Brevet FR2266241A1 — publié le 19751024

L'invention concerne un système éléctronique autonome détiné à enseigner l'utilisation des machines comportant un clavier en général et plus particulièrement celle des machines mécanographiques et informatiques. Dans l'état actuel de la technique il n'existe pas d'appareil autonome , d'une part susceptible de developper aussi bien l'habi- lité dactyle de-l'élève que ses facultés mentales et son acuité visuelle , et d'autre part-bénéficiant d'une bouule de contre-réaction venant aider au travail du professeur. Les dispositifs connus à ce jour, utilisent généralement des combinaisons de moyens éléctro-mécaniques soit pour dicter soit pour afficher. Ces dispositifs marchent à sens unique ; ils s'adresse à l'élève mais ne tiennent pas compte de ce que fait l'élève. En langage technique cela s'appelle des systemes sans boucle de contre-réaction. En effet il est trés difficile et couteux de pouvoir réaliser des boucles de contre-réaction entre les éléments de techniqueshétéro- dites réunis ensemble , tels que les machines à écrire; les pro jecteurs.de film ,-de diapositifes ; les magnétophones à bande ou à casette ; les lecteurs de bandes perforées etc... La presente invention élimine tous ces desavantages et lacunes en utilisant des principes nouveaux et la technologie des circuits integrés TTL , logique de transistor à transistor.Deux prototypes qui fonctionnent parfaitement , prouvent la facilité de sa construction industrielle et la validité de son apport.D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront de la description de ses variantes de réalisation qui va suivre. L'invention est constitué par un système purement éléctronique ne comportant aucun dispositif éléctro-mécanique nécessaire à son fonctionnement. L'ensemble étant connectable aux ordinateurs en codes USAS IN ou E3CDIC . Une execution de l'invention, mais qui n'est pas limitative, comporte plusieurs circuits éléctroniques constituant les éléments du système tel qu'il est exposé sur la Figure gQ 1 , notamment Un générateur programmé de codes 1 .Ce générateur est construit en deux versions. I1 est constitué (le circuits éléctroniques commendés soit par quatre soit par huit interrupteurs ,selon les versions.Chaque circuit ,dont l'interrupteur est ferré, génère un lot de huit fois ,oubien seize fois 2 six BIT en code USASCII oubien en code EBCDIC. Ces circuits éléctroniques sont balayés dans un ordre cyclique ; ce qui aboutit à des combinaisons de 24 = 16 dans la première version et de 28 = 256 cas possibles dans la seconde version.En mettant ces interrupteurs ouvert ou fermé , on peut ainsi obtenir à volonté des lots dèfinis de caractères à afficher , c'est à dire des lettres ,chiffres et signes. Ce qui a pour finalité de permettre l'affichage de lots séléctionnés de caractères afin de faire exercer à l'élève chacun de ses doigta, conformément à la méthode d'enseignement de son professeur. Autrement dit , la combinaison variée de ces interrupteurs aboutit à des programmes variés , destinés à faire exercer un doigt plutot qu'bon autre. La mémoire tampon 2 sert à stocker les caractères fournis par le générateur 1 et de les débiter au fur à mésure de l'utilisation en affichage. Par exemple un par un , deux par deux , trois par trois ... Le prototype comporte une ménoire de trentesix carac tères composés de six BIT , mais rien ne limite la taille de a mémoire tampon sinon le coût et les besoins d'utilisation. Ordonnancement du fonctionnement 3 est un circuit éléctroni que qui gère et controle les signaux Strobe et Horloge provenant des autres circuits. Il sert à organiser le travail de 11 ensemble. Sans que cela soit restrictif , le prototype fonctionne sous quatre régimes : Manuel , Automatique , Lettre , Nots En régime "Lettre" , le système affiche des caractères un par un, soit à la cadence du Strobe du Co mparateur , soit à la cadence de l'horloge interne , suivant que l'on est sur "Nanuel" ou sur "Automatique" . En régime "Mots" le système affiche des groupes de caractères simulant les mots informatiques. Des groupes de trois , quatre , cinq , six , jusqu'à trente deux caractères sont affichés simultanément ; et s'éteignent un par un à la cadence soit du Strobe soit de l'horloge , suivant que l'on est sur "Automatique " ou sur "Nanuel'r .Avec ce dispositif ,il est possible d'afficher n'importe lequel des 64 caractères de l'alphabet usuel dans n'imorte quel rang de la succession de lettres qui constitue le mot informatique. Le circuit Comparateur 4 sert à comparer les informations relatives au caractère affiché avec celles du caractère frappé par l'élève. Il sort des informations d'égalité oubien d'inégalité qui sont crises en