DE2818370C3

DE2818370C3 - Programmierbarer elektronischer Rechner mit einer Einrichtung zur Erzeugung akustischer Signale

Info

Publication number: DE2818370C3
Application number: DE2818370A
Authority: DE
Inventors: Shintaro Hashimoto; Masuaki Morino
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-04-30
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2818370A1; US4185170A; DE2818370B2

Description

Die Erfindung betrifft einen programmierbaren elektronischen Rechner, insbesondere einen Kleinrechner mit einer Einrichtung zur Erzeugung akustischer Signale nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei elektronischen Rechnern mit synthetisch erzeugter Ton- oder Sprachauegabe ist es bekannt, die Tonoder Sprachwiedergabe in Abhängigkeit vom Betätigen einer speziellen Taste, im allgemeinen einer Taste, die den Rechenbetrieb auslöst (auch als Normalbetrieb bezeichnet), freizugeben. Im Normalbetrieb laufen die Rechenoperationen im allgemeinen außerordentlich rasch ab. Dagegen kann bei der Informationseingabe die Überprüfung durch gleichzeitige Beobachtung einer Sichtanzeige auf einem Anzeigefeld erfolgen. In diesem Fall kann es gelegentlich störend sein, wenn die Eingabeinformation gleichzeitig und zwangsläufig auch noch akustisch angezeigt wird. Um dies zu verhindern, kann ein Umschalter vorgesehen sein, an dem sich wahlweise die Tonwiedergabe ein- oder ausschalten läßt Aus bestimmten, noch zu erläuternden Gründen, bringt jedoch dieser Umschalter für den Betriebsablauf bestimmte Schwierigkeiten mit sich.

Bei programmierbaren Rechnern kann die versehentliche Eingabe eines Programmfehlers zu unangenehmen Folgen für den späteren Ablauf des Rechenvorgangs führen. Es ist daher oftmals erwünscht, das Programm vor dessen Benutzung nochmals zu überprüfen. Dies jedoch ist bei den bisher bekannten Kleinrechnern schwierig. Insbesondere läßt sich die einzugebende Programminformation während der Eingabe nur mühselig überprüfen, nämlich über die Sichtanzeige in Form von Symbolen und Zeichen. Wird das Programm von einer Vorlage übernommen, so ist diese Programmüberprüfung unter Umständen sehr mühsam, weil ein dauernder Wechsel der Augenstellung erforderlich ist Die Programmeingabe und Überprüfung wird aber noch durch Mehrfachfunktionstasten erschwert, beispielsweise eine Taste für die Winkelfunktion

cos

τ"

die zusammen mit einer Unterscheidungstaste

zu betätigen ist, um eine bestimmte aus einer Mehrzahl von Funktionen festzulegen. Werden beispielsweise die Tasten

und

aufeinanderfolgend betätigt, um die Winkelfunktion »cos« zu bestimmen, so ist es nicht erforderlich, den Tastencode für die Tasten

in den Programmspeicher zu übernehmen, vielmehr soll erst der durch das nachfolgende Betätigen der Tasten

ausgelöste Funktionsbefehl »cos« über einen Syntheseprozeß gespeichert werden. In diesem Fall bleibt die Sichtanzeige der Programmbefehle unverändert, auch wenn die Taste

gedruckt wird; erst anschließend wird der Befehl »cos« nach dem Betätigen der Taste

cos
■>

angezeigt. In anderen Worten: es läßt sich über die Sichtanzeige bei der Programmüberprüfung nicht feststellen, ob die Taste

gedrückt wurde.

Hier würde eine akustische Wiedergabe des eingegebenen Programms oder Programmabschnitts in Abhängigkeit von bestimmten Markierungssignalen nützlich sein, weil sich unter gleichzeitiger Übtrprüfung eines gegebenenfalls schriftlich vorliegenden Programms durch die akustische Wiedergabe eindeutig die richtige Betätigungsreihenfolge der Tasten feststellen ließe.

Die Erzeugung synthetischer Sprache für den hier vorgesehenen Zweck ist bekannt; aus der zahlreich vorhandenen Literatur sei nur beispielshalber auf die US-PS 31 02 165 sowie die US-PS 33 98 241 hingewiesen. Sprachausgabeeinheiten für Großrechner, die über periphere Anlagen wie MODEMS und Telefon abgefragt werden können, sind in IBM-Nachrichten, Jahrgang 18, Aug. 1968, Heft 190, S. 310 bis 313, beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen programmierbaren elektronischen Rechner der eingangs genannten Art so auszugestalten, diß Programmschritte markiert werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch angegeben; sie sieht vor, die Ton- oder Sprachwiedergabe nur in Abhängigkeit von einem Programm- oder Programmaufnahmebetrieb des Rechners freizuschalten.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, die Ton- oder Sprachwiedergabe in Abhängigkeit von bestimmten Befehlen freizugeben, etwa einem ENDE-Befehl, einem HALT-Befehl, einem PAUSE-Befehl, einem SPRUNG-Befehl oder in Abhängigkeit von jo anderen speziellen Programmparametern.

