Автомат «Екзаменатор-3» може бути використаний в початкових класах середньої школи для контролю знань таблиці множення Для підвищення інтересу учнів у пристрої реалізована ігрова ситуація, суть якої полягає в тому, що учень і автомат вирішують приклади з таблиці множення «наввипередки» Перемагає той, хто першим вирішить 15 прикладів Автомат витрачає на вирішення кожного прикладу одне і той же час (викладач може змінювати цей час в залежності від рівня підготовки учня), тому в учня є можливість виграти, вирішуючи приклади швидше автомата

Пристрій виконаний у вигляді стенду, на передній панелі якого (рис 77) розташовані два цифрових індикатора сомножителей і двухразрядний кодовий перемикач введення відповіді Крім того, на передній панелі знаходяться перемикач «Режим», кнопки «Скидання» і «Так само» і дві лінійки по 16 світлодіодів в кожній одна для автомата, інша для учня

Рис 77 Передня панель автомата «Екзаменатор-3»

Випробування починають натисканням на кнопку «Скидання», при цьому включаються перші світлодіоди в кожній лінійці, а цифрові індикатори висвічують перший приклад Учень вводить відповідь, використовуючи два перемикача введення відповіді, після чого натискає на кнопку «Так само» Якщо відповідь правильна, включиться другий світлодіод в лінійці учня, а індикатори висвітять новий приклад При кожному правильній відповіді становище включеного світлодіода в лінійці учня зміщується на одну позицію впраро Світлодіоди в лінійці автомата запалюються послідовно через рівні проміжки часу, за які автомат як би «вирішує» приклад Тривалість цих проміжків встановлюють перед початком випробувань перемикачем «Режим» Випробування завершуються після включення останнього світлодіода в тій чи іншій лінійці

Функціональна схема пристрою зображена на рис 78 Генератор випадкових чисел складається з тактового генератора, елемента І і лічильника СІ Генератор випадкових чисел формує семіразрядний двійкове число, код якого подається на блок сомножителей і блок твору Ці блоки виконані на базі програмованих запамятовуючих пристроїв На згадку блоку сомножителей записані 72 прикладу з таблиці множення Приклади висвічує індикатор сомножителей На виході блоку твори формується відповідний діагностуємих співмножником двійковій-десятковий код твору Цей код поступає на вхід вузла порівняння, який порівнює його з кодом числа, що вводиться учнем в якості відповіді Відповідь формується у блоці введення відповіді, виконаному на дворозрядне кодовому перемикачі Якщо коди на входах вузла порівняння рівні, то після натискання на кнопку «Так само» на виході формувача правильної відповіді виникає імпульс, що збільшує на

1 код на виході лічильника правильних відповідей Інформація про стан лічильника правильних відповідей відображається на індикаторі учня Одночасно імпульс з виходу формувача забезпечує вибір наступного прикладу з блоку сомножителей

Якщо коди на входах вузла порівняння не збігаються, то імпульс на виході формувача не виникає, код на виході лічильника правильних відповідей не змінюється і новий приклад не предявляється Лічильник відповідей автомата і індикатор автомата функціонують аналогічно лічильнику правильних відповідей і індикатору учня, але зміна коду на виході лічильника відповідей автомата відбувається по тактам генератора імпульсів великої тривалості, частоту яких задає перемикач «Режим» Як зазначалося вище, індикатори учня і автомата містять по 16 світлодіодів Позиція включеного світлодіода в кожній лінійці визначає число прикладів, вирішених учнем і автоматом Як тільки в індикаторах учня або автомата включиться останній (16-й) світлодіод, спрацьовує пристрій блокування Напругою на його виході блокуються тактовий генератор і генератор, гаситься індикатор сомножителей Подальшого предявлення прикладів для вирішення не відбувається, а натискання на кнопку «Так само» не змінює коду лічильника правильних відповідей Випробування закінчилися По позиціях включених світлодіодів в індикаторах учня і автомата визначається переможець