charge dans les autres circuits du système. Le circuit Comptabilité erreurs 5 reçoit , parmi autres l'information d'inégalité provenant du Comparateur 4 . Il comporte plusieurs registres à décalage et compteurs binaires , gérés en code BCD , où lton peut enregistrer : "le seuil inférieur" , "le nombre à'erreurs" , "le seuil supérieur" ; chacun de ces valeurs arbitraires étant réglable par modification de codes. Le tableau d'affichage lettres 6 se réalise en deux versions une verni avec des lampes qui s'allument à la Fa; place de chaque caractère , et une autre version où les caractères sont directement générés sur un écran de tube cathodique. =ans les deux cas il existe un décodeur dynamique et les caractères à afficher parviennent au Tableau d'Affichage sous forme d'informations codées en USASCII oubien en EBCDIC. le tableau affichage Mots 7 se fabrique en deux versions Une version à tube cath@dique et une version par diodes luminescente en matrice de 5x7 , oubien 5x8 , oubien 9x11 . Le prototype marche avec trois matrice de 5x7 constituées par trois circuits intégrés monolithiques y du type TII 305 de Vexas Instruments. Une provision existe pour afficher six caractères à la fois ; mais cela ne constitue pas une restriction ni sur le nombre de caractères affichés , ni sur leur dimensions.1)ans le cas où l'on veut obtenir des caractères ayant des dimensions plus grandes que les circuits monolithique du commerce , il est possible d'associer des points lumineux et de reconstituer des matrices aux dimensions souhaitées. Le circuit Comptabilité des Erreurs 5 envoie des informations vers la Variateur de Vitesse 8 chaque fois que le seuil supérieur oubien le seuil inférieur est dépassé. Selon le cas, la Variateur de vitesse agit sur la fréquence horloge. Bn même temps un décodeur BCD 16 BIT décode la position ae la Variateur de vitesse et l'affiche sous forme Qe 16 aiodes luminescentes visibles sur la façade de l'appareil 16 . ela sert d'indicateur de cadence à l'élève . Par ce dispositif la cadence varie automa tiquement , de 1.200 à 12.000 coups minute le circuit Horloge 9 est des plus classiques. Il est constitué d'un circuit intégré du type 7400 . I1 sert à fournir la base de temps necessaire à l'ordonnancement. Le circuit demande de caractères 10 est un circuit de décision qui envoie une impulsion chaque fois que le Strobe du décodeur clavier , oubien des informations lui parviennent du Comparateur ou de l'Ordonnancement. Cette impulsion fournie par le circuit demande de Caractère sert à décaler d'un cran la Mémoire Tampon. Un circuit encodeur ll transforme les impulsions reçues du clavier 12 en code USASCII oubien en code EBCDIC . Ce qui a pour finalité d'apporter une tres grande souplesse à la fabrication industrielle de l'appareil en evitant les torons fastidieux qui servent à véhiculer les informations entre le clavier et les tableaux d'affichage. Par la présente invention ce toron se réduit à une dizaine de conducteur au lieu d'en comporter plus de cinquante. Par cette technique d'encodage @@ on peut , également, utiliser n importe quel type de clavier ; voire acheter des claviers standard du commerce. Un commutateur placé sur la façade de l'appareil sert à initialiser tous les registres éléctroniques leFqu lorsqu'un nouvel élève ou un nouvel exercice commence. Ce commutateur actionne également un retardateur 14 ,à durée variable fixée pour le moment à cinq seconds , met dont le signal met l'appareil en marche. Par l'intermédiaire des transistors Dallast , les impulsions de frappe et d'erreur sont envoyées vers des compteurs mécaniques 17 et 18 visibles sur la façade de l'appareil et qui servent à afficher le Nombre d'erreurs et le Nombre de frappes accomplies par l'élève. Il existe une option de circuit audio 19 réunissant un haut parleur, amplificateur, et un générateur de son Bip-Bip destiné à faire entendre la cadence à l'élève. A la mise enroule de l'appareil ,voir Figure 2 , par le bouton 21 , l'ensemble est sous tension mais le système commence à fonctionner ,seulement , cinq seconds après avoir enclanché le bouton 22 Repos/Travail . Par les commutateurs 25 il-est possible de selectionner quatre oubien huit zones de travail sur le clavier et de ne faire afficher que les caractères d'une zone oubien des zones choisies afin de faire exercer spécifiquement certains doigts de la main. On peut aussi selectionner un parmi quatre modes de travail par le commutateur 23 s/lettres et par le commutateur 24 Automatique/Manuel En mode Manuel - Lettres les caractères des zones séléctionnées par les boutons 25 sont affichés un par un sur le tableau d1Affichage Lettres 26 . Ce tableau ayant la meme configuration que le clavier. L'élève doit appuyer sur la touche correspondante au caractère affiché. Si la frappe est bonne le caractère affiché disparait et un autre caractère apparaît. Si la frappe est fausse le caractère reste affiché et un compteur enregistre et affiche 11 erreur 17 .De même qu'un autre compteur enregistre et affiche la frappe 18 En mode Automatique - Lettres ,les caractères apparaissent et disparaissent à la cadence d'un metronome , issue du Variateur de Vitesse. I1 est possible de regler la cadence de départ par le commutateur 27 . ta cadence ainsi choisie apparait-sur l'Indica- teur de Cadence 16 . 