Brevet FR2586128A1 — publié le 19870213

La présente invention concerne un système électronique qui vient se connecter sur un poste de travail informatique et dont la fonction essentielle est de permettre l'apprentissage et/ou la simulation des logiciels mis en oeuvre sur le dit poste de travail. Le plupart des programmes informatiques ont été conçus pour permettre à un opérateur de faire exécuter par un ordinateur une tâche déterminée. Leur mise en oeuvre nécessite de la part de cet opérateur l'introduction dans l'ordinateur d'informations spécifiques à l'application envisagée. Cette introduction est généralement effectuée par un organe d'entrée dont un bon exemple est le clavier d'une console d'ordinateur qui comporte des touches aussi bien de commande que de programme, l'opérateur doit entrer les informations en pressant les touches du clavier selon un certain scénario relativement rigide en ce sens qu'à un instant donné le type d'information que doit entrer l'opérateur dépend de la phase actuelle du programme en cours et peut lui être dmeandée par l'ordinateur au moyen de messages apparaissant sur un écran de visualisation. Cet échange constitue un dialogue permanent entre l'opérateur et la machine. Le choix des différentes commandes et/ou informations entrées au clavier par l'opérateur constitue le mode d'emploi du programme. Ce mode d'emploi doit être connu de l'opérateur, connaissance qui lui est transmise par différents moyens tels que manuels d'utilisation, formation par moniteurs etc. L'expérience prouve que l'apprentissage par un opérateur ignorant le dit mode d'emploi constitue une lourde servitude de l'informatique qui sans aller systématiquement jusqu'S certains blocages observés, nécessite la mise en oeuvre d'importants moyens humains en documentation, formation-et assistance Les possibilités d'accès à ces moyens et leur coût peuvent représenter un investissement prohibitif par rapport au prix d'acquisition du logiciel lui-mEme et particulièrement en ce qui concerne le marché des microordinateurs personnels.L'invention constitue un moyen qui permet un auto-enseignement à un cott réduit. L'invention a pour objet un procédé pour assister les utilisateurs d'ordinateur qui consiste à insérer un dispositif électronique de type microordinateur entre, d'une part l'organe d'acquisition au moyen duquel l'opérateur fournit à l'ordinateur les informations nécessaires au déroulement du programme et d'autre part l'ordinateur lui-meme. Suivant le procédé, objet de l'invention, le dispositif peut mémoriser les informations, qui sont emises par l'organe d'acquisition actionné par l'opérateur et transmises à l'ordinateur. Il peut aussi mémoriser des informations du mme type qui lui seraient adressées par l'ordinateur. Il peut également emettre des informations toujours du même type, qui seraient mémorisées dans sa mémoire vive, directement vers l'ordinateur.Enfin il peut également contrôler une séquence d'informations en provenance de l'organe d'acquisition actionné par un opérateur en cours d'apprentissage en ce sens qu'il est en mesure de comparer les dites informations avec une séquence d'informations prises comme references préalablement mémorisées et selon que la comparaison fait apparattre ou non la concordance entre ces deux informations, les transmettre ou ne pas les transmettre à l'ordinateur et dans ce dernier cas signaler à l'opératuer la nature de l'erreur et les moyens d'y remédier. Par organe d'acquisition des informations il faut comprendre tout instrument sous la dépendance directe ou indirecte de l'opérateur comme par exemple et ceci à titre non limitatif un clavier à touches de quelque type que ce soit, une table à digitaliser ou une souris. Par information il faut comprendre toutes les informations de type digital, qu'elles soient numériques alphabétiques ou signes de ponctuation, ou codes de contrôle par lesquelles l'opérateur commande le déroulement du programme quelque soit le mode de la liaison qui relie l'organe d'acquisition et l'ordinateur. Le dispositif selon l'invention est ainsi en mesure de contrôler les informations emises par l'organe d'acquisition en direction de l'ordinateur dans le sens où il est capable 1 - de ler mémoriser, 2 - de les transmettre à l'ordinateur en l'état, 3 - de les transmettre ou de ne pas les transmettre selon le résultat de leur comparaison avec une séquence de telles commandes pre-enregistrées, 4 - de simuler un usage normal du programme. Pour mieux faire comprendre l'invention il est donné ci-après un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 représente le dispositif lorsqu'il est connecté à un organe d'acquisition, représenté à titre d'exemple par un clavier et à un ordinateur et sa console de visualisation selon le procédé proposé, Fig. 2 represente le schéma en blocs diagrammes d'un mode d'execution du dispositif selon l'invention, Fig. 3 montre un