Устройство для отображения информации на матричном индикаторе

 

Использование автоматика и вычислительная техника, система сбора и отображёния информации Сущность изобретенияустройство содержит входной буфер 2, два блока памяти 3 и 4, блок управления 7, генератор тактовых импульсов 6, блок 8 селекции обращении, дешифратор записи 5, блок формирования сигналов записи 9, буферный регистр 10, узлы 11-14 индикации, каждый из которых содержит две группы ключей 17, 19 индикаторную панель 20, блок 16 развертки, регистр 18 индикации дешифратор 15 обращений 2-3-7 8-9-11,2- 4-7, 8-5-11,5-12, 5-13, 5-14, 9-7. 8-6-68-2,8- 10, 8-14, 8-13 8-12,8-11,10-14,10-13 10-12 10-11, 15-18-19-20, 16-17-20, 7-9 8 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (si>s G 09 G 3/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .„e,;" A 6 > „rñ 9

Е

;,„ 4"- < y)4 $ ) Q

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4756660/24 (22) 04.11.89 (46) 23.12,92, Бюл. М 47 (71) Научно-производственное объединение

"Плазма" (72) В.Ю.Карпов и Е.Е.Федорова (56) Авторское. свидетельство СССР

N. 1290402, кл. 6 09 6 3/28, 1984, Авторское свидетельство СССР

М 1406635, кл;. G 09 G 3/28, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ НА МАТРИЧНОМ ИНДИКАТОРЕ Е (57) Использование . автоматика и вычислительная техника, система сбора и отображеSU 1783573 Al ния информации. Сущность изобретения: устройство содержит входной буфер 2, два блока памяти 3 и 4, блок управления 7, генератор тактовых импульсов 6, блок 8 селекции обращении, дешифратор записи 5, блок формирования сигналов записи 9, буферный регистр 10, узлы 11 — 14 индикации, каждый из которых содержит две группы ключей 17, 19, индикаторную панель 20, блок 16 развертки, регистр 18 индикации, дешифратор 15 обращений. 2-3-7, 8-9-11, 24-7, 8-5-11,5-12, 5-13, 5-14, 9-7. 8-6-6,8-2,810, 8-14, 8-13, 8-12,8-11,10-14,10-13, 10-12,10-11, 15-18-19-20, 16-17-20, 7-9, 8 ил.

Г.! \

1783573

3 4

ИзобретеНие относится к вычислитель- на матричном индикаторе, содержащее ной технике и может быть использовано в блок управления, тактовый вход которого автоматизированных системах проектиро- подключен к выходу генератора тактовых вания, системах отображения группового, импульсов, а адресные входы, информациколлективного и индйвидуальнбго пользо- 5 онные и управляющие входы-выходы являются соответственно первыми адресными

Известно устройство для отображения входами, информационными и управляю информациинателевизионном индикаторе, щими входами-выходами устройства, блок содержащее первый и второй блоки опера- селекции обращений, информационный и тивной . памяти, блок постоя ннбй" памяти,:j р управляющйй входы "которого подключены блок обмена информации и блок синхрони- соответственно к адресным входам и управляющим входам-выходам блока управле- .

Недостаткомэтогоустройства является ния, первый и" второй блоки памяти, ограниченная пропускная способность ин- информационные входы-выходы которых формации, поступающей с внешнего кана- 15 подключены к информационным входам-выла, так как первый и второй блок ОЗУ ходам блока управления, первый адресный связаны последовательно. и управляющий входы первого блока операИзвестно также устройство для отобра- тивной памяти подключены соответственно жения информации (1), содержащее, кроме. - к адресному и управляющему входам блока блока памяти, групйу коммутатор6в, мульти- 2р управления, узел индикации, содержащий плексоров и сумматоров, обеспечивающих блок развертки, выходы которого подкл1очемультиплексное обращение к памяти со сто- ны к входам ключей первой группы, выходы роны индикаторной части и подобие прямо- которых подключены к горизонтальнйм шиго доступа со стороны внешнего устройства, нам матричного индикатора, вертикальные

