Файл: Смирнов, К. А. Сбор, передача и обработка данных АСУ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

бивке их число сокращается до 12, но зато уменьшает­ ся скорость заготовки карт. Механизм подачи перфо­ карт и их продвижения при пробивке также имеет до­ статочно сложную конструкцию.

Электромеханические устройства считывания с пер­ фокарт позволяют производить считывание со скоростью 500—1000 карт в минуту при их продвижении широкой стороной и до 100—300 карт в минуту при продвиже­ нии карт узкой стороной. В данных устройствах считы­ вание информации с перфокарт производится пуансонами. Сложность электромеханических устройств считы­ вания соизмерима со сложностью устройств перфора­

ции.

сложны

устройства

с фотоэлектрическим

Не менее

считыванием,

где

для

увеличения

точности

подающего

и транспортного

механизмов применяется

оптическая

синхронизация позиций перфокарты. Скорость считыва­ ния этих устройств достигает 3000 карт в минуту.

Несмотря «а сложность, дороговизну и низкую ско­ рость работы перфокарточных устройств, удобства, ко­ торые они создают при ручной обработке информации, сделали их самым массовым видом вводно-выводного оборудования в АСУ.

П е ч а т а ю щ и е у с т р о й с т в а . Выше мы рассмат­ ривали устройства, в которых в качестве носителя ин­ формации используются перфоленты и перфокарты как для ввода, так и для вывода информации. Говоря об устройствах представления информации в графической форме, мы имели в виду только устройства вывода ин­ формации для ее усвоения человеком. Устройств ввода данных в графической форме не существует, поскольку ЭВМ в своей работе использует различные коды. По­ этому печать при вводе информации осуществляется лишь для целей контроля человеком правильности пре­ образования, исходного материала в машинный код.

Наиболее распространенными устройствами вывода информации в графической форме (в дальнейшем они будут называться печатающими устройствами) являют­ ся электромеханические. В качестве носителя здесь ис­ пользуется обычная бумага. Фиксирование знаков на - носителе производится путем оттиска. Несмотря на сло­

жность механических узлов in,p и низких и средиих ско­ ростях печати, эти устройства успешно конкурируют с аппаратурой, где фиксирование знака осуществляется с помощью какого-либо физико-химического процесса.

3—78

65


Объясняется такое преимущество дешевизной бумаги, хорошим качеством оттисков и возможностью длитель­ ного хранения отпечатка в неизменном виде.

Существуют электромеханические печатающие уст­ ройства с последовательным и параллельным способами печати. Устройства первого типа являются низкоскоро­ стными, а второго—среднескоростными. К низкоскоро­ стным устройствам печати относятся телеграфные ап­ параты и электрифицированные пишущие машинки. Низ­ кая скорость их работы обусловливается методом рабо­ ты печатающих механизмов. Здесь один и тот же меха­ низм (исключая, конечно, печатающие рычаги) управ­ ляет печатью всех знаков. Поэтому процесс печати осу­ ществляется последовательно, знак за знаком. Конструк­ ция таких устройств весьма проста (рис. 2.15а), а рабо-

Р и с . 2 .1 5 . П о р я д о к п еч а т и зн а к о в в п е ч а т а ю щ и х у с т р о й с т в а х п о с л е д о в а т е л ь н о г о(а) и п а р а л л е л ь н о г о(б) д е й ст в и я

та надежна. Просто осуществляется также их связь с ЭВМ. Для связи, например, телеграфного аппарата с машиной достаточно пары проводов. Поэтому устройст­ ва последовательной печати, снабженные клавиатурой, можно устанавливать на большом расстоянии от ЭВМ. Наличие же перфорирующих приставок делает их уни-i версальными и позволяет использовать как для заготов­ ки информации, так и для ее ввода в ЭВМ.

Подобные устройства позволяют производить вывод информации из ЭВМ со скоростью до 20 знаков/с. Сле­ дует отметить, что в некоторых случаях, когда объем выводимой информации невелик и данные предназна­ чаются для оперативной информации человека о какихлибо ситуациях, существует предел увеличения ско-

65

роста вывода данных. Предел этот определяется скоро­ стью усвоения информации человеком, которая в боль­ шинстве случаев невысока — 20—30 знаков/с. Увели­ чение скорости достигается за счет увеличения сложно­ сти печатающих устройств, что приводит к уменьшению надежности их работы.

Электромеханические устройства параллельного дей­ ствия печатают одновременно все знаки, входящие в дан­ ную строку, т. е. печать осуществляется не позначно, а ino'cnp0'4(но (рис. 2.156). Информация из ЭВМ в печа­ тающее устройство выводится с большой скоростью. Данные накапливаются в местном ЗУ устройства печа­ ти и после формирования всей строки выдаются в печа­ тающие механизмы, число которых равно числу знаков

^ в строке.

