Устройство для формирования алфавитно-цифровых символов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АЛФАВИТНОтЦИФРОШХ СИМВОЛОВ, содержащее двоичный счетчик, мультиплексор , управляющие входы которого соединены с вьтходами первой группы счетчика, знаковый генератор , входы первой группы которого являются входами устройства, входы второй группы соединены с выходами второй группы счетчика, а выходы соединены с сигнальными входами мультиплексора, ключ, вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход является первым выходом устройства , первый делитель напряжения, соединенный с выходами третьей группы счетчика, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения , а выход является вторым выходом устройства, и одновибратор, вход которого соединен с соответствующим выходом счетчика, о т л ичающее , СИ тем, что с целью упрощения, оно содержит второй делитель напряжения, соединенный с выходами первой группы счетчика и неS инвертирующим входом операционного усилителя, и элемент И, первый вход которого является входом устройстС ва, второй вход соединен с выходом одновибратора;который является третьим выходог устройства, а выход эле -5ента И соединен с входом счетчика .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (П) ) )) ".: 06 Р 3 153

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3409217У18-24 (22) 22.03.82 (46) 28.02.84. Бюл. 9 8 (72) П.Н. Гркнчук (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро вычислительной техники (53) 681.327.11(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

М 651379, кл. а 09 0 1/08, 1979.

2. Барнинг М. Осциллограф в качестве алфавитно-цифрового дисплея.

Перевод ВЦП Р Б-14639 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АЛФАВИТНО-.ЦИФРОВЫХ СИМВОЛОВ, содержащее двоичный счетчик, мультиплексор, управляющие входы которого соединены с выходами первой группы счетчика, знаковый генератор, входы первой группы которого являются входами устройства, входы второй группы соединены с выходами второй группы счетчика, а выходы соединены с сигнальными входамк мультиплексора, ключ, вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход является первым выходом устройства, первый делитель напряжения, соединенный с выходами третьей группы счетчика, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения, а выход является вторым выходом устройства, и одновибратор, вход которого соединен с соответствующим выходом счетчика, о т л ич а ю щ е е. с я тем, что с целью упрощения, оно содержит второй делитель напряжения, соединенный с выходами первой группы счетчика и неинвертирующим входом операционного усилителя, и элемент И, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом

Одновибратора,который является третьим выходом устройства, а выход элемента И соединен с входом счетчика.

1076897

Изобретение относится к автоматике и измерительной те;.нике и мо= жет быть использовано в автоматизированных кОнтрОльно-испытательных системах для выдачи измерительной и диагностической информации и других сообщений оператору

Известно устройство для индикации арабских цифр на экране ".сцилло= графа, состоящее из триггеров„ дешифратора номера элемента.„ шифратора сигнала подсветки и гашения полей и дешифратора кода индицируемой цифры $1) .

Недостатком данного устройства является узкая область применения вследствие ограниченной номенклату=. ры символов, формир емых с его помощью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее 16-разряд ный двоичный счетчик, знаковый генератор, восьмиканальный цифровой мультиплексор, одновибратор, резистивную цепь.р подключенную к старшим разрядам счетчика и служащую для получения ступенчатого напряжения, накладываемого на пилообразное на= пряжение по координате 1, опера— ционный усилитель для формирования отклоняющего напряжения по коор=динате Y и транзисторный ключ управляемый выходньв си=налом мультиплексора и предназначенный дяя модуляпии яркости луча осциллогра= фа f2) . устройство реализует растровый метод получения изображения симво= лов с использованием зн-.когенерато=

PB o

Недостаток известного устройства обусловлен необходимостью формирования отклоняющего напряжения по горизонтали ир как следствие этогО усложнением устроист.За в результате введения узла гори=-.онтального отклонения. Кроме того известное устройство характеризуется пониженным качеством изображения символов из-за вытягивания и >OGpBжения элементов символов в вертикальном направлении при быстром ска-нировании символов линейно возрас=. тающим пилообразны..- напряжением. Это накладывает ограничение на скорость сканирования символов. а следова.— тельно, на когичество символов, ото=бражаемых в кадре„ т.е, снижает объем одновременно выводимой на экран информации.

