы программируемого мультиплексора СО
- Режим функционирования процессорного вывода
Введение к работе
Общественный прогресс, особенно в условиях современной научно-технической революции, при высоких темпах развития науки и техники, предъявляет новые требования к системе образования, подготовке и воспитанию специалистов широкого профиля с углубленными знаниями. Возросли и современные требования к знаниям специалистов. Удовлетворять эти объективные требования жизни можно разными путями, например можно продлить сроки обучения.Но это не рациональный подход, а в некоторых случаях, лаже с помощью продления сроков обучения, достигнуть существенных результатов вообще невозможно (сроки обучения и без того велики и строго ограничены). Можно увеличить численность преподавателей. Но это тоже не рациональный метод. В связи с большим спросом на педагогические кадры создалось положение, когда количественный рост преподавателей привел к снижению качества преподавания [і]. В предельном случае, если одному учащемуся выделить одного преподавателя, еще нельзя гарантировать получение нужного эффекта. Приходится интенсифицировать процесс обучения с помощью совершенствования методов обучения. Однако совершенствовать методы обучения бесконечно без использования достижений современной науки и техники практически невозможно.
По-видимому, существует тесная взаимосвязь между методами и средствами обучения: средства обучения обусловливают (определяют) методы обучения и наоборот. Поэтому развитие методов и средств обучения должно происходить гармонично.
В последнее время наши партия и правительство уделяют большое внимание техническому оснащению в системе образования. Имеется постановление Совета Министров СССР J& 725 от 26 июля 1979 года "О мерах по дальнейшему улучшению технической оснащенности
_ 5 -
вузов". В постановлении Государственного комитета СССР по науке и технике и Госплана СССР J 526/260 от 22 декабря 1980 года говорится: создать и ввести в эксплуатацию диалоговые автоматизированные обучающие системы (АОС) в вузах и в институтах повышения квалификации.
Интенсивные работы по созданию технических средств обучения СТСО) ведутся как у нас в стране, так и за рубежом. Работы по созданию и использованию ЭВМ в учебном процессе активно ведутся в НИИ проблем высшей школы, Вычислительном центре Минвуза РСФСР, Институте кибернетики АН УССР, Белорусском государственном университете, Ленинградском электротехническом институте и во многих других вузах страны.
ТСО широко применяются в системе просвещения социалистических стран [2, з]. Например, в ЧССР в НИИ инженеров образования существует отдел ТСО, где успешно разрабатывают и внедряют в учебную практику оборудование для индивидуализации обучения.
В настоящее время большое место отводится программированному обучению. Развитие программированного обучения предполагает широкое использование ЭВМ, которые являются мощными техническими средствами повышения производительности преподавательского труда.
Особое место в составе ТСО имеют малые ЭВМ, так как они доступны непрофессиональному пользователю, более эффективны по сравнению с большими ЭВМ, по стоимости доступны для небольших организаций (техникумам, профессионально-техническим училищам, школам и т.д.). По мнению французского ученого Бернара Дюбрай-ля (лицей Иври); использование больших ЭВМ в учебных целях нецелесообразно.
В основных направлениях реформы общеобразовательной и профессиональной школы отмечается: вооружить учащихся знаниями и
навыками использования современной вычислительной техники.обеспечить широкое применение компьютеров в учебном процессе, расширить производство учебного оборудования, электронно-вычислительной техники...
Однако, несмотря на такое актуальное значение, процесс создания и внедрения A0G на малых ЭВМ в стране идет медленно, хотя значительная часть выпущенных малых ЭВМ ("Наири-4", "Наири-41", СМ-3, СМ-4 и т.д.) имеется в разных вузах страны.Это объясняется, в частности, тем, что не организован серийный выпуск средств, обеспечивающих создание ЛОС на малых ЭВМ.
Целью настоящей работы является разработка и внедрение в серийное производство технических средств для создания ДОС на малых ЭВМ.
Для решения поставленной задачи в Армянском ПО "Электрон" под руководством и при непосредственном участии автора разработана и внедрена в серийное производство автоматизированная обучающая система на малой ЭВМ "АОС-АРМ/Надри-4", в состав технических средств которой входят:
ЭВМ "АРМ/Наири-4";
программируемый мультиплексор СО, обслуживающий 32 шт. видеотерминалов типа РИН-609, с параллельным интерфейсом передачи данных (аналог дисплея ВИДЕ0Т0Н-340).
