Терминальное устройство обработки данных

Терминальное устройство обработки данных
Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности, к терминальным устройствам и может быть использована в составе автоматизированных рабочих мест низшего уровня операторов АСУ, там, где использование известных портативных ПЭВМ невозможно или нецелесообразно.
Известны портативные ПЭВМ (1,2), которые могут быть использованы в качестве терминальных устройств, построенные по общеизвестной в настоящее время структурной схеме, конфигурация которой может в достаточной степени или су жаться, или расширяться за с счет аппаратных средств, необходимых и достаточных для решения поставленных задач.
Однако из-за недостаточной прочности своей конструкции, не соответствия требуемым массогабаритных и энергетических характеристик они не могут быть использованы в составе нестационарных терминальных рабочих мест АСУ, работающих в особо жестких условиях механических и климатических воздействий, например, в полевых условиях.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство обработки данных (специальная ПЭВМ), изложенное в (2), содержащее процессорное и запоминающее устройства, блок питания, монитор, клавиатуру, печатающее устройство (на пульте), средства профессиональной ориентации, ряд, контроллеров. Это устройство также может быть выполнено в виде портативного моноблочного модульного прибора. Однако в нем функциональные узлы выполнены отдельными самостоятельными элементами со своими отдельными контроллерами, что ограничивает возможности снижения его массогабаритных
К заявке № 93-029874/24
-5 -gM2W/
и энергетических характеристик.
Целью предложенной полезной модели является уменьшение по сравнению с прототипом массогабаритных и энергетических характеристик терминального устройства, повышение его стойкости к механическим и климатическим воздействиям за счет изготовления его узлов технически и конструктивно с совмещением функций и выполнения запоминающего устройства на микросхемах с электрическим способом программирования информации, необходимой для специального применения, имеющим в своем составе энергонезависимое оперативное запоминающее устройство.
Полезная модель содержит системную шину и непосредственно подсоединенные к ней процессорное устройство, запоминающее устройство, средства вторичного энергопитания, адаптер сети, устройство криптозащиты данных (средство профессиональной ориентации), а также подсоединенные к системной шине через общий контроллер ввода-вывода устройство отображения с регулируемым положением плоского экрана, клавиатуру и печатающее устройство.
В отличие от прототипа полезная модель имеет узлы технически и конструктивно выполненные с совмещением функций, а запоминающее устройство выполнено на микросхемах с электрическим способом программирования информации, необходимой для специального применения, имеющим энергонезависимую оперативную часть.
Выполнение узлов полезной модели технически и конструктивно с совмещением функции позволило существенно уменьшить массогабаритные и энергетические показатели полезной модели, а выполнение запоминающего устройства с электрическим способом программирования применительно к специальным задачам и с энергонезависимой оперативной частью повысить ее стойкость к механическим и климатическим воздействиям.
С-%йЛЖ7 /
Ниже приводятся чертежи и описание частного случая исполнения полезной модели.
На чертежах изображено:
фиг.1 - структурная схема терминального устройства обработки данных; фиг.2 - внешний вид т ер шкального устройства обработки данных.
На фигурах номера позиций обозначают:
1.Системная шина (СШ)
2.Процессорное устройство (ПР)
3.Запоминающее устройство (ЗУ)
4.Средства вторичного энергопитания (СВЭП)
5.Адаптер сети (АС)
6.Контроллер ввода-вывода (КВВ)
7.Устройство отображения (УО)
8.Клавиатура.
9.Печатающее устройство (ПУ)
10.Устройство криптозащиты данных (УКЗД)
11.Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)
К СШ I терминального устройства обработки данных (фигД) непосредственно подеоединеныпроцесерное 2 и запоминающее 3 устройства, СВЭП 4, АС 5 для подключения модема телефонной сети, КВВ б, общий для УО 7, клавиатуры 8 и ПУ 9, УКЗД 10.