Цель изОбретения >>прОщение уст" ройства.

Поставленная цель достигается тем„ что в устройство >-гя формирования алфавит:o--:IHôpoвых символов, СОДЕРжаЩЕС лВОИЧНЫЙ C">ЕТЧИК МУЛЬТИплексорр управляющие входы которого р1 5 лов и увеличивается объем отображаемой информации.

Введение элемента И дает возможность воспользоваться внутренним генератором горизонтальной развертки используемого осциллографа для п ,получения растра на экране. В результате отпадает необходимость в блоке горизонтальной развертки, содержащем генератор пилообразного напряжения и Операционный усилитель. Таким об55 разом, устро: -ство упрощается и увеличивается его надежность.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие принцип синхрониз ации горизонтальной развертки осциллографа, на фиг. 3 временная диаграьп>а вертикально-отклоняющего напряжения, формируемого в устройстве, на фиг. 4 — графическое представление принципа сканиро)о j 5

2О

- З соединены с выходами первой группы счетчика, знаковый генератор, входы первой группы которого являются входами устройства, входы второй группы соединены с выходами второй группы счетчика> а выходы соединены с сигнагьными входами мультиплексора, ключ, вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход является первым выходом устройства, первый делитель напряжения, соединенный с выходами третьей группы счетчика, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения, а выход является вторым выходом устройства, .и одновибратор, вход которого соединен с соответствуюшим ныходом счетчика, введены второй делитель напряжения, соединенный с выходами гервой группы счетчика и неинвертирующим входом операционного усилителя, и элемент

И, первый вход которого является входом устройства, выход соединен с нходом счетчика, а второй вход соединен с выходом одновибратора, который является третьим выходом

> oтрОйства.

Благодаря введению второго делителя напряжения, соединенно=о с тремя младшими разрядами счетчика и неинвертирующим входом операционного усилителя, в предлагаемом устройстве сканирование символов по ве тикалр. производится не линейным пилообразным напряжением, как в прототипе, а ступенчатым. Благодаря этому подсвет элементов символа при его сканировании производится в момент покоя электронного луча IIo вертикали, В результате этого устраняется вытянутость изображения элеменТоВ символа при больших скоростях сканирОвания и как следствие улучшается качество отображения симво107689" вания матриц символов и формирования растра на экране осциллографа. устройство содержит П -разрядный двоичный oчетчик 1, мульTHITJIBRcop 2, транзисторный ключ 3, знаковый генератор 4, первый делитель 5 напрян.ения, операционный усилитель 6, второй делитель 7 напряжения, одновибратор 8 и элемент И 9.

Счетчик 1 служит для синхронизации всего устройства. Мультиплексор )О

2 предназначен для сканирования элементов столбца отображаемого символа. Ключ 3 предусмотрен для усиления выходного сигнала мультиплексора для уровня, необходимого для управления яркостью луча осциллогра. фа.

Знаковый генератор 4 представляет собой постоянное запоминающее устройство, содержащее матрицы отображаемых типов символов в виде

8 8 бит 8 столбцов по 8 элементов), Первый делитель 5 напряжения служит для формирования 2(-") ступенек уменьшающегося напряжения по числу строк символов, отображаемых на экране осциллографа.

Второй делитель 7. напряжения обеспечивает формирование восьмиступенчатого возрастающего напряжения в процессе сканирования каждого столбца отображаемых на экране символов.

Первый делитель напряжения представляет собой (n- ) весовых резистора с весами К, 2R, 4к,..., " 35

2(n "!, подключенных первыми своими выводами к t,п- J старшим разрядам счетчика и объединенных вторыми своими выводами в общую точку на выходе делителя. При этом резистор 40 с меньшим номиналом подключен к старшему разряду счетчика;

Аналогично второй делитель напряжения представляет собой три резистора с весами К, 28, 4R, подключенных 45 первыми своими выводами к трем младшим разрядам счетчика и объединенных вторыми своими выводами в обшую точку на выходе делителя. При этом резистор с весом 4 К подключен к младшему разряду счетчика.

