数字语言教学系统

摘要

一种数字语言教学系统,主要由多个学生机、主服务器、学生D/A转换及接口电路、学生显示及键盘接口电路、主控制台、模拟板组成,主服务器包括有地址产生器、存储器、存储器管理器、数据处理器、显示处理器、录音板、时钟产生器,本系统由主服务器产生时钟信号、地址信号、数据信号等控制信号,控制整个系统的工作;不使用微处理器芯片,造价相对低廉,易于推广,本系统由于不使用磁带、磁头及机械装置,因此寿命长、体积小、耗电少。

主权项

1．一种数字语言教学系统，包括有主服务器和学生机，其特征在于：该系统主要由以下几大部分组成：(一)学生机；(多个)(二)主服务器；(三)学生D/A转换及接口；(四)学生显示及键盘接口；(五)主控制台；(六)模拟板；其中：(一)每个学生机主要由学生键盘、功能锁存器、功能显示器、编码器、显示地址译码器、锁存译码驱动器、七段LED显示器及话筒放大器组成；学生键盘上的各按键的列线分别与功能锁存器的数据输入端连接；各按键的列线还与该功能锁存器的脉冲触发端CP连接；功能锁存器输出的数据分两路，一路与功能显示器的输入端连接，为功能显示器提供显示信号，另一路则经编码器编码成为A、B、C三条控制线送往学生键盘及显示接口电路；来自学生显示接口的16位显示数据、显示地址信号A0、A1、A2及锁存脉冲EN，分别送往锁存译码驱动器和显示地址译码器；显示地址信号A0、A1、A2作为显示地址译码器的输入信号；锁存脉冲EN作为其选通信号，当锁存脉冲EN有效时，显示地址译码器输出有效，经编码开关S选择送到锁存译码驱动器的置入端LE，使来自学生显示接口的16位显示数据锁存到译码驱动器来驱动LED数码管显示；而话筒开关信号D16来自显示接口，它与显示数据一同锁存，它控制学生话筒的通断；经放大后的话筒信号送往模拟板；(二)主服务器主要由地址产生器、存储器、存储器管理器、显示处理器、数据处理器、时钟产生器及录音板组成；录音板将来自模拟板的音频信号量化，转化为64位数据，存入存储器中备读；从学生键盘接口来的学生键盘控制信息，进入地址产生器，而地址产生器则根据学生机的不同指令，产生相应存储器地址信息；地址信息通过地址总线，一路用来读取(或写入)存储器的数据，另一路则送往显示处理器；存储器采用内存条，它的容量视需要而定；存储器管理器为保证内存条的正常工作而提供写信号WE、三态端控制信号OE、行、列地址选择信号R/C、存储器行选信号RAS、存储器列选信号CAS等管理信号；由存储器读出的64位数据，通过数据总线进入数据处理器；数据处理器将各个学生机的不同数据进行分时处理，送往学生D/A转换器；由地址总线来的地址信息，进入显示处理器，显示处理器将二进制地址信号转变为十进制码，送往学生显示接口电路；时钟产生器为所有电路提供所需时钟信号；它定义为：低6位用于产生时序信号，高6位为学生位线；总称为时钟总线；(三)学生D/A转换及接口电路，该电路有多块，每块电路主要由D/A转换器、多个模拟开关、多个功率放大器及多个阻抗变换器组成；它们之间连接的逻辑关系为；放音时从主服务器中的数据处理器送来的8位数据信号、写脉冲信号WR及地址信号A0-A2，进入D/A转换器；数据经D/A转换后，输出电压信号经模拟开关进入功率放大器，再经阻抗变换器变换阻抗送到学生耳机；当地址A0-A2改变0.1μS后，写脉冲信号WR有效，将8位数据锁存到相应的D/A转换器的数据锁存器；(四)学生键盘和显示接口电路，该电路有多块，每块电路负责8个学生机的显示数据传送和键盘信号接收；每块电路主要由显示锁存器、显示数据光电隔离