Файл: Дроздов Е.А. Многопрограммные цифровые вычислительные машины.pdf

Г л а в а XI

УСТРОЙСТВА ВВОДА И ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ

§11.1. Общие сведения об устройствах ввода

ивывода информации

Устройства ввода и вывода информации предназначаются для ввода в ЗУ машины исходных данных и программ решения задач, а также для вывода из машины результатов решения задач с пред­ ставлением их в удобном для дальнейшего использования виде. При общности назначения имеет место значительное различие ме­ жду устройствами ввода и вывода счетных (универсальных) и управляющих машин. Это объясняется тем, что в счетных машинах входные и выходные данные, так же как и цифровые коды, с ко­ торыми оперируют машины,— величины дискретные, отличающие­ ся от машинных кодов только видом представления. В управляю­ щих машинах имеется более глубокое различие — по формам представления: машина оперирует цифровыми кодами, которые мо­ гут быть заданы только дискретно, а входные и выходные данные представляются в основном аналоговыми (непрерывными) вели­ чинами— напряжениями, углами поворота отсчетных валов и т. п.

В систему устройств ввода и вывода информации счетных ма­ шин включаются устройства, которые в большинстве случаев не имеют электрических связей с процессорной частью машины, т. е. с ее АУ и УУ, и запоминающими устройствами. Обеспечивая пе­ реход от одного вида представления информации к другому, эти устройства переводят при вводе информации все исходные числа (слова) в двоично-кодированную форму, а при выводе информа­ ции формируют коды для представления результирующих данных в виде, удобном для дальнейшего использования.

Вся исходная и результирующая информация в процессе ра­ боты устройств ввода и вывода фиксируется на специальных но­ сителях информации: вводном и выводном. С вводного носителя

330

зультирующая информация, т. е. результаты решения задач, а также другие выводимые из машины данные.

Основными видами вводных носителей информации для машин универсального типа являются перфокарты и перфоленты, поля которых имеют позиции, на которых пробиваются отверстия при фиксации кода 1; если фиксируется код 0, то на данной позиции пробивка (перфорирование) не осуществляется. Совокупности про­ бивок и непробивок па определенных позициях перфокарт и пер­ фолент представляют собой числа в двоично-кодированной систе­

Такие устройства относят иногда к числу собственно внешних устройств; с другими устройствами они имеют только докумен­ тальные связи, изображенные на рис. 11.1 пунктирными линиями и осуществляемые путем переноски документов — носителей ин­ формации— от одного устройства к другому.

Подготовка информации к вводу в машину осуществляется с помощью трех устройств: клавишного устройства КУ, входного перфоратора ВхПф и контрольно-считывающего устройства КСУ. Набирая на клавиатуре клавишного устройства знаки цифр и букв, считываемые с исходного бланка, оператор обеспечивает выработ­ ку сигналов, направляемых во входной перфоратор, где осуще­ ствляются пробивки на вводном носителе-карте или ленте. В ряде случаев клавишное устройство и перфоратор объединяются кон­ структивно в единое перфорирующее устройство. Для контроля за правильностью подготовки вводного носителя используется кон- трольно-считывающее устройство, иногда называемое контроль-

331

ником. Контроль производится путем автоматического сравнения двух идентичных перфолент или двух идентичных массивов перфо­ карт, на которых нанесены пробивки при работе различных опе­ раторов.

Считывание кодов с перфоносителя (перфокарты или перфо­ ленты) для дальнейшей их записи в ЗУ машины осуществляется с помощью считывающих (читающих) устройств СУ, занимающих промежуточное положение между аппаратурой подготовки перфо­ карт и перфолент и основными устройствами машины. С аппара­ турой подготовки считывающие устройства имеют документальную связь, а с основными устройствами машины — электрические связи.

Построение системы устройств вывода информации зависит от назначения, типа машины, вида выводных носителей и других фак­ торов. В машинах универсального типа для вывода информации обычно используются быстродействующие печатающие устройства БПУ и выходные (итоговые) перфораторы ВыхПф, имеющие элек­ трические связи с основными устройствами ЦВМ, как это пока­ зано на рис. 11.1. Если в машине используется специальный муль­ типлексный канал, то печатающие устройства и выходные перфо­ раторы, а также считывающие устройства подключаются непо­ средственно к этому каналу, обеспечивающему связь основных устройств ЦВМ с периферийными устройствами.

Управляющие машины также могут иметь устройства для вво­ да информации с перфолент или перфокарт и вывода данных на печать.

Основными устройствами ввода информации для большинства машин, включаемых в системы управления движением объектов, являются преобразователи аналоговых величин в цифровые коды, а устройствами вывода информации — преобразователи цифровых кодов в аналоговые величины.

§11.2. Устройства для ввода информации

сперфокарт и перфолент

Информация с перфокарт и перфолент считывается, как прави­ ло, фотоэлектрическим способом. Перфолента или перфокарты протягиваются с постоянной скоростью между источником (источ­ никами) света и фотодиодами, количество которых отвечает числу позиций на одной строке карты или ленты. При наличии про­ бивки на данной позиции фотодиод возбуждается, что приводит к формированию сигнала кода единицы в соответствующей раз­ рядной цепи. Скорость движения вводных носителей при считыва­ нии с них информации может достигать нескольких метров в се­

кунду.

В качестве примера рассмотрим принципы построения и работы вводного устройства ВУ-700, предназначенного для считывания информации, закодированной в виде системы пробивок на 80-колон- ковых стандартных перфокартах. Такие перфокарты имеют обыч­

332

но 12 строк с 80 позициями на каждой строке. Информация, вос­ принимаемая с перфокарт, выдается в выходные цепи в том же коде, в котором она нанесена на карты при их перфорации. Устрой­ ство состоит из электромеханической части и электронных блоков, связанных с отдельными узлами электромеханической части це­ пями управления.

Электромеханическая часть устройства состоит из подающего механизма ПМ, транспортного механизма ТМ, приемного карма­ на (приемного магазина) ПК, а также двигателя привода, редук­ торов и сцепных муфт. Кроме того, в составе ВУ-700 имеются блоки: подсвета БП, считывания БС, синхродатчика БСД и управ-

Рис. 11.2. Структура считывающего устройства

ленпя БУ. Общая схема рассматриваемого устройства приведена на рис. 11.2. Связь с машиной осуществляется путем обмена упра­ вляющими сигналами, которые воспринимаются и вырабатываются блоком управления; считанные коды выдаются в кодовые шины КШ. Пунктирными линиями на схеме рис. 11.2 условно показан путь, проходимый перфокартами в процессе работы устройства. Блок синхродатчика — электромеханического типа; системой меха­ нических передач (двойная сплошная линия на схеме) он связан с подающим механизмом, с общим приводом электромеханической части устройства.

Подающий механизм предназначен для размещения массива перфокарт, на которых нанесена информация, подлежащая считы­ ванию, и поочередной подачи их в транспортный механизм.

Транспортный механизм служит для перемещения перфокарт с постоянной скоростью на всем пути их движения от подающего механизма до приемного магазина.

Приемный магазин используется для размещения и укладки перфокарт после считывания с них информации. Кроме собствен­ но магазина, или кармана, имеется специальный укладочный ме­ ханизм в виде вала с фигурным диском, представляющим собой последовательность из четырех укладочных кулачков.

Работа всех механизмов и блоков устройства синхронизирует­ ся синхроимпульсами, вырабатываемыми в блоке синхродатчика.

Блоки считывания и подсвета образуют фотоэлектрическую си­ стему считывания информации с перфокарт. Блок подсвета вклю­

3 3 3