Операционный усилитель б обеспечивает суммирование выходных сигналов первого 5 и второго 7 делителей напряжения с соответствующим знаком и масштабом. Выход операционного 55 усилителя 6 является выходом 1 устройства.

Одновибратор 8 и элемент И 9 обес печивают запуск горизонтальной развертки используемого осциллографа в 60 необходимые моменты времени и синхронизацию счетчика 1 устройства в соответствии с параметрами горизонтальной развертки используемого осциллографа. Вход одновибратора 8 (1) где !-ц — период тактовых импульл сов счетчика.

Период тактовых импульсов счетчика выбирается из условия отсутствия мелькания изображения. Так как развертка одного кадра отображаемого текста происходит в устройстве за время заполнения всего ) -разрядного счетчика, т.е. за время

2и (2) и для отсутствия мелькания изображения необходимо обеспечить скорость развертки 25 кадров в секунду, то развертка одного кадра должна происходить за время 1/25 с. Таким образом получаем условие ! n/

К-2 и= БС, (3) из которого находим необходимый период тактовых импульсов (4) Подставляя значение,! из условия (4) в условие (1), получаем время развертки одной строки отображаемого текста соединен с выходом j -го (j > 6) разряда счетчика. Так как первые шесть разрядов счетчика обеспечивают сканирование матрицы одного символа, то выбор номера разряда счетчика, к которому подсоединяется вход одновибратора 8, определяет число 2(" ) символов в строке отображаемого текста. Выход одновибратора 8 является С выходом устройства. устройство работает следующим об-: разомм.

В исходном состоянии к .выходам

Е, С, Y устройства подключены соответственно вход внешнего управления яркостью луча, вход внешней синхронизации развертки и сигналь" ный вход используемого осциллографа, который установлен в режим ждущей развертки. Длительность развертки осциллографа выбирается из условия, чтобы время прохождения лучом видимой части экрана равнялось приблизительно времени раз.вертки символов одной строки .отображаемого текста. Так как одновибратор 8> формирующий импульсы запуска развертки осциллографа, подключен к -му разряду счетчика, то период запуска одновибратора

1076897

Длительность развертки осциллографа должна быть выбрана такой, что-. бы время прохождения видимой части экрана происходило за время, приблизительно равное 4 q вычисленное из условия (51 . Точная подстройка ocv- 5 ществляется подстройкой частоты тактовых импульсов, подаваемых на вход счетчика.

Работа устройства начинается с момента подачи тактовых импульсов 10 на вход I- элемента И 9. В исходном состоянии счетчик 1 сброшен, а оцновибратор 8 находится в состоянии,. разрешающем прохождение тактовых импульсов с входа F устройства через элемент И 9 на вход счетчика 1.

В течение первых тактовых 2 импульсов до момента запуска выходов

-го разряда счетчика одновибратара 8 развертка осциллографа находится в ждущем режиме и формирования растра не происходит. В момент. окончания 2 -го тактового импульса и сброса -xo разряда счетчика 1 происходит запуск одновибратора 8, выходной импульс запрещает прохождение так-овых импульсов через элемент И 9 на счетчик 1. Задним фронтом импульса одновибратора

8 происходит запуск горизонтальной развертки осциллографа и разреша- О ется прохождение тактовых импульсов через элемент И 9 на счетчик 1. С этага момента начинается формирование paczpa и сканирование матриц символов знакогенератора 4. Зз

В течение первых восьми тактовых импульсов после запуска развертки осцвллографа происходит сканирование мультиплексором 2 восьми элементов перво-о столбца матрицы символа, заданно;о кодом на входах

К вЂ” K устT-ройства. После восьмого тактового импульса выход четвертого разряда счетчика . . устанавливается в "1" и на выход знакового генератора 4 передается второй столбец матрицы символа, В течение следующих воаьми тактовых импульсов прбисходит сканиронание элементов второго столбца матрицы символа. К концу 64-го та тового импульса заканчивается сканирование первого символа текста. При этом пять из восьми столбцов матрицы символа используются под элементы символа, а три столбца — пад пробел между символами. В течение следующих 64 тактовых импульсов происходит сканиро- . вание элементов следующего символа первой строки отображаемого текста.