Разработано базовое программное обеспечение с разделением времени (БПОРВ), которое обеспечивает возможность составления обучающих программ на машинном языке PDP-11 и на проблемно ориентированных языках программирования при наличии соответствующих интерпретаторов.
Научная новизна данной работы заключается в следующем:
- обоснованы эффективность и перспективность малых ЭВМ для
создания современных АОС;
_ 7 -
предложена оригинальная структурная схема и алгоритм функционирования программируемого мультиплексора, которые обеспечивают одновременную работу 32-х видеотерминалов в режиме разделения времени, с возможностью одновременной работы 31-й обучающей программы с минимальными аппаратными затратами;
разработана оригинальная бесприоритетная схема обслуживания запросов видеотерминалов;
исследована зависимость оптимальной длительности параметра "время опроса -ton" от расстояния между видеотерминалами и ЭВМ.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 76 названий. Диссертация содержит 128 страниц машинописного текста (28 рисунков и 5 таблиц). Объем приложений 16 страниц.
В первой главе приведен обзор литературы современных технических средств обучения (ТОО), подробно рассмотрены принципы действия, особенности известных ТСО и сформулированы задачи исследования. Рассматриваются вопросы, связанные с классификацией ТСО.Приведено краткое описание и критический анализ известных ТСО, в частности технических средств современных АОС. Рассматриваются вопросы, связанные с основными направлениями развития современных АОС. На основании изложенного делается вывод о необходимости создания и организации серийного выпуска технических средств, с помощью которых можно было создание АОС на малых ЭВМ.
Во второй главе излагаются требования к "АОС-АРМ/Наири-4". Для решения этих задач на основании критического анализа структуры современных АОС, реализованных на ЭВМ, предлагается оригинальная структурная схема программируемого мультиплексора СО, которая позволяет' решать поставленную задачу с минимальными аппаратными затратами.
В целях обоснования использования РИН-609 в качестве рабочих
- 8 -пультов приводятся технико-экономические показатели видеотерминала.
Предусмотренная отдельная поставка СО даст возможность обеспечения режима АОС на реализованных ранее малых ЭВМ "АРМ/Наири-4",
СМ-3, СМ-4 и т.д.
Исследованы и практически получены графики зависимости оптимального значения периода счетчика такта от расстояния отдаленности видеотерминалов от ЭВМ.
В третьей главе описывается алгоритм функционирования программируемого мультиплексора СО и базовые программные обеспечения (БПО), поддерживающие режим обучения (АОС). Разработан специальный алгоритм функционирования, который позволяет осуществлять программированное обучение в режиме разделения времени на 32-х видеотерминалах, с возможностью одновременной работы 31-й обучающей программы с минимальными аппаратными затратами. Предложенный алгоритм позволяет работу видеотерминалов как в процессорных передачах ввода-вывода, так и в непроцессорных режимах (прямой доступ).
В состав программного обеспечения системы входят два программных комплекса:
- базовое программное обеспечение разделения времени (БПОРВ);
- базовое программное обеспечение обучающих программ (БПООП).
БПОРВ позволяет выполнить одну или несколько обучающих прог
рамм одновременно на всех видеотерминалах.
БПОРВ разработан б двух вариантах:
перфоленточный вариант СПВ);
дисковый вариант (ДВ).
БПОРВ обеспечивает возможность составления ОП на машинном языке PDP-41 и на проблемно-ориентированных языках программирования при наличии соответствующих интерпретаторов.
БПООП предназначено для трансляции и исполнения обучающих
- 9 -программ, составленных на языке П0ЛИН0М-80, который ориентирован на малую ЭВМ.
В четвертой главе рассматриваются вопросы, связанные с испытанием и внедрением иА0С-АРМ/Наири-4".
Во время проведения ОКР был изготовлен опытный образец, который до поставки в серийное производство подвергся предварительным (заводским) и Государственным испытаниям.Предварительная комиссия отмечала, что принятые конструкторско-технологические решения обеспечивают высокую серийноспособность и надежность системы.