Ein ENDE-Befehl dient im allgemeinen zur Markierung eines speziellen Programms oder Programmabschnitts; ein HALT-Befehl gibt an, daß der Rechner zur Aufnahme neuer Informationen bereit steht, während r> gegebenenfalls gleichzeitig Rechenoperationen ablaufen können, die bei komplizierten Vorgängen unter Umständen eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen können (beispielsweise von einer Minute bis zu mehr als einer Stunde). Weil es speziell bei langen Rechenzeiten mühsam sein kann, den ENDE-Code durch Beobachtung des Anzeigefelds abzuwarten, ist besonders für den Programmschluß eine spezielle akustische Anzeige von Vorteil. In ähnlicher Weise läßt sich auch die HALT-Bedingung nicht ohne weiteres voraussagen. -n

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das «thematische Blockschaltbild eines programmierbaren elektronischen Rechners mit synthetisch erzeugter Sprache gemäß einer Ausführungsform -,0 der Erfindung und

F i g. 2 das Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels für einen Detektor, der bestimmte Bedingungen innerhalb des Rechners nach Fig. 1 abtastet. v>

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip-Blockschaltbild eines elektronischen Rechners ist ein Betriebsartwähler MS mit drei Schaltpositionen vorgesehen, die mit N für »Normclbetrieb«, mit P- W für »Programm-Einschreibbetrieb« und mi; " R »Programm-Lesebe- wi trieb« bezeichnet sind. Eine lastenfeldeinheit KU weist unter anderem eine riALT-Befehlstaste, eine ENDE-Befehlstaste sowie andere Funktions- und Zifferneingabetasten in bekannter Weise aif. Zur eigentlichen Rechnerschaltung gehören folgern Ie Baugruppen: Ein en Tastencodierer EC, ein Programmspeicher PM, ein Adressenregister AR für den Programmspeicher PM, ein Adressendecodierer ADC, eine Adressenwählschaltung ACC, ein Ausgabe-Pufferregister BR, eine zentrale Prozessoreinheit CPU, ein ENDE-Code-Detektor JE, ein HALT-Code-Detektor JH, eine Anzeige mit Anzeigesteuerung DSP, ein Drucker mit Druckersteuerung PRT, eine Signal Verzögerungsschaltung DL, sowie auf der Ausgabeseite ein Oszillator PG zur Erzeugung von Tonsignalen, ein Lautsprecher SP, ein Lautsprecher-Treiber D sowie UND-GUeder G, bis G₄ und G₇ als auch ODER-Glieder G₅ und G₆.

Steht der Betriebsart-Wählschalter MS in der Stellung N für Normalbetrieb, so wird eine durch Betätigen einer Taste der Tastenfeldeinheit KU ausgelöste Information über den Codierer EC codiert und gelangt unter entsprechender Steuerung in Obereinstimmung mit der Eingabeinformation über das UND-Glied G3 in die zentrale Prozessoreinheit CPU. Durch Betätigen von Tasten aufgerufene Rechenergebnisse lassen sich entweder auf der Anzeige DSP darstellen oder über den Drucker fÄTausdrucken.

Steht der Betriebsartwählschalter MS¹ auf P-W, also auf Programm-Einschreibbetrieb, so wird das UND-Glied G₂ aktiviert und die am Tastenfeld KU eingetastete Information gelangt über den Codierer EC in sequentieller Folge in den Programmspeicher PM. Die Zuordnung der im Programmspeicher PM enthaltenen Information wird durch das Adressenregister AR festgelegt.

Während des Programm-Einschreibbetriebs P- W ist außerdem das UND-Glied G\ aktiviert und der Adressenzähler im Register AR wird bei jeder Betätigung einer Taste am Tastenfeld KU über die Adressenwählschaltung ACC um einen Schritt weitergeschaltet. Damit gelangen die Tastencodes sequentiell in den Programmspeicher PM. Das Adressenregister AR wird in Abhängigkeit von der Stellung des UND-Glieds G\ aufgerufen und über die ODER-Glieder Gs und Gi gelangt das Ausgangssignal des Oszillators PG auf den Lautsprecher-Treiber D. Damit gibt der Lautsprecher SP bei jeder Betätigung einer Taste ein entsprechendes akustisches Signal ab. Die Toninsbesondere Sprachsignale werden also während des Einschreibbetriebs P- »Verzeugt, da das UND-Glied Gi mit dem UND-Glied Gi verknüpft ist.

Wird der Rechner auf Programm-Lesebetrieb P-R eingestellt und wird eine nicht gezeigte Programm-Starttaste gedrückt, so wird das Adressenregister AR durch die Adressenwählschaltung ACC auf die Ausgangsstufe zurückgestellt. Der anfängliche Inhalt des Adressenregisters AR wird vom Programmspeicher PM auf das Ausgangs-Pufferregister BR übertragen. Der Ausgang des Pufferregisters BR gelangt damit als Befehl in die zentrale Prozessoreinheit CPU.