Рис 78 Функціональна схема автомата «Екзаменатор-3»

Для відновлення випробувань слід натиснути на кнопку «Скидання»

Принципова схема пристрою зображена на рис 79 Генератор випадкових чисел реалізований на тактовом генераторі (елементи DD11, DD12-DD13), елементі DD14 і лічильниках DD6, DD7 із загальним коефіцієнтом перерахунку 72 На виході генератора випадкових чисел формується 72 семіразрядний коду, керуючих блоком сомножителей (DD9, DD13) і блоком твору (DD10) Сомножители индицируются на цифрових індикаторах HG1, HG2 Введення відповіді здійснюється перемикачами SA1, SA2 Код твори з виходу ПЗУ DD10 і код відповіді з виходу перемикачів SA1, SA2 подають на входи вузла порівняння (DD12, DD14), до виходу якого підключений формувач імпульсу правильної відповіді (тригери DD161, DD162) Імпульси з виходу формувача надходять на вхід лічильника правильних відповідей DD8 Індикатор учня містить дешифратор DD15 і світлодіоди HL17-HL32 Генератор великої тривалості утворений допоміжним генератором на елементах DD21-DD23 і лічильником DD3, з виходів якого через перемикач SB1 «Режим» на вхід лічильника відповідей автомата DD4 надходять імпульсні послідовності з періодом 4, 8 або 16 з До виходу лічильника DD4 підключений дешифратор DD5 зі світлодіодами HL1-HL16 Виходи 15 дешифраторів DD5 і DD15 зєднані з входами пристрою блокування (елемент DD24, тригер DD111), виходи якого підключені до входів блокування тактового і вспомбгательного генераторів, входів гасіння індикаторів HG1, HG2

Автомат працює таким чином Спочатку перемикачем SB1 вибирають темп, в якому автомат буде «вирішувати» приклади Потім натисканням на кнопку «Скидання» SB2 обнуляються лічильники DD3, DD4, DD8, а тригер DD111 встановлюється в одиничний стан Високим рівнем з прямого виходу тригера DD111 запускаються тактовий генератор і генератор Спалахують світлодіоди HL1 і HL17 Крім того, при натисканні на кнопку SB2 на прямому виході тригера DD161 зявляється високий рівень, що дозволяє проходження тактових імпульсів через елемент DD14 на вхід лічильника DD6 Лічильники DD6, DD7 багаторазово переповнюються Після відпускання кнопки «Скидання» тригер DD161 перемикається в нульовий стан, подача імпульсів тактового генератора на вхід лічильника DD6 припиняється, а на виходах лічильників DD6, DD7 формується випадковий семіразрядний двійковий код Відповідно до цього кодом блоком сомножителей DD9, DD13 формуються випадкові семисегментні коди, і сомножители висвічуються на цифрових індикаторах HG1, HG2

У ПЗУ DD10 записані двійковій-десяткові коди творів для кожної пари співмножників Код з виходу ПЗУ DD10 надходить на входи А1-А4 пристроїв порівняння DD12 і DD14, а на їх входи В1-В4 подається двійковій-десятковий код числа, що вводиться учням перемикачами SA1, SA2 в якості відповіді На виході вузла порівняння формується високий рівень, якщо коди на його входах еквівалентні, і низький якщо коди не рівні Після введення відповіді учень натискає на кнопку SB3 Так само» Тригер DD162 встановлюється в нульовий стан Якщо відповідь правильна, то перепад напруги з інверсного виходу тригера DD162 устанав

лизав тригер DD161 в одиничний стан, і на його виході формується імпульс, тривалість якого може змінюватися в межах 100 .. 300 мс (тривалість утримання кнопки SB3) Протягом цього інтервалу тактові імпульси надходять на вхід лічильника DD6