exemple de réalisation de l'interface du dispositif avec l'organe d'acquisition, Fig. 4 montre un exemple de réalisation des circuits d'entrée/sortie des commandes manmuelles et électriques externes, Fig. 5, 6, 7 et 8 illustrent les principaux modes de fonctionnement du dispositif. La Fig. 1 représente le disposiitf 1 relié de la façon la plus simple, d'une part à l'ordinateur 2, lequel comporte un écran de visualisation 3, et d'autre part à l'organe d'acquisition utilisé par l'opérateur pour entrer les informations représenté sur la figure par un clavier 4. On voit sur la figure que le dispositif selon l'invention vient s'intercaler entre l'organe d'acquisition et l'ordinateur muni de son écran de visualisation. Dans cette disposition- toutes les informations transitant entre le clavier d'un côté et l'ordinateur et son écran de l'autre passent au travers du dispositif 1 qui peut en assurer ainsi le contrôle selon les différents modes qui seront décrits plus bas. Le dispositif est connecté à l'organe d'acquisition et a l'ordinateur par les câbles de liaison 5 et 6 respectivement. La Fig. 2 représente sous forme schématique le dispositif 1, essentiellement constitué d'un microordinateur au sens que l'on donne à ce terme pour un circuit électronique bâti autour d'un programme mémorisé dans une mémoire non volatile. il comporte les éléments suivants - un microprocesseur 7 synchronisé par le quartz 8 qui contrale l'ensemble du fonctionnement du dispositif, en exécutant le programme qui est mémorisé dans la mémoire non volatile 9 qui peut être à titre non limitatif de type ROM, EPROM, ou intégré dans le microprocesseur, - une mémoire vive ou RAM 10 dans laquelle on peut mémoriser d'une part les informations variables nécéssaires au déroulement du programme et d'autre part les informations dont il a été question plus haut, transitant par le dispositif lorsqu'il est dans l'un des modes de fonctionne ment qui sera décrit dans la suite, - un circuit de mesure des temps 11 qui permet entre autre de mesurer les temps qui s'écoulent entre l'émission de deux informations successives, - deux circuits d'interface 12 et 13, le premier 12 avec l'organe d'acquisition, le second 13 avec l'ordinateur Ces circuits assurent d'une part la fonction de compatibili té électrique entre le dispositif et les systèmes auxquels il est raccordé et d'autre part le codage et le décodage des informtions transmises. Ces interfaces sont du m9me type que ceux qui sont utilisés sur l'ordinateur sur lequel s'insère le dispositif proposé. A titre d'exemple non limitatif ils pourront être du type série selon la norme V24/RS232C ou parallèle du type GPIB ou IEE488 ou autre selon le type de liaison adopté par le fabricant de l'ordinateur concerne, - un interface 14 de type série ou parallèle permettant une communication directe avec l'ordinateur ou une mémoire de masse auxiliaire par l'intermédiaire d'un port standard de cet ordinateur et destiné à transférer un programme d'application constitué de séquences d'informa tions à partir de la mémoire vive 10 du dispositif vers l'ordinateur ou la mémmoire de masse auxiliaire ou reciproquement de l'ordinateur ou de la mémoire de masse auxiliaire vers la mémoire du dispositif, - un afficheur 15 de type numérique ou alphanumérique tel que par exemple et à titre non limitatif une ou plusieurs lignes de caractères LCD (Liquid Crystal Display) ou LED (Diodes électroluminescentes), pour informer l'opérateur du mode de fonctionnement en cours ou de la nature des informations transmises ou d'autres informations, - des contacts de commande en entrée 16 permettant de communiquer des ordres au dispositif dont entre autres le mode de fonctionnement, - des contacts de commande en sortie 17 permettant d'actionner des dispositifs extérieurs tels que par exemple et à titre non limitatif un ou plusieurs lecteurs-enregistreurs de cassettes, un projecteur de diapositives ou transmettre des signaux comme par exemple pour signaler à un observateur l'état d'avancement de la séance d'enseignement, - un générateur de sons programmable 18, - une alimentation électrique 19 dans la mesure ou la puissance disponible à partir de l'ordinateur via le câble 6 serait insuffisante ou indisponible, L'ensemble des éléments précédents est interconnecté par un bus interne 20 comme il est usuel dans une telle configuration de microordinateur. Différentes variantes de réalisation du dispositif sont possibles sans pour ce la sortir du cadre de l'invention. Selon une variante un lecteur enregistreur de cassettes audio sonores et son électronique associés peut être incorporée au dispositif. Selon une autre variante, une mémoire de masse non volatile de type ROM ou EPROM, contenue dans un bottier peut être connectée directement au bus interne 20 par l'intermédiaire du connecteur 36. Sur la Fig. 3 on a représenté un détail de réalisation de l'interface 12 du