Файл: Каган Б.М. Цифровые вычислительные машины и системы учеб. пособие.pdf

ройств может иметь разныя смысл. Приказы дешифруются и выпол­ няются устройством управления и аппаратом ввода-вывода. Часть разрядов команды канала дешифрируется самим каналом и исполь­ зуется для управления каналом. Эти разряды команды канала не передаются в устройства ввода-вывода. Остальные разряды команды канала образуют команду устройства ввода-вывода (команду пери­ ферийного устройства), называемую приказом. Приказ передается каналом в устройство управления аппаратом ввода-вывода.

В устройствах ввода информации с перфоленты (они называются также считывающими устройствами) считывание информации осу­ ществляется путем механического ощупывания отверстий на перфо-

Рис. 7-3, Стартстопное фотосчитывающее устройство.

с обводными роликами; 12 — датчик положения рычага; 13—пружина рычага; 14 — лампа накаливания; 15 — оптический блок; 16 — блок фотоэлементов;

17 — перфолента.

ленте или с помощью фотоэлектрических или емкостных датчиков, реагирующих на наличие отверстий. Эти устройства производят счи­ тывание информации последовательно строка за строкой, т. е. символ за символом (на каждой строке располагается один символ или слог-байт).

Электромеханические считывающие устройства снабжены для ощупывания перфоленты штифтами. Штифты, попадая в отверстия

425

на перфоленте, замыкают контакты, напряжение с которых поступа­ ет в устройство управления, сигнализируя о наличии пробивки на данной дорожке в данной строке перфоленты. В случае отсутствия отверстия штифт упирается в бумагу и контакт не замыкается. Как правило, электромеханические считывающие устройства производят считывание информации с пятипозиционной перфоленты. Скорость считывания 6—60 зн/сек. Электромеханические считывающие устрой­ ства с перфоленты имеют два существенных недостатка: малую ско­ рость работы и большой износ перфоленты. Немеханические считы­ вающие устройства имеют значительно большие скорости работы, более высокую надежность и значительно меньше изнашивают пер­ фоленту. Поэтому в вычислительной технике эти устройства полно­ стью вытеснили механические считывающие аппараты.

Немеханические считывающие устройства бывают двух видов: фотоэлектрические и емкостные. Серийно выпускаемые устройства этого типа считывают информацию с перфоленты со скоростью до 1500 зн/сек.

В фотоэлектрическом считывающем устройстве перфолента про­ ходит над считывающей головкой с несколькими фоточувствитель­ ными элементами, каждый из которых расположен против соответ­ ствующей дорожки на перфоленте. Н ад перфолентой располагается источник света. При совпадении отверстия на перфоленте с отверсти­ ем в фотоголовке свет через световод попадает на фотодиод, в ре­ зультате чего возникает электрический импульс. В емкостном счи­ тывающем устройстве перфолента проходит между пластинами кон­ денсаторов, которые расположены против каждой дорожки на пер­ фоленте. Каждый конденсатор включен в мостовую схему, которая вырабатывает напряжение разбаланса при изменении емкости кон­ денсатора, вызванном перемещением между его пластинами отвер­ стия на данной дорожке перфоленты. Сигналы с фотодиодов или ем­ костных мостов после необходимого усиления и формирования по­ ступают на вход устройства управления.

В зависимости от метода управления движением перфоленты раз­ личают два вида устройств для считывания информации с перфо­ ленты:

1)стартстопные, в которых перфолента при соответствующем управлении может остановиться на любой строке без потери инфор­ мации (пробег ленты при остановке не превышает шага перфорации);

2)нестартстопные, в которых невозможна остановка ленты на любом слоге (при остановке пробег перфоленты превышает шаг пер­ форации и составляет, как правило, несколько шагов).

Немеханические считывающие устройства с перфоленты выполня­ ются в различных конструктивных вариантах: без кассет для перфо­ ленты, с одной подающей кассетой, с приемной и подающей кассе­

тами. Рисунок 7-3 поясняет принцип работы и конструкцию считы­ вающего устройства с перфоленты, в котором применен фотоэлектри­ ческий метод считывания. Устройство имеет подающую и приемную кассеты.