Однако данное устройство является аппара- g5 шины которого подключены к выходам клютоемким, . чей второй группы," входы которых подклюНаиболее близким п6технической сущ- чены к выходам регистра, введены блок ности к изобретенйю является устройство формирования сигналов записи-чтенйя, дедля отображения информации на газораз- шифратор, буферный регистр, три узла инрядной индикаторной панели (2), содержа - 3p дикации, в каждый узел индикации веден щее блок оперативной памяти, блок дешифратор, выход которого подключен к управления, блок постоянной памяти, блок входу управления записью регистра индиселекции обращений, а также сдвиговый ре- кации, входы управления чтением регистра гистр, ключи первой и второй группы, селек- подключены к первому выходу блока форми -"" тор адреса, счетчик и тактовый генератор. 35 рования сигналов записью-чтением, второй

Недостатком этого устройства является выход которого подключен к информацион* то. что для повышения быстродействия бы- нымвходамдешифрэторовузловиндикации, ли совмещены операции ввода информации управляющие входы которых подключены к от внешнего устройства и развертка знака выходу дешифратора, информационный и по его коду. Тем не менее операция вывода 4р управляющий входы которого соединены информации из блока памяти в регистры соответственно с информационными и упиндикации вносит разрыв в йроцедуры при- равляющими входами-выходами блока упема и развертки информации. Это составля- равления, вторые адресные управляющие и ет приблйзительно 30% рабочего времени "информэционйые входы первого и второго цикла индикации, В связи с этим падает 45 блоков памятй являются соответственно скорость ввода информации от внешнего вторыми адресными, управляющими и инисточника. К тому же йнформациойная спо- формационйыми входами устройства, персобностьданногоустройствав четыре раза вые адресный и управляющий входы меньше, чем предлагаемого. первого блока памяти соединены соответстПрименение такого устройства для уп- 5р венно с адресным входом и уйравляющим равления наборным экраном требует увели- входом-выходом блока управления, вход чения аппаратурных затрат прерывания которого подключен к третьему пропорционально количеству индикаторов выходу блока формирования сигналов запив экране. си-чтения, адресный, информационный и

Целью изобретения является повыше- 55 первый управляющий входы которого подние быстродействия и обеспечение отобра- ключены соответственно с адресному входу, жения информации нэ сборном экране с информационному и управляющему вхомалыми аппаратурными затратами. дам-выходам блока управления, второй упПоставленнэяцельдостигаетсятем,что равляющий вход которого подключен к в устройство для отображения информации первому выходу блока селекции обраще1783573 ний, второй и третий выходы которого подключены к входам выборки соответственно первого и второго блоков памяти, а четвертый выход подключен к первому управляю- 5 щему входу генератора тактовых импульсов и является выходом готовность" устройства, второй управляющий вход генератора тактовых импульсов является третьим управляющим входом устройства, пятый выход блока селекции обращений подключен к управляющему входу буферного регистра, информационный вход которого соединен с информационными входами регистров узлов индикации, входы выборки которых подключены соответственно к шестому; седьмому, восьмому и девятому выходам блока селекции обращений, тактовые входы блоков развертки узлов индикации подключены к третьему выходу блока формирования сигналов записи-чтения, Введение двух блоков памяти, блока формирования сигналов записи-чтения, состоящего из таймера, дешифрэтора и триггера, позволило совместить операции ввода информации и развертки изображения, увеличить информационную емкость индикатора (до размеров матрицы 128х128 элементов отображения), ввод информации проводить в режиме прямого доступа к памяти, что позволяет отображать информацию с частотой кадров, близкой к телевизионной.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока селекции обращений; на фиг. 3 — функциональная схема блока формирования сигналов записи; на фиг, 4 — временные диаграммы сигналов блока формирования сигналов записи; на фиг. 5 — функциональная схема индикации; на фиг, 6 — блок-схема алгоритма работы устройства; на фиг, 7 — блок-схема алгоритма обработки прерываний; на фиг. 8 — распределение адресного пространства каждого. блока памяти.

Устройство для отображения информации, представленное на фиг. 1, содержит шину 1 внешних сигналов, входной буфер 2, первый 3 и второй 4 блоки оперативной памяти, дешифратор 5 записи, генератор 6 тактовых импульсов, блок 7 управления, блок 8 селекции обращений, блок 9 формирования сигналов записи — чтения, буферный регистр 10, перчый узел индикации 11, второй узел индикации 12, третий узел индикации 13, четвертый узел индикации 14, каждый из которых содержит дешифратор

15, блок развертки 16, первую группу ключей 17, регистр индикации 18, вторую группу ключей 19. матричный индикатор 20.