dispositif 1 avec l'organe d'acquisition 4 dans le cas ou les informations qui en sont issues sont codées selon le protocole standard couvert par la norme V24 (ou EIA). Cet interface comprend le circuit intégré électronique 21 : "Récepteur transmetteur asynchrone universel" ou UART et dont la fonction essentielle est de transformer en une information de type parallèle telle qu'elle puisse être utilisée par le dispositif, une information série (succession temporelle de niveaux électriques "O" et "l") telle qu'elle provient de l'organe d'acquisition par l'entrée 22 dans le dispositif. Le circuit intégré 21 est synchronisé par le signal de fréquence fixe issu de l'oscillateur à quartz (23, 24) dont la fréquence est déterminée par le diviseur programmable 25.La liaison 5 avec l'organe d'acquisition 4 est constituée par l'entrée série 22 qui véhicule l'information venant de 4 et la sortie 26 par laquelle l'UART signale à l'organe d'acquisition 4 qu'il est prêt à recevoir une information par la ligne 22. Le signal est mis en forme par le réseau constitué des résistances RI et R2 et des diodes écreteuses D1 et D2 qui attaquent un amplificateur différentiel A1 dont la sortie après passage à travers la diode D3 attaque l'amplificateur A2 qui à son tour excite l'entrée série 27 (signal SDI) de l'UART 21. Le signal de demande d'information (RTS) issu de 1'UART mis en forme par l'amplificateur A3 précédé de l'inverseur A4 est envoyé à l'organe d'acquisition par la ligne 26 partie constitutive de la liaison 5 du dispositif avec l'organe d'acquisition 4.Eu égard au fait que pour un ordinateur donné les interfaces 12 et 13 sont compatibles par construction, l'interface 13 utilise le même protocole que l'interface 12. Ainsi on peut utiliser le même UART 21 dans sa partie émission pour réaliser le circuit d'interface 13 vers l'ordinateur. L'interface de liaison 14 avec un canal (ou port) auxiliaire de l'ordinateur via la liaison 29 utilise dans le cas d'un protocole série V24 le même type de circuit que celui qui vient d'être décrit. Sur la Fig. 4 on a représenté un exemple de réalisation à titre non limitatif des interfaces de commande en entrée et en sortie. En entrée un circuit d'entrée parallèle 30 permet d'acquérir l'état logique des contacteurs 31. Des résistances de polarisation 32 fixent les niveaux des entrées du circuit 30 en 1' absence d'action de l'opérateur sur les contacteurs 31. En sortie les lignes 33 peuvent être mises à la masse par l'intermédiaire des transistors Tl et T2 commandés par les lignes de sortie du circuit 34 via les résistances 35, ce qui permet par exemple de mettre en route ou d'arrêter un lecteur-enregistreur de cassettes. La mémoire non volatile 9 contient un programme qui permet au dispositif d'assurer les fonctions pour lesquelles il est proposé. Sa conception lui permet, d'une part de gérer les signaux électriques en entrée et en sortie : interfaces 12 et 13 avec l'organe d'acquisition et l'ordinateur, interface 17 avec les dispositifs à commander, chargement et sauvegarde des séquences d'informations spécifiques au programme à émuler par l'interface 14, entrée des commandes manuelles ou électriques 16, et enfin animation sonore 18, et d'autre part de généraliser cette gestion au niveau d'un véritable système dont les modes de fonctionnement sont décrits dans ce qui suit Le dispositif 1 intercalé comme indiqué sur la Fig. 1 entre un organe d'acquisition et un ordinateur et son écran de visualisation peut fonctionner selon l'un des six modes suivants MODE 1 - MODE TRANSPARENT (voir Fig. 5) le dispositif 1 laisse passer dans les deux sens les informations entre l'organe d'acquisition 4 et l'ordinateur 2 comme cela se passe en son absence. Dans ce mode l'ordinateur est en fonctionne ment normal sous le seul contrôle de l'opérateur. MODE 2 - MODE PROGRAMMATION (voir Fig. 6) Dans ce mode les commandes issues de l'organe d'acquisition 4 parviennent à l'ordinateur qui fonctionne donc normalement comme dans le mode précédent. Cependant simultanément toutes les commandes issues de l'organe d'acquisition sont mémorisées dans la mémoire vive 10 du dispositif. D'autre part cette mémorisation peut être effectuée en temps réel c'est-b-dire que peuvent être également mémorisés les temps d'exécution de l'opérateur, c'est-å-dire les temps qui s'écoulent entre deux émissions d'informations successives. Ainsi dans ce mode toutes les opérations nécessaires à la mise en oeuvre normale du programme sont mémorisées en temps réel dans la mémoire vive du dispositif. Ce mode est prévu pour être utilisé par un opérateur confirme qui par ce moyen élabore une séquence type de commandes en vue de l'utilisation du dispositif selon l'un des modes 3 ou 4 qui suivent. Simultanément l'opérateur peut enregistrer sur une cassette ou éventuellement d'autres moyens audio-visuels un texte et/ou des images par lesquels il explique au fur et à