На опытном образце системы, которая внедрена в Ереванской клинической больнице "Малатия", реализован алгоритм, позволяющий диагностировать заболевания.
Технические параметры, полученные во время испытания "AQC-АРМ/Наири-4", показали, что основные результаты данной диссертационной работы можно использовать при создании технических средств, предназначенных для создания ГАП.
Материалы диссертации опубликованы в 5 статьях и доложены на совещании "Разработка автоматизированной обучающей системы на базе ЭВМ "АРМ/Наири-4" (г.Иркутск, 1982 г.), на заседании подсекции "Автоматизация проектирования электронных приборов" программы САПР Минвуза РСФСР в Ленинградском электротехническом институте имени В.И.Ульянова (Ленина) (1984 г.), на Всесоюзном совещании "Применение микропроцессоров и микро-ЭВМ в приборостроении" в. Ереванском политехническом институте им.К.Маркса (1984 г.), на Всесоюзном научном симпозиуме "Роль психологических факторов в интенсификации экономики" (г.Звенигород,1984 г.), в МВТУ им.Баумана на заседании кафедры прикладной математики (1981 г.), на районных конференциях молодых специалистов (г.Ереван,1981 г.), а также на постоянно действующих научных семинарах кафедры МиПП и
АЯП Ереванского политехнического института им.К.Маркса в течение 1980-1984 годов.
- II -
Технические средства обучения без применения ЭВМ
В свое время широкую известность приобрела обучающая машина "Ласточка"» сконструированная в Киевском инженерно-строительном институте (КИСИ) [14]. Машина может использоваться для проверки и подготовки студентов, приема зачетов, самоконтроля при самоподготовке- На передней панели предварительно закладывается 10 билетов» закрытых тонким слоем бумаги. Текст билетов становится видимым лишь при включении специальной внутренней подсветки каждого билета. В каждом билете» кроме вопроса» содержится и четыре ответа на данный вопрос. Один из этих ответов правильный» другие ответы неправильные. С помощью кнопок ввода ответов экзаменирую-щий вводит в прибор тот ответ» который кажется ему наиболее правильным. Затем предъявляется следующий билет. После ответа на все десять билетов машина выставляет общую оценку. К такому же типу машин относятся машины ЭР-Зб» Альфа-2, ОМ-30, устройства Колибри. В машинах типа КОМ-7» СМ-5-2, МТС-2 ответ не выбирается обучающимся» а составляется им из слов, цифр, условных знаков и т.д. [14]. Из зарубежных к таким типам машин можно отнести адаптивную машину для обучения навыкам преобразования координат» которая экспериментально использовалась в 1956 году, и САКИ, которая специально оборудована для обучения навыкам пробивания карт для конторских машин [15] .В Институте психологии АПН РСФСР создана обу чающая машина "Репетитор-1"» которая предназначена для обучения алгоритмам [ 12, 14, 16].
В Киевском высшем инженерном радиотехническом училище (КВИРТУ) разработаны различные обучающие машины, которые успешно применяются в учебном процессе. Для контроля внеаудиторной работы и самоконтроля создана обучающая машина КМ-8Б [її]. Тексты вопросов и ответов помещаются на карточках и выдаются каждому учащемуся. Каждому вопросу присваивается определенный номер. Выборочные ответы, также имеют номера Сот I до 7). В машину закладывается перфорированная программная лента. В вопросном окне учащийся видит номер вопроса и вставляет щуп в одно из вводных отверстий, которое, по его мнению, соответствует правильному ответу (вводит ответ). Машина сразу же включает лампочку "Правильно" или "Неправильно". Учащийся имеет право переходить к следующему вопросу только после получения сигнала "Правильно". Почти по этому же принципу созданы в КВИРТУ обучающие машины ОМ-3, К-3, ОМ-9-5, ОМ-9-7, ОМ-9-8, ОМ-9-9 и т.д.
В свое время широкое применение получило ТСО К-54 "Экзаменатор МЭИ" [8, 16, 17].