Терминальное устройство представляет собой интеллектуальное, программируемое микропроцессорное средство автоматизации обработки данных, предназначенное для установки на рабочих местах операторов автоматизированных систем управления специального назначения, для которых использование выпускаемых в настоящее время персональных ЭВМ или невозможно (например, в жестких условиях эксплуатации, в частности, в полевых условиях), или нецелесообразно
(например, когда не все возможности персональной ЭВМ используются). Терминальное устройство обеспечивает:
-ввод, обработку, хранение, отображение, документирование алфавитно-цифровых (текстовых, табличных) и графических данных;
-обмен информационными сообщениями в терминальных вычислительных сетях;
-программирование, отладку, тестирование, решение расчетных задач, разрабатываемых оператором самостоятельно.
Терминальное устройство выполнено в виде настольного портативного моноблочного прибора с регулируемым экраном, с габаритами 380x300x100 (с откинутым экраном 210). Габариты футляра 450x350x120, Построено по модульному принципу на основе СШ I, к которой подсоединены конструктивно и функционально законченные модули ПР 2, 33 3, КВВ 6, ЖЗД 10, АС 5.
Центральным модулем в терминальном устройстве является ПР 2, обеспечивающее управление и выполнение функциональных программ устройства.
ЗУ 3 предназначено для постоянного и оперативного хранения управляющих программ и данных. Организации ЗУ - страничная. Предусмотрена возможность отключение страничной оперативной части по сигналу Сброс и программно.
АС 5 выполняет функцию сопряжения.
КВВ б предназначен для организации связи с ПР 2, клавиатурой 8, УО 7 и для формирования интерфейса с протоколом и номенклатурой сигналов, необходимых для работы терминального устройства с печатающим устройством 9 типа Электроника M3-63I2.
УО 7 включает в себя автомат сканирования, формирователь напряжений возбуждения, жидкокристаллический матричный экран и акустический излучатель. Обеспечивает пониженное физиологическое воздействие на человека.
#3 o№W 4УКЗД 10 обеспечивает аппаратно-программную защиту информации.
СВЭП 4 предназначены для преобразования напряжения 220 в частотой 50 Гц в простоянный ток со стабилизированными напряжениями 5,,5 B,+JI2,OfI,2) В,20,0+0,2 В и обеспечения автономного электропитания.
Терминальное устройство обеспечивает взаимодействие узлов по магистрали параллельного интерфейса в соответствии с ГОСТ 26765.51-86. Все узлы устанавливаются в корпус устройства на места (позиции), определяющие базовый адрес узла и его приоритет.
Уменьшение массогабаритных и энергетических характеристик и повышение стойкости к механическим и климатическим воздействиям терминального устройства достигается также за счет применения монолитной панели управления (ГРИВ.422412.015-0/1У) в качестве клавиатуры и жидкокристаллического матричного индикатора /ИЖГ 102-64x200 АППК.4338/0.020 ТУ/ в качестве плос кого экрана, выполненных по технологии, учитывающей жесткие условия их эксплуатации.
Терминальное устройство обработки данных работает следующим образом.
При включении питания в ПР 2 вырабатывается сигнал начальной установки, после чего узлы терминального устройства переводятся в исходное состояние и функционируют по своим алгоритмам или подчиняются командам выполняемой ПР 2 программы.
В соответствии с распределением адресного пространства ПР 2 имеет доступ либо к КВВ 6, либо к СВУ II, сто обеспечивает ему прозрачный, не зависящий от работы автомата сканирования, режим работы с У0 7.
#-J30WW
дS30Ј$f r
что обеспечивает лучшую помехоустойчивость устройство и снижает вероятность распознавания техническими средствами по электромагнитному излучению вводимых данных.
Ввод данных в устройство может осуществляться также и через АС 5 по стыкам С2 в соответствии с ГОСТ 18.145-81. При этом устройство осуществляет прием последовательного кода через модем канала связи и АС 5 и преобразует его в параллельную форму, удобную для дальнейшей обработки и отображения.
Программные средства устройства, прошитые в ЗУ 3 позволяют редактировать введенные данные, преобразовывать их в удобную для функционирования устройства форму, а также осуществлять крипто-эмитозащиту. В ЗУ 3 содержится программное обеспечение по Беисик-интерпритатору, позволяющему оператору самостоятельно осуществлять редактирование текстов программ, обеспечивающих решение пользовательских задач, производить программирование, отладку и тестирование устройства.