Перемещение перфоленты 17 в прямом или обратном (при пере­ мотке) направлении осуществляется с помощью пары: ведущий ро­ лик 1 и прижимный ролик 2. Ведущие ролики постоянно вращаются в разные стороны с помощью двигателя 3. Для управления прижим­ ными роликами и тормозом служат быстродействующие электромаг­ ниты 4, 5, 6, управляемые усилителями. Они позволяют производить разгон и останов перфоленты за 1—2 мсек-

4 2 6

Кассеты 7 приводятся во вращение двигателями §. Надлежащее взаимодействие быстродействующего стартстопного узла и приво­ да кассет с лентой, имеющих большой момент инерции, достигается при помощи промежуточного хранилища, предотвращающего чрез­ мерные изменения усилий натяжения ленты в динамических режимах (пуск, останов). Наибольшее распространение имеют рычажные хра­ нилища (10, 11). Пружины 13, воздействуя на рычаги, обеспечивают натяжение перфоленты. В динамических режимах, например при пус­ ке, количество ленты в хранилище или уменьшается, или увеличива­

временно над фотодиодами проходит строка с перфорированным слогом (байтом), при этом генерируют импульсы те фотодиоды, ко­ торые освещаются через пробитые в ленте отверстия.

Синхроимпульс усиливается и поступает в устройство управле­ ния, которое заносит информацию (считанный слог) в свой регистр и вырабатывает сигнал «стоп». Этот сигнал включает электромагнит тормоза и выключает электромагнит прижимного ролика, останав­ ливая перфоленту. Стартстопные считывающие устройства обеспечи­ вают останов перфоленты при поступлении сигнала «стоп» так, что­

жет производиться без кассет. В этом случае лента, свернутая в ро­ лик, помещается в специальный контейнер, а свободный конец ленты направляется в выносной бункер.

427

же н и и .

Впоследнее время для привода перфоленты находят применение

малоинерционные двигатели с печатным или гладким ротором, а так­

нератор) торможение прекращается. Устройство готово для считы­ вания следующего слога.

Отсутствие ударных нагрузок, возникающих при работе тормоза и приводных роликов, а также возможность плавно изменять ско­ рость при пуске и останове перфоленты значительно увеличивают срок службы перфоленты и стартстопного устройства.

Емкостные стартстопные вводные устройства имеют те же самые узлы, что и фотоэлектрические, кроме фотоголовки и осветителя, ко­ торые заменяет емкостная головка. Емкостные и фотоэлектрические считывающие устройства допускают ввод информации с 5, 6, 7 и 8- дорожечной перфоленты.

В устройствах ввода информации с перфокарт, как и в устрой­ ствах ввода с перфолент считывание производится механическим ощупыванием или при помощи фотоэлектронных или емкостных чув­ ствительных устройств.

Перфокарты могут подаваться для ускорения ввода в считываю­ щий механизм широкой стороной. При этом производится одновре­ менное считывание информации со всех восьмидесяти колонок, рас­ положенных на одной позиции (строке) перфокарты. Более распрост­ ранены устройства, в которых перфокарты подаются узкой сторо­ ной. В этом случае информация считывается с перфокарт поко-

428

лонно (колонка за колонкой) при помощи 12 считывающих элемен­ тов, расположенных над каждой позицией перфокарты.

На рис. 7-5 показано устройство для считывания с перфокарт. При вводе информации килода перфокарт укладывается в магазин подачи I, откуда карты последовательно одна за другой подаются в механизм считывания.

Карты свободно лежат в магазине подачи. Нижняя перфокарта захватывается подающими ножами 5, совершающими возвраіно-по ступательное движение оі приводного двигателя, и проталкивается через карточную щель механизма подачи (па рисунке не показано; Высота толкающего выступа подающего ножа и ширина карточной

ножей управляет сцепная муфта, не показанная на рисунке, которая обеспечивает считывание перфокарты в определенный момент време­ ни. Пробивки на перфокарте ощупываются проволочными контроль­ ными и рабочими щетками 3 и 4. Перфокарта проходит между щет­ кой и металлическим валиком 2, изолируя их друг от друга. Контакт щетки с валиком происходит только через отверстие в перфокарте.

вия перфокарт в магазине подачи или в узле считывания выдают сигналы в электронное устройство управления.

Движение перфокарты точно синхронизировано с работой меха­ нических контактов, управляемых профильными кулачками. Таким образом, сигналы с перфокарты могут поступать только в тот мо­

ции с перфокарт производят считывание со скоростью 500— 100о карт в минуту при вводе карг широкой стороной и со скоростью 100— 300 карт в минуту при вводе карт узкой стороной.

В фотоэлектрическим считывающем устройстве луч света, про­ ходя через отверстие в перфокарте, попадает на фотодиод или фо­ тотриод, который выдает соответствующий сигнал на усилитель счи­ тывания. При емкостном способе считывания сигналом о наличии от­ верстия в перфокарте является изменение емкости конденсатора, между пластинами которого проходит отверстие в перфокарте. В этих устройствах скорость ввода информации значительно выше, чем при механическом считывании Она достигает 3 000 карт в ми­ нуту при подаче перфокарт широкой стороной и 1000 карт ь минуту при подаче карт узкой стороной. С увеличением скорости движе­ ния перфокарт повышаются требования к точности работы подаю­ щего и транспортирующего механизмов. Например, в фотосчитываю­

429