В качестве носителя информации используется диапозитивная пленка. Информация подается через экран размером 15x115 мм. Ответ вводится выборочно нажатием соответствующей кнопки. Оценка дается в баллах. В целях эффективного использования К-54, его объединяют через пульт преподавателя в класс автоматизированного контроля текущей успеваемости студентов - КАКТУС.
Универсальный учебный прибор "Репетитор МЭИ" предназначен для программированного обучения и контроля знаний в условиях высших, средних специальных и профессионально-технических учебных заведений в целях автоматизации практических и самостоятельных занятий обучаемых [17, 18].
Программоносителем служит 35-мм кинопленка, информационная емкость которой составляет до 1500 кадров. Прибор решает следующие учебные задачи: - обучение по линейной и разветвленной программам; - тренировка по линейной и разветвленной программам; - контроль знаний по линейной программе с выставлением оценки в четырехбалльной системе. "Репетитор МЭИ" выполнен в виде настольного прибора.
В Киевском инженерном строительном институте разработана ТСО КЙСИ-5 [8, 16]. Оно применяется для индивидуального пользования. Объем памяти - 10 билетов карточек. Ответ вводится выборочно путем нажатия клавиши. Предусмотрена клавиша "не знаю". Оценка ставится после ввода ответа на все 10 билетов. Разработана и другая модификация - КИСИ-7.
В Грузинском политехническом институте совместно с Тбилисским НИИ средств автоматизации разработано ТСО АИСИ, которое допускает результативный числовой ввод ответа.
Описываемые ТСО не могут удовлетворять растущие требования к обучающим машинам, несмотря на то, что с помощью этих технических средств можно добиться какой-то степени автоматизации процесса обучения, потому что у них есть такие существенные недостатки как отсутствие обратной связи между студентом и устройством, не учитываются особенности обучаемого (отсутствует адаптация в процессе обучения). Несмотря на то, что в этих ТСО введены элементы программированного обучения, но эта программа очень жесткая, практически отсутствует память. Одним из основных недостатков указанных ТСО, как и любых механических устройств, является низкое быстродействие и относительно большие габариты, высокая стоимость.
Технические средства обучения с применением ЭВМ
В настоящее время как у нас в стране, так и в ряде зарубежных стран, обладающих соответствующими техническими средствами и парком вычислительных машин, ведутся работы по созданию автоматизированных обучающих систем (АОС) на базе ЭВМ.
АОС, работающие на базе современной ЭВМ с помощью гибкой разветвленной программы адаптируются к индивидуальным характеристикам обучаемых.АОС, работающие в режиме разделения времени имеют возможность "одновременно" работать со многими пользователями. Каждому пользователю выделяется один видеотерминал и каждому кажется, что вычислительная машина работает только для него [34]. С использованием АОС решаются вопросы индивидуализации учебного процесса, унифицирования учебных курсов на уровне лучших образцов [26, 35]. Главной целевой функцией АОС является рациональное управление учебным процессом во всех его формах с целью повышения качества обучения, интенсификации учебного процесса и развития творческой активности студентов [36-38]
Одним из основных достоинств АОС на базе ЭВМ по сравнению с любым другим ТСО является ее адаптивность. Адаптация - это возможность приспособления обучающей системы к особенностям конкретного процесса обучения с целью его оптимизации. Адаптивный алгоритм за счет индивидуальных способностей учащегося позволяет выбрать для различных учащихся различную последовательность изучения порций (доз), т.е. позволяет приспособиться к индивидуальным способностям учащихся.
Существующие системы программированного обучения по признаку адаптации можно классифицировать на три основные группы [39-40J: - минимально адаптивные системы. Такие системы рассчитаны на самого слабого ученика (индивидуальные возможности обучаемого и уровень его развития не учитываются); - частично адаптивные системы. В таких системах адаптация в основном происходит в пределах выполнения каждого задания (адаптация осуществляется по конечным результатам обучения); - адаптивные системы. Такие системы позволяют учитывать индивидуальные возможности и особенности обучаемого, уровень его развития (адаптация происходит не только по конечным результатам, но и по заранее выделенным параметрам самого процесса).