Электромеханические устройства параллельного дей­ ствия довольно громоздки, дороги и недостаточно на­ дежны в работе. Однако их быстродействие весьма ве­ лико и достигает 2500 знаков/с. Устройства позволяют печатать от 64 до 128 различных символов при числе знаков в строке, равном 128. В минуту печатается до

1200 строк.

Печатающие устройства параллельного действия це­ лесообразно применять в тех случаях, когда необходим

вывод оператору всей информации одновременно.

т е к ­

Э л е к т р о н н о л у ч е в ы е и н д и к а т о р ы

ста. Электроннолучевой индикатор текста ЭЛИТ нахо­ дит все более широкое применение в информационновычислительных системах и АСУ. В состав ЭЛИТ обыч­ но входит электроннолучевая трубка (ЭЛТ) с блоком управления и клавиатура. С их помощью оператор мо­ жет ввести в ЭВМ любую информацию, а также выз­ вать необходимые ему данные, которые будут высвече­ ны на экране ЭЛТ в виде текста. Наличие специальных клавишей на клавиатуре позволяет корректировать ошибки, возникшие при наборе, а также при обработке информации на ЭВМ, легко вставлять пропущенные и стирать лишние символы и даже строки.

Наибольшее распространение получили ЭЛИТ с ра­ стровым методом получения знаков на экране ЭЛТ. Вид символа, полученного таким методом, приведен на рис. 2.16. В данном случае для получения изображения ис­ пользована матрица, имеющая 5X7 элементов. Закра­ шенные кружки изображают светящиеся на экране ЭЛТ элементы мозаики, из которых складывается изображе-

3*

.

. . . . .

67


ние. Остальные элементы мозаики на экране не видны. Применение матриц с большим числом столбцов и строк позволяет получить более правильное изображе­

ние символов.

Размеры экранов современных ЭЛИТ в зависимости от их назначения находятся в пределах от 100X100 до

 

500x500 мм. В зависимости от размеров

 

экрана п методов получения изображе­

 

ния знако® на экране можно разместить

 

от 128 до 4000 знаков.

 

 

ЭЛИТ обладает еще одним 'уникаль­

 

ным свойством — 'возможностью быстро

 

'кодировать л машинный язык различные

 

схемы п чертежи. Для этого он снабжает­

Рис. 2.16.

ся «световым карандашом» —

'устройст­

И зображ е­

вом,

которое но 1Енешнему виду напоми­

ние символа

нает

карандаш и соединяется

гибкими

на экране

проводниками со схемой управления ЭЛТ.

ЭЛТ, полу­

ченное раст­

Проводя световым карандашом по экра­

ровым спосо­

ну ЭЛТ, как по листу бумаги,

можно на­

бом

рисовать светящийся график, схему, чер­

теж и, выдав

нажатием клавиши команду, записать

полученное

изображение в память ЭВМ. После обра­

ботки машина может вывести изображение на графо­ построитель. Теперь оно уже будет иметь «типо­ графский вид».

Возможно и другое применение светового каранда­ ша: с помощью его инженер-проектировщик может кор­ ректировать выведенные ЭВМ на экран ЭЛИТ схему, диаграмму, сетевой график и т. д., рассчитанные в со­ ответствии с программой, стирать одни линии и наносить другие. ЭЛИТ позволяет сдвигать элементы изображе­ ния, компонуя их необходимым образом. Делается это поднесением светового карандаша к высвеченным на экране ЭЛТ командам и к элементам изображения, на которые эти команды должны воздействовать.

За исключением несложной по конструкции клавиа­ туры, все блоки ЭЛИТ являются электронными. Надеж­ ность'их работы весьма высока.

У с т р о й с т в а н е п о с р е д с т в е н н о г о в в о д а н и ф о р м а ц и и. Ввод информации в ЭВМ непосредст­ венно с первичного документа имеет большие преиму­ щества: исключаются ручной труд, связанный с перене­ сением информации на перфоленту или перфокарты, и неминуемые при этом искажения данных. Если не счи-

68


тать подготовку первичного документа, весь процесс об-, работки информации полностью автоматизируется. Од­

нако задача превращения машинописного и рукописно­ го текста в машинный код является весьма сложной. Основные трудности заключаются в создании методики, позволяющей с большой степенью вероятности правиль­ но опознавать знак.

Наибольший интерес представляют устройства счи­ тывания машинописного текста й текста, написанного чернилами с соблюдением определенных правил начер­ тания знаков. Считывание с документа осуществляется с помощью оптических устройств, в которых узкий пу­ чок света (диаметр пучка составляет 0,2—0,3 мм) про­ бегает все элементы первичного документа. Отражен­ ный луч проектируется на фотопреобразователь. Интен­ сивность отраженного луча определяется тем, какие счастии документа им освещаются: темные линии зна­ ков пли свободная от текста часть листа. Фотопреобра­ зователь в соответствии с интенсивностью отраженного луча формирует на выходе электрические сигналы, иду­ щие в ЭВМ или специальное устройство преобра­ зования.