Ist dieser Befehl beendet, so erzeugt die zentrale Prozessoreinheit CPU ein Signal NE das in die Adressen-Wählschaltung ACC gelangt und das Adressenregister AR für den nächstfolgenden Programmschritt vorbereitet. Diese Vorgänge laufen wiederholt ab, um alle im Programmspeicher PM gespeicherten Befehle abzuarbeiten. Das beirr. Programm-Lesebetiieb P-R aktivierte UND-Glied G₄ schaltet das Pufferregister BR und die zentrale Prozessoreinheit CPU wirksam. Der Inhalt des Pufferregisters BR wird durch dci HALT-Code-Detektor JH und den ENDE-Code-Detektor /Eübe.prüft.

Liegt ein HALT-Befehl vor, so gibt der HALT-Code-Detektor JH ein Ausgangssignal ab, welches das ODER-Glied Ge wirksam schaltet, wodurch die Signalverzögerungsschaltung DL ein Signal einer bestimmten

Dauer erzeugt, die die Dauer der Ton- oder Sprachwiedergabe über den Lautsprecher bestimmt. Der Ausgang der Signalverzögerungsschaltung DL beaufschlagt über das ODER-Glied G₅ das UND-Glied G₁, so daß der Lautsprecher SP während einer bestimmten Zutperiode in Abhängigkeit von den durch den Oszillator PG gelieferten Signalen akustische Tonsignale abstrahlt.

Ist der ENDE-Befehl erreicht, so spricht der ENDE-Code-Detektor JE an und schaltet die Tonwiedergabe frei.

Die Fig.2 zeigt ein anderes Beispiel für die Detektoren /fund JH. Mit dieser Schaltungsanordnung läßt sich eine Unterscheidung zwischen dem HaIt-Beiehi und dem ENDE-Befehi treffen. Ais Tonqueiie dienen zwei Oszillatoren PG\ und PG₂. Beispielsweise können sich die beiden durch die Oszillatoren

abgegebenen Signale hinsichtlich der Frequenz unterscheiden oder auch darin, daß intermittierend unterschiedliche Tonsignale erzeugt werden. Der ENDE-Code-Detektor JE und der HALT-Code-Detektor Jh sind über Verzögerungsschaltungen DLi bzw. DL· mittels UND-Gliedern G₈ bzw. G₉ verknüpft.

In einigen Fällen kann ein PAUSE-Befehl füi programmierbare Rechner dieser Art mit synthetisch erzeugter Sprache nützlich sein, durch den die Ausführung von programmierten Rechenvorgänger und Befehlen für eine bestimme Dauer unterbrochen und nach Ablauf der Zeitperiode fortgesetzt wird. Die erwähnten Detektoren können auch auf Abfrage des PAUSE-Befehls eingerichtet werden. In analoger Weise läßt sich die Erfindung auch auf die Bewertung und Anzeige von SPRUNG-Befehlen anwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Programmierbarer elektronischer Rechner mit einer Einrichtung zur Erzeugung akustischer Signa-Ie, bei dem wahlweise mehrere Betriebsarten, insbesondere ein Rechenbetrieb und ein Programmbetrieb einstellbar sind, mit einem Tastenfeld mit einer Mehrzahl von Tasten zur Eingabe von Daten und/oder Programmschritten, einer zentralen Prozessoreinheit zur Durchführung von Rechenoperationen in Abhängigkeit von einer über das Tastenfeld eingegebenen Information und mit einem adressierbaren Programmspeicher, gekennzeichnet durch einen in Abhängigkeit von der Einstellung des Rechners auf Programmbetrieb aktivierbaren Codewortdetektor (JH, JE) mit nachgeschalteter Auslöseeinrichtung (Gb, DL) der bestimmte, über den Programmspeicher (PM) auf die zentrale Prozessoreinheit (CPU) gelangende Programmschritte und/oder einen in Abhängigkeit von der Einstellung des Rechners auf Programmbetrieb aktivierbaren Tastendetektor (Gj), der das Betätigen einer Funktionstaste (HALT, ENDE, SPRUNG) des Tastenfelds (KU) erfaßt, wobei der Codewortdetektor oder der Tastendetektor über eine Auslöselogik (G₅, G₇; G₈ bis G₁₀) einen akustischen Signalgenerator (PG) freischalten, der ein dem betreffenden Programmschritt oder einer betätigten Funktionstaste zugeordnetes akustisches jo Signal über eine Lautsprecherausgabeeinheit (D, SP) abgibt

2. Programmierbarer elektronischer Rechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (Ge, DL) den Signalgenerator j-, (PG) über die Auslöselogik (G₅, G₇; G₈ bis do) für eine begrenzte festgelegte Zeitperiode bei Betätigung einzelner Funktionstasten (HALT, FNDE, SPRUNG) und/oder bei Auftreten der bestimmten Programmschritte freischaltet.

3. Programmierbarer elektronischer Rechner nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere Signalgeneratoren (PGi, PGi), die zur akustischen Unterscheidbarkeit bestimmter Befehle oder Programmschritte in Abhängigst von der <r, Betätigung bestimmter Funktionstasten und/oder bestimmter Programmschritte über die Auslöselogik (Ge bis Gio) auswahlweise auf die Lautsprecherausgabeeinheit (D, SP)schaltbar sind.