Проблема адаптации существует и в традиционном обучении, однако она не носит индивидуальный характер. Возможность организовать диалоговое обучение для каждого учащегося является важным достижением АОС. С помощью диалога в A0G организуется двусторонний обмен информацией, без которого нельзя осуществлять адаптацию системы в процессе эксплуатации, организовать обратную связь.Язык диалога в АОС должен быть максимально близок н естественному языку.
С помощью адаптации и организации диалога в АОС можно максимально использовать в учебном процессе индивидуальные особенности преподавательского труда и процесса обучения в целом.
Теперь рассмотрим некоторые конкретные обучающие системы, созданные на базе ЭВМ.
Обучающий комплекс на базе ЭВМ "Днепр". Обучающий комплекс, созданный в КВИРТУ в шестидесятых годах, предназначен для программированного обучения 100 учащихся одновременно. Комплекс предназначен для проведения практических занятий, зачетов и экзаменов [її]. Во время практических занятий учащиеся работают без непосредственного вмешательства преподавателя. Если число допущенных ими ошибок превышает установленный лимит или если они затратили больше предусмотренного времени, дается сигнал преподавателю. На рис.1.4 проведена структурная схема обучающего комплекса.
Рабочее место преподавателя (РМП) оборудовано специальным пультом.
Рабочие места учащихся (РМУ) оборудованы пультами ввода.Связь ЭВМ с рабочими местами осуществляется с помощью устройства сопряжения (УС). Весь обучающий комплекс размещен в трех смежных помещениях (ПІ, ЇЇ2, ПЗ). Первое помещение рассчитано на 75 рабочих мест учащихся и одно место преподавателя. Помещение 3 предназначено на 25 РМУ, оборудованных проекторами "Микрофот" и одно место преподавателя. В помещении 2 размещены УС и ЭВМ "Днепр". ЭВМ "Днепр" разработана в Институте кибернетики АН УССР, выполнена на полупроводниковых элементах. Обучение может проходить параллельно по несколько различным курсам. Пульт преподавателя предназначен для управления ходом обучения со стороны преподавателя. С помощью пульта учащегося учащийся общается с машиной. Машина выдает учащемуся номер карточки, т.е. номер очередной дозы программы, которую он должен изучать. Учащийся вводит свой ответ, предварительно закодировав его. На панели имеется набор тумблеров ввода ответов, ввода номера карточки и т.д., находятся сигнальные лампочки, посредством которых машина информирует учащегося о номере очередной карточки, о том правилен ли его ответ, об окончании обучения и выставленной ему оценке.
Описание работы программируемого мультиплексора СО
Мультиплексор СО обеспечивает независимую работу 32-х видеотерминалов в режимах ПВВ, ПВ, ВВПД и ВИД. При конструировании СО использованы готовые конструкторские узлы и детали, которые входят в состав ЭВМ "АРМ/Наири-4", серийный выпуск которых освоен в Армянском ПО "Электрон". Учитывая тот факт, что уже выпущено около 400 "АРМ/Наири-4" и большинство из них находятся в вузах,предусмотрена и отдельная поставка мультиплексора.При отдельной по-ставке учтен еще один фактор: замена ТЭЗов магистрального канала (всего два типа) новыми, уже разработанными, позволит подключить СО к малым и микро-ЭВМ с общей шиной интерфейса ("Наири-41", СМ-4, электроника и т.д.).
Расстояние 60 м между ШАУ и БГУ обеспечивается микросборками MCI (передатчик) и МС2 (приемник). Расстояние можно увеличить до 500 м, если соответствующие приемники и передатчики заменить специальными приемниками и передатчиками - интерфейса Т.
БГУ предназначен для обеспечения связи между ШАУ и процессором "АРМ/Наири-4" [бб]. БГУ состоит из следующих функциональных блоков (рис.2.3): - блока коммутатора магистрального канала (БКМК); - блока управляющих сигналов (БУПС); - блока группового управления один (БГУІ); - блока группового управления два (БГУ2).
Функционирование БГУ обеспечивают 8 типов ТЭЗов, 6 типов которых разработаны специально для БГУ, а 2 типа используются и в "АРМ/Наири-4". С помощью такого выбора структуры БГУ дает возможность при поставке мультиплексора с одним ШАУ (до 16 дисплеев) ТЭЗы, входящие в БГУ2, не поставлять.