Блок управления 7 может быгь выполнен на основе микропроцессора КМ1810 РМ86, Блок селекции обращений, представленный на фиг. 2. содержит дешифраторы 21 и 22, триггер 23 страницы ОЗУ и логический элемент И 24.

Блок формирования сигналов записи— чтения регистров индикации, представленный на фиг, 3, содержит генератор 25 импульсов, программируемый таймер 26, дешифратор 27.

На фиг, 4 показаны диаграммы 28 — 30 сигналов соответственно с выходов программируемого таймера 26 и диаграммы 31 —" 33 сигналов с выходов дешифратора 27.

Регистр индикации 18 управляется дешифратором 15 сообщений, пример выпол- нения которого представлен на фиг. 5. Он состоит из трех укрепленных блоков, содержащих регистры индикации 341„,34э, 351...35в, 361...36в, Устройство работает следующим образом, С шины 1 внешних сигналов через входной буфер 2 сигналы адресов, данных, управления поступают на блоки памяти 3 и

4, при этом данные записываются в блок 3 или в блок 4, в зависимости от того, с каким блоком памяти работает блок 7 управления.

Если блок 7 обращается к блоку 3, то данные от внешнего устройства записываются в блок 4;

; Переключение блока 4 памяти происходит при обращении к нему блока 7, другой блок памяти 3 автоматически переключается на работу с внешним устройством, Введение двух блоков памяти 3 и 4 позволило вести прием данных от внешнего устройства в режиме прямого доступа к памяти, увеличить скорость ввода информации. При этом разгружается блок 7 управления для выполнения операции развертки знака по его коду, записи информации регистра индикации 18 для отображения на индикаторе

20. Это обеспечивает устойчивое изображение, так как при развертке выводится подготовлейная информация очередной

"страницы" блока 3 или 4 памяти.

Данные, поступающие через входной буфер 2, являются кодами символов и утилитов. Они хранятся в области 37 блока памяти 3(4) (фиг. 8). Развертка изображения по его кодам проИсходит одйовременно с процессом ввода информации. Она осуществляется согласно алгоритму, представленному на фиг, 6, где Истр — номер блока памяти (3 или 4);

ARST — адрес чтения блока памяти по команде RST;

АЗпИ вЂ” адрес записи индикации в блоке памяти;

1783573

АЧтИ вЂ” адрес чтения индикации в блоке памяти (фиг, 7); АКЗн — адрес слова кодов в блоке памяти: 5

Сч.P.Èí — программный счетчик регистров индикации (для "адресации регистров индикации, изображенных на фиг. 5);

Сч.Зп — счетчик циклов записи в регистры индикации.: 10

Блок управления 7 считывает код знака из области 37 блока памяти 3(4) и помещает его в один из рабочих регистров блока управления. Операции чтения и записи блоком 7 осуществляются согласно типо- 15 вым режимам работы выбранного вида процессора блока управления (в данном случае KM 1810). По коду знака происходит выбор из ПЗУ (знакогенератора), входящего в состав блока управления, соответствую- 20 щего графического начертания, которое записывается в области 39 блока памяти 3(4) по адресам, указанным нэ фиг. 8. Процедуры обмена между процессором блока управления и ПЗУ, входящим в блок 7, 25 подключение ПЗУ к блоку управления, а так>ке операции обмена данными между другими блоками устройства и процессором блока управления являются типовыми. Дешифрация адреса обращения осуществля- 30 ется блоком 8 селекции обращений. На вход блока 8 поступают сигналы с шины адреса и управления, а выходы связаны с входами разрешения блоков памяти 3 и 4, буфера данных 10, блока 9 формирования сигналов 35 записи — чтения узлов индикации 11 — 14, а также с входами готовности генератора 6, входом разрешения входных буферов 2 и выходом строба приема шины 1 внешних сигналов. Блок 8 селекции обращений по- 40 зволяет совмещать процессы ввода данных и развертки иэобра>кения по коду. При каждом обращении блока 7 к одному из блоков памяти 3 и 4 блок 8 формирует сигнал RDY, как показано на фиг. 2. Этот сигнал является 45 стробом приема для внешнего устройства и одновременно переводит входные буферы 2 в высокоимпеданское состояние, Как только цикл обращения блока 7 к блоку памяти 3(4) закончен, текущий блок памяти 4(3) работа- 50 ет на запись информации через входной буфер 2 от внешнего устройства в режиме прямого доступа.

