Brevet FR2706212A1 — publié le 19941216

i - DESCRIPTION TITRE DE L'INVENTION Système pour visualiser et étudier de façon concrêfe /e fonctionnemenf logique ef analogique d'un micro ordinateur à l'état de marche. DOMAINES TECHNIQUES DE L'INVENTION Informatique et électronique ETAT TECHNIQUE DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE FAISANT RESSORTIR LE PROBLEME TECHNIQUE POSE L'étude des composants logiques et analogiques est traditionnellement faite d'une manière théorique et générale. Dans certains ateliers universitaires ou scolaires privilégiés, on trouve certains composants logiques tels que les circuits "and" "nand" "not" "nor", etc, ainsi que certains composants analogiques tels que, par exemple, le transformateur, présentés de manière plus pratique mais on ne trouve pas présenté, ENSEMBLE, les différents éléments qui composent un système informatique. La présentation traditionnelle ne permet pas de voir de manière précise et réelle les inter-connections entre les différents éléments. On se trouve donc face à un paradoxe : on présente aux élèves ou étudiants des techniques de pointe d'une manière archaique. La présente invention permet de remédier à cette contradiction et de moderniser l'enseignement de l'électronique et de l'informatique, permettant ainsi une meilleure compréhension de ces deux disciplines. La présente invention permet effectivement une approche à la fois plus concrëte, plus complète et donc plus réelle, et également plus vivante. Elle est donc plus adaptée à la curiosité psychologique, non seulement de l'enfant, mais aussi de l'adulte. L'utilisation de cette invention aura pour effets immédiats une compréhension plus rapide de l'informatique et de l'électronique et une meilleure connaissance de ces deux disciplines. Cette invention fait le lien entre la théorie et la pratique, entre l'étude scolaire et l'utilisation pratique, bref, cette invention contribue à réunir notre Système Educatif et l'Entreprise. EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention concerne un système qui permet de: 1. Montrer les composants logiques et analogiques d'un ordinateur à l'état actif ainsi que leur place physique. 2. Brancher d'une manière automatique la sonde de l'oscilloscoque à tous les points de l'ordinateun 3. Visualiser et analyser le parcours de l'électron depuis le moment où l'on appuie sur une touche jusqu'au moment où on le visualise sur l'écran, (ou sur tout autre protocole de sortie). 4. Visualiser et analyser le parcours des données (data) depuis le moment où l'on frappe une touche sur le clavier jusqu'au moment où ces données apparaissent sur une sortie, (écran, imprimante). 5. Visualiser et analyser les données lors de leur transformation en différents protocoles, (parallèles, RS 232, boucles de courant, etc). 6. Visualiser et analyser le classement des données, (data), dans la mémoire. 7. Visualiser et analyser l'enregistrement et le classement des données sur le disque dur ou sur une disquette 8. Montrer le rôle de chaque composant ou de chaque ensemble de composants. La présente invention est présentée dans un cube transparent posé sur des roulettes, ce qui permet des mouvements horizontaux, verticaux, circulaires et obliques de cette invention. Cette maniabilité permet une meilleure approche physique de tous les composants, sans que les personnes qui se trouvent autour de cet appareil aient à se déplacer. II en résulte non seulement un gain de temps lors de l'étude des circuits, (les personnes n'ont pas à se déplacer), mais aussi une meilleure concentration des étudiants qui ne subissent aucune coupure dans la visualisation et l'étude des circuits. La maniabilité de cette invention ne constitue pas le point essentiel de celle-ci mais elle est très importante car cela la rend encore plus fonctionnelle. La partie supérieure de ce cube transparent repose sur deux chamières et est donc amovible. Ce couvercle peut donc être ouvert en fonction des besoins. Tous les champs magnétiques provenant des éléments analogiques de cet appareil sont inactivés par un cercle démagnétiseur qui se trouve à l'intérieur du cube et qui encercle tous les élements analogiques. Dans ce cube se trouvent: - Une carte processeur, (où l'on peut installer les processeurs 386 SX et DX, 486 SX et DX ainsi qu'un co-processeur arithmétique). - une carte contrôle d'unité de disquette, - une carte contrôle de disque dur, - une carte contrôle d'écran, - une imprimante, - un oscilloscoque, - un tube cathodique, - une alimentation, - un lecteur de disquette, - une carte contrôle de tube cathodique, - un disque dur, - un ventilateur, - un système matriciel qui rappelle le mouvement d'un traceur, avec les différences suivantes: * dans un traceur, la tête du traceur a un mouvement horizontal et le papier est déroulé de manière verticale au fur et à mesure de l'impression. * dans cette invention, la tête de la matrice a un mouvement horizontal et vertical. A la place du papier (du traceur), cette invention possède une plaquette de n colonnes et de m lignes. * la tête de la matrice de l'invention met en contact une colonne et une liane afin de commander un relais. Par exemple lorsque la 5e colonne est branchée sur la le ligne. ce contact alimente le 5e relais. En dehors du cube, I'utilisateur a - un clavier. Fonctionnement Exemple: étude du processeur. L'utilisateur tape sur son clavier "processeur". A l'aide d'un programme enregistré sur le disque dur ou sur une mémoire permanente , la procédure suivante va se dérouler: La tête de cette matrice, à chaque commande, relie un point vertical à un point horizontal. Chaque contact (x,y) commande alors un relais et chaque relais appartient à un ou plusieurs composants de ce système. Lorsque le relais a reçu l'ordre de contact, le relais va déclencher les opérations suivantes: 1. La même commande qui va alimenter le relais va en même temps déclencher sur le clavier la touche correspondante. Cette touche va permettre de visualiser sur l'écran des informations concernant le processeur. En même temps, le logiciel de cette invention va proposer sur l'écran la liste de tous les points du processeur en demandant de taper sur le clavier le n" du point que l'utilisateur souhaite étudier. 2. Un contact de relais va alimenter le relais qui va rester alimenté jusqu'à la prochaine commande. 3. Un contact de relais va allumer un led sur le processeur, (led ou ampoule qui peut être de la même taille que le processeur). L'utilisateur verra donc immédiatement où se trouve le processeur. 4. Après avoir avoir tapé le n" du point à étudier, la matrice va relier la sonde de 'oscilloscope du point choisi par l'utilisateur. Si, pour visualiser l'impulsion, 'oscilloscope a besoin d'un nouveau réglage, le logiciel de l'invention le fera savoir sur l'écran. L'étude du processeur a été pris en exemple ici. Ce type de branchement est valable pour tous les autres composants. Au début de chaque opération, (ou étude d'un composant), un contact, (par exemple, dernière colonne, dernière ligne), alimentera un relais qui désalimentera l'ancien relais). Si l'utilisateur le désire, il peut mémoriser ou imprimer les études qu'il vient de faire. 2. REVENDICATIONS. 1. Dispositif pour visualiser tous les composants d'un système micro informatique caractérisé en ce qu'il comporte un cube transparent dans lequel sont installés toutes les cartes contrôle et les différents composants d'un système micro informatique ainsi qu'un oscilloscope pour visualiser et analyser les courbes techniques de ces éléments. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte aussi un système matriciel pour brancher de façon automatique et rapide la sonde de l'oscilloscope sur tous les points de ce système micro informatique. 3. Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte des leds qui allumeront les différents composants que l'utilisateur se propose d'étudier. 4. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu' un led est installé dans chaque ligne de bus d'adresses et dans chaque ligne de bus de données. 5. Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que le cube transparent est posé sur des roulettes, ce qui permet une maniabilité de l'invention horizontale, verticale, circulaire et oblique.