БГУ подключается к магистральному каналу (МК) посредством блока коммутатора магистрального канала, который является одним из блоков, входящих в состав БГУ.
Магистральный канал ЭВМ "АРМ/Наири-4" является унифицированным средством сопряжения и управления различным . периферийным оборудованием. МК обеспечивает в основном выполнение двух видов информационных и управляющих связей [67]: - процессор-периферийное устройство; - периферийное устройство - оперативная память.
В любой операции МК участвуют только два устройства, связанные между собой как задатчик и исполнитель. При этом устройство, захватившее средства МК для проведения операции обмена, называются задатчиком, а устройство, находящееся в связи с задатчиком -исполнителем. Взаимодействие устройств, подключенных к МК, осуществляется при помощи асинхронных, взаимосвязанных сигналов. Каждый управляющий сигнал, который выставляется задатчиком, должен быть опознан посредством ответного сигнала от исполнителя, чтобы завершить передачу. Регистрам устройств присваиваются адреса, аналогичные адресам ячеек памяти. Все виды взаимодействия в МК выполняются с помощью следующих основных операций канала: - захват магистрального канала (ЗМК); - передача данных (ПД); - передача копа прерывания (ПКЇЇ).
Операция ЗМК является предварительной, предшествует любой операции ПД и ПКІЇ в МК.
Операция ПД производится процессором для записи или чтения регистров периферийных устройств и устройствами прямого доступа для обмена информацией с оперативной памятью.
Операция ПКП производится только периферийным устройством с целью завладеть средством процессора для выполнения подпрограмм прерывания.
Выполнение всех операций магистрального канала: ПД, ЗМК, ПКП обеспечивает коммутатор магистрального канала (КМК).
Коммутатор магистрального канала (КМК). КМК предназначен для организации передач между ЭВМ (МК) и БІУІ (ЕГУ2) с сохранением алгоритма работы МК. В КМК имеются три группы линий [68J: - группа I; - группа 2; - группа 3.
Передача и прием сигналов в МК производятся при помощи специальных мнкросборок MC-I (передатчики) и МС-2 (приемники). Линии группы I обеспечивают двусторонний обмен информацией между ЭВМ и Ш1 (БГУ2). Линии группы 2 обеспечивают односторонний обмен информацией из ЕГУІ (ЕГУ2) в ЭВМ. Линии группы 3 обеспечивают односторонний обмен информацией иэ ЭВМ в БІУІ (БІУ2).
Для подключения программируемого мультиплексора СО к ЭВМ с общей шиной интерфейса магистрального канала разработана два новых типа ТЭЗ, которые заменяют ТЭЗ, входящий в состав КМК.
Алсбавитно-цисЬровой дисплей РИН-609. Электрическое и логическое сопряжение ЭВМ с РИН-609 происходит через устройство сопряжения типа П (параллельный), который входит в состав дисплея РИН-609 [69]. На рис.2.4 приведены временные диаграммы обмена информацией между ЭВМ и дисплеем типа РИН-609.
Режим функционирования процессорного вывода
При создании автоматизированной обучающей системы "АОС-АРМ/Наири-4" разработан специальный алгоритм функционирования режима АОС, который позволяет осуществлять программированное обучение в режиме разделения времени на 32-х видеотерминалах (31 видеотерминал предназначен для обучающихся, а I видеотерминал - для преподавателя) на языке ПОЛИНОМ 80 под управлением малой ЭВМ "АРМ/Наири-4". Обучение ведется в форме диалога. Обмен информацией между ЭВМ и учащимся происходит через экран дисплея на естественном языке.
Алгоритм функционирования режима АОС позволяет работу видеотерминалов в следующих четырех режимах: - процессорный ввод СПВБ); - процессорный вывод (ПВ); - ввод по прямому доступу (ВВПД); - вывод по прямому доступу (ВПД).
Описание алгоритма организации режимов ввода и вывода
Режимы ввода и вывода (ЇЇВВ, ПВ, ВВПД, ВПД) организованы так, что учтены и психологические факторы учебного процесса. Поэтому во время разработки были приняты и программные и аппаратные решения.