Крім того, негативний перепад напруги з інверсного виходу тригера DD161 збільшує на 1 код на виході лічильника DD8, і положення включеного світлодіода в лінійці учня HL17-HL32 зміщується на одну позицію вправо Після відпускання кнопки SB3 тригер DD161 знову встановлюється в нульовий стан У результаті на виході лічильників DD6, DD7 формується новий випадковий код Відповідно до програми, записаної в ПЗУ DD9, DD13, на індикаторах HG1, HG2 индицируются нові сомножители, а на виході ПЗУ DD10 формується відповідний їм код твору

Якщо ж учень набрав неправильну відповідь, то стан тригера DD161 після натискання на кнопку «Так само» не змінюється Предявлення нових сомножителей не відбувається, і учневі надається повторна спроба відповіді Надалі при кожному вдалому відповіді учня положення включеного світлодіода в лінійці учня зміщується на одну позицію вправо

Крім того, після відпускання кнопки SB2 Скидання імпульси з виходу генератора імпульсів великої тривалості подаються на вхід лічильника відповідей автомата DD4, і через рівні проміжки часу положення палаючого світлодіода в індикаторі автомата зміщається на одну позицію вправо У процесі виконання завдання в будь-який момент за положенням включених світлодіодів можна визначити, хто з учасників гри має перевагу

Змагання завершується, коли включиться або світлодіод HL16, або HL32 Тоді на виході 15ї відповідного дешифратора (DD5 або DD15) зявиться низький рівень При цьому тригер DD111 встановиться в нульовий стан або за рахунок подачі низького рівня на R-вхід (у разі перемоги учня), або перепадом напруги на С-вході і подачею низького рівня на D-вхід (у разі виграшу автомата) Низький рівень з прямого виходу тригера DD111 блокує обидва генератора У результаті зміни положення палаючого світлодіода не відбувається Через подачі високого рівня на входи А7 ПЗУ DD9 і DD13 на їх виходах формуються високі рівні, і індикатори HG1 і HG2 гаснуть, а на виході вузла порівняння DD12, DD14 формується низький рівень Таким чином, нові приклади не предявляються, а натискання на кнопку «Так само» не призводить до зміни коду на виході лічильника правильних відповідей DD8 Випробування завершені Для їх поновлення необхідно натиснути на кнопку «Скидання» У табл 33 наведені карти програмування ПЗУ DD9, DD13, DD10

Адреса

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

А

У

З

D

Е

F

ПЗУ DD9

00

А4

ВО

90

80

92

ВО

А4

F8

99

82

А4

90

92

ВО

82

99

01

А4

80

F8

82

82

під

90

F8

99

82

А4

80

99

А4

90

99

02

ВО

92

82

F8

92

А4

’ 80

92

82

F8

90

F8

А4

82

99

80

03

82

80

ВО

90

99

F8

ВО

F8

90

А4

80

99

92

F8

92

80

04

ВО

80

82

ВО

90

99

92

90

Решта FF

ПЗУ DD13

00

F9

99

90

92

92

80

82

F8

82

F8

ВО

82

90

82

А4

F9

01

90

F9

92

А4

92

А4

99

А4

ВО

90

92

80

92

А4

F9

80

02

90

F8

ВО

90

82

80

90

ВО

99

F9

ВО

80

99

80

90

ВО

03

82

F8

ВО

А4

99

82

F9

99

80

F8

99

А4

80

ВО

F9

А4

04

92

82

F9

F8

92

F8

99

F8

Решта FF

ПЗУ DD10

00

02

12

81

40

25

24

12

49

24

42

06

54

45

18

12

04

01

18

08

35

12

30

06

36

14

12

54

10

64

20 ■

04

09

32

02

27

35

18

63

30

16

72

15

24

07

27

56

08

48

36

24

03

36

56

09

18

16

42

03

28

72

14

32

08

40

21

05

16

04

15

48

06

21

45

28

20

63

Решта FF

сл

зі

Джерело: Фромберг Е М, Конструкції на елементах цифрової техніки М: Гаряча лінія-Телеком, 2002 264 с: Ил (Масова радіобібліотека Вип 1249)