Осмотр («'Сканирование») документа лучом может производиться в двух режимах, а именно, в режимах поисковой и рабочей разверток, как это показано на рис. 2.17. .Во время поисковой развертки движение лу­

Рис. 2.17. Порядок ска­ нирования первичного документа лучом

ча, начавшееся от точки 1, происходит вдоль строк. При попадании луча на черное поле изображения (в данном случае иа цифру 5) блок управления изменяет режим развертки, переходя на рабочую развертку. При этом луч возвращается к началу строки (точка 2) и начина­ ет сканировать знак в направлении сверху вниз. После окончания сканирования всех знаков строки блок уп­ равления вновь переходит на поисковый режим скани-


рованпя. Возможны также и другие методы сканиро­ вания.

После окончания сканирования каждого знака про­ изводится анализ полученных в течение этого времени электрических сигналов. Результатом этого анализа яв­ ляется опознавание знака. Опознавание — очень слож­ ный и ответственный процесс, так как неверное опозна­ вание знака означает ошибку. Опознавание может осу­ ществляться aninaipaTHbi'M и .программным 'методами. А™арэнный метод опознавайня позволяет обрабаты­ вать документы с большой скоростью. Однако такой ме­ тод не обладает должной гибкостью, т. е. не позволяет достаточно оперативно производить требуемые измене­ ния в режимах обработки информации. Программный способ опоз«а1вания знаков 'весьма трудоемок, но обла­ дает необходимой гибкостью.

Процесс распознавания знаков также может осуще­ ствляться различными путями. Наиболее гибким счита­ ется метод опознаюамия знака .путем статистического анализа считанных элементов знака п их логического объединения.

Находящиеся в настоящее время в эксплуатации устройства непосредственного ввода информации в ос­ новном рассчитаны на обработку информации, записан­ ной стандартным машинописным шрифтом. Наиболее простые устройства, где считывание осуществляется по­ следовательно знак за знаком, работают со скоростью 200—500 знаков/с. Устройства параллельного считыва­ ния (их принцип работы напоминает работу устройства параллельной печати) позволяют обрабатывать до 4000 знаков/с.

Несмотря па сложность н недостаточную надежность работы устройств непосредственного ввода информации, их применение с каждым годом расширяется. Объясня­ ется это экономической выгодой полной автоматизации процесса ввода больших объемов информации в ЭВМ.

2.3

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОЦЕССОРА С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ

Первые вычислительные машины имели строго определенный состав внешних ЗУ и устройств ввода-вывода. Замена оборудования одного типа дру­ гим была сопряжена с серьезными трудностями. Одна-

го

ко по мере расширения круга использования ЭВМ ста-

!повилось ясно, что необходима такая структура машины, которая при неизменном процессоре позволяла бы в ши­ роких пределах варьировать количеством и типами под­ ключаемого к процессору оборудования. По отношению к процессору это оборудование является внешним (пе­ риферийным), в отличие от оперативных и постоянных ЗУ. В дальнейшем под внешними устройствами (ВУ), или периферийным оборудованием, будет пониматься любой тип внешних ЗУ и вводно-выводных устройств.

Характеристики современных вычислительных ма­

 

шин определяются не столько параметрами процессора,

 

сколько организацией совместной работы внешних уст­

 

ройств в вычислительной системе, их количеством и ти­

 

пом. Количество единиц периферийного оборудования в

 

АСУ может исчисляться сотнями. При этом по своему

 

составу оно может быть довольно разнотипным. Иногда

 

в процессе работы ЭВМ, особенно входящих в состав

 

АСУ, может возникнуть необходимость в расширении

 

числа ВУ, замены одних типов устройств другими. Для

I обеспечения такой возможности необходимо,

чтобы под-

I

ключеиие любого нового устройства не требовало ни-

!

каких изменений в структуре процессора, кроме изме-

:

нения части его программы и добавления новых ком-

;

муникаций.

 

 

Сложившаяся к настоящему времени

структура

ЭВМ имеет в своем составе неизменное ядро — процес­ сор, оперативное и постоянное ЗУ, периферийное обору­ дование, состав которого изменяется в широких преде­ лах. Такая структура в зависимости от конкретных ус­ ловий позволяет формировать оптимальные в функцио­ нальном и экономическом отношениях вычислительные системы. При этом необходимо выполнение следующих условий:

1.Обмен информацией и управляющими сигналами между центральным и периферийными устройствами должен производиться по единому алгоритму при стан­ дартном формате информации, передаваемой по одним

итем же командам.

2.Внешние устройства должны подключаться к од­ ной или нескольким информационным магистралям.

3.Преобразование формата данных и дешифрация команд должны производиться в периферийных устрой­ ствах.

71