mesure les actions qutil exécute et les raisons pour le faire. MODE 3 - MODE EMULATION/DEMONSTRATION (voir Fig. 7) la séquence des commandes, soit préalablement exécutées par un opérateur utilisant l'organe d'acquisition 4 et mises en mémoire selon le mode 2 précedent, soit chargées à partir de la mémoire de l'ordinateur 2 à émuler ou de toute autre mémoire extérieure selon le mode 6 que nous verrons dans la suite, est exécutée à. partir du dispositif, celui-ci se comportant comme un organe d'acquisition actionné par un opérateur virtuel. Dans ce mode l'organe d'acquisition est désarmé, toute commande n'etant~pas transmise à l'ordinateur par le dispositif Dans ce mode l'élève opérateur assiste à une démonstra tion effectuée par le dispositif qui simule la présence d'un opérateur confirmé.De plus un texte et/ou des images préalablement enregistrés comme indiqué plus haut peut accompagner la démonstration et ainsi aider l'élève à suivre la démonstration. MODE 4 - ENSEIGNEMENT CONTROLE (voir Fig. 8) dans ce mode un élève exécute séquentiellement les commandes necessaires, en principe en suivant la même séquence que celle qui lui a été présentée au mode précédent. Le dispositif reçoit donc les commandes qu'il entre par l'organe d'acquisition mais contrairement au mode 1, ces commandes ne sont transmises a l'ordinateur qu'après comparaison avec une séquence test et sous séquence. Dans le cas d'une erreur un signal sonore en avertit l'élève et eventuellement fait apparaître la nature de l'erreur sur l'afficheur 15 et les moyens d'y remédier.L'existence de cette erreur peut être transmise à un poste central par les sorties 17, poste qui serveillerait le bon déroulement de la séance d'enseignement. Elles peuvent être également mémorisées par le dispositif en vue d'établir une notation quant à la qualité du travail accompli par l'opérateur élève. MODE 5 - SAUVEGARDE dans ce mode la séquence des informations préalablement mise en mémoire selon le mode "programmation" 2 précédent est sauvegardée dans une mémoire de masse qui peut être celle de l'ordinateur auquel le dispositif est connecté par l'une des deux voies 6 ou 29 ou vers une mémoire de masse auxiliaire par la voie 29. MODE 6 - CHARGEMENT c'est l'opération inverse de l'opération précédente qui permet de charger la mémoire vive du dispositif avec une séquence de commandes à partir des mémoires de masse précédentes en vue de permettre un fonctionne ment du dispositif selon l'un des modes 3 ou 4 précédent. Dans l'exemple représenté en Fig. 1, le dispositif est logé dans un boiter indépendant mais il serait possible d'intégrer le dit dispositif dans le boîtier de l'ordinateur, boîtier qui serait prévu spécialement à cet effet. REVENDICATIONS 1. Procédé pour assister les utilisateurs d'ordinateurs, caractérisé en ce qu'il consiste à insérer entre 1 organe d'acquisition (4) des informations, données par l'opérateur et l'ordinateur (2) un dispositif 1 électronique de type microordinateur, propre notamment à mémoriser les informations provenant soit de l'organe d'acquisition, soit de l'ordinateur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations mémorisées dans le dispositif 1 peuvent être émises vers l'ordinateur (2) sans utilisation de l'organe d'acquisition(4). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les informations provenant de l'organe d'acquisition (4)peuvent être comparées à des informations mémorisées dans le dispositif (1) et transmises ou non transmises à l'ordinateur(2)selon le résultat de cette comparaison. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un microprocesseur (7) une mémoire non volatile mémorisant le programme de fonctionnement du dit microprocesseur, une mémoire vive (10) pour mémoriser les informations du type de celles qui peuvent être émises par l'organe d'acquisition(4)pour être transmises à l'ordinateur, des circuits d'interface de type série ou paralléle avec l'organe d'acquisition et avec l'ordinateur et les circuits de contrôle habituels dans un microordinateur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il peut comporter un lecteur-enregistreur de cassettes audio-sonores incorporé, dont le fonctionnement peut être programmé selon le mode de fonctionnement du dispositif en cours. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit électronique d'interface de type série ou parallèle avec un canal auxiliaire (14) de même type que celui qui existe sur llordina- teur et permettant de transférer des séquences d'informations depuis la mémoire vive du dispositif vers l'ordinateur ou une mémoire de masse extérieure et vice versa. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, caractérisé en ce que la mémoire de masse contenant les séquences d'informations utilisées comme références est constituée d'une mémoire non volatile de type ROM ou EPROM contenue dans un bottier qui peut s'enficher dans le dispositif (1).