1' élève doit frapper les caractères affichés à la cadence du metronome. Si la frappe est fausse oubien en retard sur la cadence , le compteur erreurs 17 enregistre l'erreur. Suivant le nombre d'erreurs et de frappe en comparaison aux suils definis par le circuit 5 le metronome ralenti ou accélère la cadence et l'élève voit ces variations sur ltindicateur de cadence 16 .Ainsi la cadence s'adapte automatiquement aux erreurs et progrès dèXl'élève. En mode Mots - Manuel , une suite de caractères s'affichent -sur le dispositif d'affichage approprié 28 . l'élève doit frapper par ordre de gauche à droite chacun des caractères affichés. Si la frappe est juste le caractère disparaît Si la frappe est fausse le caractère reste affiché et le compteur 17 enregistre l'erreur. Quand le dernier caractère de la suite aisparait , une autre suite apparait , et ainsi de suite. En mode Mots - Automatique , les suites de caractères apparaissent et les caracteres disparaissent un par un , dans l'ordre, en suivant la cadence du metronome. L'elève dott frapper un par un chacun des caractères de la suite affichée. Slil frappe faux oubien en retard sur la cadence , le compteur enregistre l'erreur. Quand le dernier caractère disparait ? une nouvelle suite de caractères apparait. Selon les erreurs et le progrès de l'élève, la variateur change de cadence et l'indicattnr 16 affiche cette variation. Comme dans les cas précédents , les caractères affichés dépendent des programmes séléctionnés par les commutateurs 25 Ces quatres modes de fonctionnement correspondent à la marche autonome de l'appareil ; mais ils ne sont pas limitatifs. Car on peut connecter l'appareil , aussi , à n'importe quelesource , telle que lecteur de bande magnetique digitale , lecteur de bande perforée utilisant le code USASCII oubien EBCDIC de niveau compatible TTL. R E V E N D I C A T I O N 1.- Appareil autonome destin plus particulièrement à l'exer- cice et l'enseignement de l'usage des claviers informatiques I1 peut etre utilisé individuellement oubien par groupe d'élèves Il est caractérisé par le fait qu'il est constitué par un système essentiellement électronique. 2.- système selon la revendication 1 est caractérisé par sa conception technique faisant appel à la technologie digitale et l'usage des circuits intégrés d'une part et d'autre part à des codes normalisés USASCII et EBCDIC, au moyen desquels il devient possible ae faire agir une boucle de contre-réaction entre l'act4- vité de l'appareil et celle de l'élève. 3.- système selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il est connectable aux ordinateurs et à n'importe quelle source normalisée. 4.- système selon les revendications 1 - 2 - 3 caractérisé par le fait qu'il met en oeuvre (a) un générateur programmable de codes informatiques afin de pouvoir véhiculer facilement les informations et de pouvoir les stocker dans une mémoire (b) une téchnique de manipulation des informations, sous forme codée, qui lui permet d'afficher les caractères ou les mots avec des moyens variés et sous de multiples formes. 5.- système selon la revendication 4 caractérisé en ce que les informations destinées à l'affichage étant codées, le dit affichage pouvant etre réalisé , au choix, sur écran de tube cathodique oubien sur matrice ponctuelle , telles que les matrices à 5x7 ; 5xb ; ou 9111 points. 6.- système selon la revendication 5 caractérisé par le fait que n'importe quel caractère pouvant etre affiché et dans n'importe quel ordre , sans restriction. 7.- système selon la revenaication c. caractérisé en ce que les impulsions commenaant l'affichage pouvant etre fournies de multiples façons , grace à un circuit d'Ordonnancement ee Fonctionnement ; et notamment par un metronome interne dont la cadence varie selon les aptitudes ou inaptitudes de l'élève. 8.- Système selon les revendications 2-3-4-5-6-7 ,prises dans leur enaemble, est caractérisé par le fait que les programmes d'enseignement destinés à l'élève sont fournis : - soit par le système ,lui-même, qui les genére en Temps Réél - soit par uns source informatique extérieure, sans limitation de forme ou de contenu.