При этом код новоro символа дслжен 6О быть подан на входы K 1 — К устройства в момент времени между 64-м и 65-м тактовыми импул .сами. Коды симВОлОВ МОгу т поступать H8 вхОды

К jcTpoA OTHE o . ОЗу, 1ожет быть выполнено в виде любого из известных устройств. Для адресации ОЗу синхронизации его с устройствам используются выходы 7 - и счетчика 1.

К концу 2 -го тактового импульса после запуска развертки осциллографа заканчивается формирование первой строки отображаемого текста, сбрасывается -й разряд и изменяется состояние старших tl-1 разрядов счетчика 1, запускается одновибратор 8, запрещается подача тактовых импульсов на вход счетчика 1 и устанавливается режим ожидания устройством окончания горизонтальной развертки осциллографа. Этот режим необходим в связи с тем, что прямой ход горизонтальной развертки осциллографов не заканчивается в момент прохождения лучом видимой части экрана, а продолжается еще некоторое время за прецелами видимости экрана.

Режим ожидания окончания горизонтальной развертки осциллографа обеспечивается установкой длительности импульса одновибратора 8 такой, чтобы импульс заканчивался позже момента прямого хода развертки осциллографа и возвращения луча в исходное (левое положение), Только при таком соотношении длительности импульса одновибратора 8 и развертки осциллографа обеспечивается правильная синхронизация устройства с параметрами разве Утки осциллографа. Практически правильная синхронизация устрокства с параметрами развертки используемого осциллографа достигается путем подбора длительности импульса одновибратора при настройке устройства. При этом предполагается, что длительность развертки осциллографа и частота тактовых импульсов выбраны в соответствии с соотношениями (1) — (5),, Запуск развертки осциллографа производится в момент окончания импульса Одновибратора. В этот момент снова разрешается прохождение тактовых импульсов через элемент И 9 на вход счетчика 1 и начинается фор мирование новой строки отображаемого текста.

На фиг. 2а показана диаграмма пилообразного напряжения горизонтальной развертки, формируемого В осциллографе, а на фиг. 2б — временная диаграмма импульсов однавибратора 8.

Как следует из фиr. " начало импульса одновибратора совпадает с моментом окончания формирования строки отображаемого текста, т.е. после 2 -ro тактового импульса, а начало запуска пилообразного напряжения горизонтального отклонения осциллографа синхронизировано с зад1076897

В С 2 Е

О Р М Н

0 3 4 5

2 ,ЮреЖЯ 8числй птамтобых иипульсо3 после запуска рарУерт а осцмллаерооьа . ghHZ ним фронтом импульса одновибратора 8.

Изображение символов на экране осциллографа в у строй стве создастся за счет подсвета элементов символов на растре, создаваемом в результате совместного действия ступенчатого напряжения с выхода операционного усилителя 6, управляющего положением луча по вертикали, и горизонтальной развертки осциллографа, 10 синхронизированной импульсами с выхода одновибратора 8. В процессе сканирования матриц .символов мультиплексор 2 управляет состоянием ключа

3, который управляет яркостью луча осциллографа, в результате чего происходит подсвет элементов отображаемых символов на растре:

Временная диаграмма вертикальноотклоняющего напряжения, формируемого на выходе Y устройства, показана на фиг. 3. Восьмиступенчатые участки возрастающего напряжения обусловлены действием второго делителя 7 напряжения и обеспечивают развертку элементов столбцов матриц символов данной строки текста, а ступенька понижающегося напряжения обусловлены действием первого делителя 5 напряжения и соответствуют развертке строк текста сверху вниз.

Принцип формирования растра и отображения матриц символов на экране осциллографа в устройстве приведен (фиг. 4) для случая текста, состоящего из четырех строк по четыре символа в строке

Благодаря предлагаемому выполнению устройства увеличивается объем отображаемой на экране осциллографа и нформации, улучшает ся качество отображения символов и увеличивается надежность устройства по сравнению с прототипом. ьлт иипульсаое после золу оное