Режим функционирования организации процессорного ввода
Каждый БГУ имеет свой тактовый генератор и четырехразрядный тактовый счетчик . С помощью счетчика тактов ССТ) к ЭВМ поочередно логически подключаются все 16 дисплеев на время опроса ton IDHD0) (рис.З Л). Когда происходит передача символа с клавиатуры в ЭВМ (при нажатии одной из клавиш), код символа записывается в выходном регистре дисплея и клавиатура блокируется. На рис.3.2 приведена блок-схема алгоритма функционирования режима процессорного ввода. Во время опроса данного дисплея код вводимого символа с сопровождением SIR.Б0 от выходного регистра через КД поступает в БГУІ (БГУ2) и записывается в РДБВВ. С поступлением STRB0 РСУВВ[7] устанавливается (счетчик такта останавливается) и при наличии разрешающего разряда РСУВВ[б]" в процессор посылается код прерывания (КП) - 150 от БГУІ и 170 от БГУ2. Далее подпрограмма анализирует РСУі[о] С- SEND ). Если РСУі[о] установлен, то значит дисплей, от которого поступило прерывание, находится в режиме SEND и подпрограмма переходит к организации режима ввод по прямому доступу (ВВПД). При РСУі[о] = 0 анализируется РСУВВ[?]. Если седьмой разряд не установлен, значит прерывание ложное, если установлен - анализируется РСУі[?]( DNDI ). При отсутствии DMDI прерывание не обслуживается (такой случай происходит при включении или отключении одного из дисплеев). После анализа DMDI читается содержимое РСУВВ [о/З] (счетчик такта). Его содержимое всегда соответствует номеру опрашиваемого дисплея. После чтения РДБВВ (обслуживание данного дисплея) схемно РСУВВ[7] сбрасывается и организуется вывод (ЭХО) содержимого РДБВВ на дисплей, откуда поступило прерывание.
После обслуживания данного дисплея клавиатура схемно разблокируется, счетчик тактов начинает работать и процесс продолжается.
Упрощенная блок-схема алгоритма работы режима процессорного ввода СПВБ) начинается с записью в РНД номер выводимого дисплея. На рис.3.3 приведена блок-схема алгоритма работы режима ПВ. После записи в РНД проверяется готовность дисплея на прием информации С DMDI -РСУі[?1). Если он готов, сбрасывается РСУВВ[б] (разрешение на прерывание от ввода) и устанавливается РСУВ[б] (разрешение на прерывание от вывода). Первый символ выводится без прерывания, так как седьмой разряд РСУВ устанавливается передним фронтом DtlDI и если до записи в РНД DHDI уже был, то РСУВ [?] не может устанавливаться. Второй символ выводится после получения КП 154 от БГУІ и 174 от БГУ2. После вывода последнего символа сбрасывается РСУВ[б] и устанавливается РСУВВ[б].
Режим функционирования ввода по прямому доступу (ВВПД)
Ввод больших массивов удобно выполнять по прямому доступу. В этом режиме используются режимы дисплея OFF LINE (автоном) и SEND (передача). На рис.3.4 приведена блок-схема алгоритма работы ВВПД.
В автономном режиме дисплея вводимая информация записывается в его оперативную память с отображением на экране, редактируется, после чего нажимается клавиша "Передача данных" (ПД). При этом дисплей переход из режима "Автоном" в режим "Передача", а в его ОЗУ записывается код конец текста (КТ). После опроса данного дисплея первый символ как в режиме процессорного ввода с сопровождением STRB0 записывается в РДБВВ и в процессор поступает КП 150 от БГУІ и 170 от БГУ2. После анализа РСУі[о] С SEND ), при РСУі[о] = I, т.е. если данный дисплей находится в режиме SEND , РСУі[і] (триггер ЗПД - начало организации прямого доступа) устанавливается, который дает запрет на ЗП и разрешение на ЗПД. Во время организации прямого доступа устанавливается РСУі[з] (УПР[о]) и сбрасывается РСУі[б] СУПР[і]), так как осуществляется байтовая передача (запись) в ОЗУ процессора. Далее без вмешатель