Хранение оперативной информации осуществляется посредством ОЗУ II, разделенного на банки, часть из которех являются энергонезависимыми, что позволяет осуществлять функционирование устройства без потери информации при аварии электропитания в жестких условиях эксплуатации.
Отображение данных осуществляется на У0 7, основой которого является жидкокристаллический матричный экран (ЖКМЭ), который позволяет отображать как текстовую, так и графическую информацию. Применяемый ШШЭ содержит встроенную схему управления, выполненную на специальных БИС, разваренных непосредственно на стеклянной подложке. Подача управляющих напряжений осуществляется с помощью выводов, выполненных печатным способом на гибком полиамидном шлейфе. Такая конструкция ЖМЭ значительно улучшет его эксплуатационные возможности в части массогабаритных характеристик и надежности работы У0 7. По сигналам КВВ 6 осуществляется параллельно-последовательная запись данных в схему управления УО 7 и кадровая синхронизация ЖКМЭ.
Обмен информационными сообщениями в устройстве осуществляется через внешний модем и обеспечивается однокристальным программируемым приемопередатчиком для каналов последовательной связи (микросхема 580 ИК 5Т П13.480.0I7TO), который преобразовывает параллельный код, полученный из ПР 2 в последовательный поток символов со служебными битами и выдает этот поток в канал связи с программно-установленной скоростью, а также выполняет обратные преобразования: последовательный поток символов со служебными битами преобразовывает в параллельное 8-разрядное слово и выдает это слово в канал данных ПР 2.
Основные технические характеристики терминального устройства обработки данных
1.Тип используемого микропроцессораI806BM2
2.Разрядность обрабатываемых данных16 бит
3.Производительность при обработкеНе менее 0,5 млн oneданныхраций типа регистр4.Адресное пространство микропроцессора 64 байт
5.Организация ЗУ (ОЗУ и ПЗУ)Страничная
6.Размер ОЗУ:
-непереклгочаемэго,энергозависимого 16 Кбайт
-переключаемого, страничного, энерго- 2 х 16  32 кбайт зависимого (страниц х размер страницы)
-переключав мог о, страшчног о, энергоза- 2 х 16  32 Кбайт висимого (страниц х размер страницы)
j oЈW Г Y fрегистр в сек.
-переключаемого, страничного (страниц х размер страницы)
-всего ЕВУ
8.Разрешающая способность Ж матричн экрана:
-в алфавитно-цифровом режиме отобржения (знаков в строке х строк х цвет ов)
-в графическом режиме отображения данных (точек в строке х строк х цвет ов)
9.Э лектр опитание
10.Потребляемая мощность
II.Средняя наработка на отказ
12.Полный срок службы
13.Режим эксплуатации
14. Штатное программное обеспечение: - функционально-ориентированное
- система последовательного программирования
Терминальное устройство обработки данных имеет прочную конструкцию, работает при пониженных (повышенных) температуре, давлении, влажности окружающей среды (иней, роса), при повышенных механических воздействиях (удар, вибрация), при повышенном аккустическом шуме. Уменьшенные массогабаритные характеристики, автономность электрообеспечения повышает автономность использования устройства, Условия эксплуатации: стационарные или передвижные отапливаемые помещения. Мобильность: переноска, перевозка всеми видами транспорта в штатном контейнере (футляре), установка в кабинах транспортных средств (без работы на ходу). Стоимость уст-If
УЗОАМУУ
5 х IS  80 Кбайт  88 Кбайт
80 х 25 х I 640 х 2000 х I
220 В 50 Гц Не- менее 7 Вт Не менее 5000 ч Не менее 5 лет
Непрерывная,круглосуточная работа. Сменная работа с многократным включением в течение суток
Для работы в составе АСУ. Ветроенное
Бейсик-интерпрнтат ор. Встроенное
ройства составляет четверть стоимости известных портативных ПЭВМ PC/XT.
Изготовлены опытные образцы предлагаемой полезной модели.
СоставительЮ.А.Скорик