器、学生键盘信号锁存器、并串转换器组成；它们之间连接的逻辑关系为：来自主服务器中的显示处理器的16位显示数据被送到显示锁存器的数据输入端；当16位显示数据到来后，锁存脉冲CK1出现高电平，CK1的上升沿把16位显示数据锁存到显示锁存器内，与此同时，担负学生机显示地址的A0、A1、A2信号和学生机显示数据置入脉冲信号LE也同时出现在显示数据光电隔离器的输入端一并送往显示数据光电隔离器，经显示数据光电隔离器送往学生机；从8个学生机送来的键盘控制信号经学生键盘信号锁存器分别进入3片并串转换器的D0-D7；当PL出现低电平而串行时钟CP出现高电平时，数据被置入；而当PL为高电平时，串行时钟CP把数据串出，送往地址产生器；(五)主控制台主要由学生控制按键开关阵列，功能锁存器、并串转换器，串并转换器，主服务器操作键，操作键锁存器，编码器组成；主服务器操作键包括：集体控制键、微机键、操作主存储器地址的录音倒、进、放、停、设置、重复、复位等键，和一些功能操作键；这些按键相互为联锁开关，其联锁的逻辑关系为：当集体控制键有效时(“1”有效)，倒、进、放、录、停等操作键操作地址产生器，全部学生按键失效，主存储器的地址由教师通过集体控制键1人操作；当微机控制键有效时(“1”有效)，则主存储器地址产生器与外部微机联接，实现相互通讯；(此键为预留键)；当集体控制键无效时(“0”无效)，倒、进、放、录、停等操作键，被转换为单机操作；可自行操作；在录音键有效时(“1”有效)，主存储器管理器产生WE写信号，去控制录音板的并串转换器的三态门信号OE为低(“0”有效)；此时，从串并转换器送出的64位数据，被存入主存储器；功能操作键包括：对讲、示范、复位、监听节目1、2、3等按键；对讲键有效时，学生控制按键被放开，可以操作，当示范键有效时(“1”有效)它与并串转换器输出的学生控制按键信号相或，送去控制学生D/A转换极的模拟开关；使其音频信号与主控制台的模拟板接通；实现对讲等功能；监听节目1、2、3三个功能操作键，为自锁互锁开关，即只能有一个有效，当其中一个有效时，它去控制模拟板的三个音频输入口输入信号的通断；复位按键与其它按键的联锁关系是当复位按键有效时：对讲键，示范键，学生控制按键无效；即全部被复位到“0”；从学生控制按键开关阵列来的64路信号，进入64位并串转换器，变为1位串行数据信号，送到显示处理器，与显示数据一并送往学生机，控制学生话筒的通断；这个串行数据与示范按键信号相或后被送往学生D/A转换板；串行时钟CK与置入信号PL来自显示处理器；64位串并转换器在串行时钟信号CK的作用下：将从地址产生器的译码器来的学生呼叫信号串入串并转换器的输入端DS，变为64位学生呼叫信号，当64位数据被全部串入后，锁存时钟信号SK有效，将数据锁存，串并转换器的输出端输出的信号进入学生控制按键开关阵列中的发光二极管，使发光二极管发光作为学生呼叫指示；串行时钟CK及锁存时钟信号SK来自显示处理器；(六)模拟板主要由多个前置放大器、三个音频输入口1、2、3，若干放大器、录音前置处理器、教师耳机、教师话筒及功率放大器组成；它们之间连接的逻辑关系为：来自学生话筒放大器的信号经前置放大器进入功率放大电路，功放后的信号经开关K5分两路输出；一路输出给教师耳机，另一路输出给对讲端；三个音频输入口1、2、3经三个放大器分别与开关K1、K2、K3连接，经开关K1、K2、K3选通送往教师耳机和驱动电路，并经驱动电路送往学生D/A板；其中一音频输入口经放大器输出的信号还送给录音前置处理器，再经录音前置处理器送往录音板的音频输入接口。