Одновременно с разверткой знака или изображения информация, записанная ра- 55 нее в блоки регистров 18 индикации каждого узла 11 — 14, проходит через ключи 19 второй группы и индицируется на матричном индикаторе 20. Запись информации в блок регистров 18 индикации каждого узла

: 11 — 14 осуществляется устройством согиасно алгоритму на фиг. 7. Приведенные обозначения совпадают с ранее использованными на фиг; 6, Запись информации в блок регистров 18 индикации происходит по сигналу "Счет", поступающему с блока формирования сигналов записи — чтения 9 на вход

"Прерывание" блока 7. Запись информации в блок регистров 18 каждого узла индикации

11 — 14 производится сразу в три линейки регистров 34-36, показанных нэ фиг. 5, Это позволяет сразу записывать. информацию трех последовательных строк информационного поля индикатора 20, что дает возможность избежать частых обработок прерывания блоком 7, а следовательно, уве личить скорость ввода информации и развертки изображения по коду.

Выбор трех линеек регистров индикации 34 — 36 обусловлен .быстродействием выбранного типа процессора блока управления и типом блока памяти 3(4). За время индикации трех строк устройство успевает подготовить информацию для следующих строчек для ее вывода на матричный индикатор, В противном случае иэ-за частых обработок прерывания резко сокращается . время на обработку данных. Синхронизация записи информации. в регистр 18 с разверткой изображения узлами индикации 11 — 14 происходит следующим образом.

С вь1хода тактовых импульсов блока 9 на блок 16 развертки узлов индикации hoступают счетные импульсы с постоянным периодом, которые также поступают на блок 7, Ключи 17 первой группы управляют горизонтальными электродами матричного индикатора 20. С выходов блока 9, входы которого соединены с шинами адреса, данных и управления, сигналы адреса записи и разрешения чтения поступают на дешифратор 15 обращения, на другие входы которого приходят сигналы с дешифратора 5 записи, входы которого подключены к шинам адре.са и управления.

Дешифратор 15 вырабатывает сигналы записи информации из буферного регистра

10 в регистры 18 индикации (34>...34з, 351...35в, 361...36з). Сигналы разрешения чтения ЧТ1...ЧТЗ от блока 9 через дешифратор 15 управляют передачей 64-битного слова с выходов одного из трех блоков 34—

36 регистра 18 на.ключи 19 и далее на вертикальные электроды газоразрядной индикаторной панели 20.

B блоке формирования сигналов записи — чтения одни входы таймера 26 подключены к общей шине устройства и на них поступают данные с шины данные с шины данных. сигналы чтения — записи с шины

1783573

10

25

35

45

55 управления, адрес с шины адреса, а также сигнал выбора кристалла с блока селекции обращений. На другие входы таймера 26 поступают сигналы от генератора 25 и с выхода таймера, который также соединен с дешифратором 27, на другие входы которого поступают сигналы с шины адреса.

Программируемый таймер 26 вырабатывает сигналы в соответствии с диаграммами 28 — 30 на фиг. 4. Дешифратор 27 вырабатывает адреса записи и сигналы чтения в соответствии с диаграммами 31 — 33 на фиг. 4. Функциональная схема дешифратора 15 и регистра 18 показана на фиг. 3

Дешифратор 15 представляет собой ПЗУ, входы адреса и разрешения которого соединены с выходами:блока 9 формирования и с выходами дешифратора 5 записи, а выходы — с входами разрешения регистров индикации 341...36в (фиг. 5). Другие входы разрешения регистров 18 соединены с выходами чтения блока 9, а вход данных — с выходом буфера данных 10. Выходы регистров 18 подключены к второй группе ключей 19

Блок 8 селекции обращений, изображенный нэ фиг. 2, состоит из двух дешифраторов 21 и 22, триггера 23 выбора ОЗУ и логического элемента "И" 24.

На вход дешифратора 21 блока 8 поступают сигналы с шины адреса, а его вь ходы связаны с входами разрешения укаэанных ранее блоков, с входами элемента 24 И, а также с входом дешифратора 22 (фиг, 2), на другие входы которого поступают сигналы с шины адреса. Выходы дешифратора 22 соединены с входами разрешения указанных ранее блоков, а также с входом сброса и установки триггера 23. что позволяет управлять триггером, выходы которого связаны с входами разрешения блоков памяти ОЗУ 3, ОЗУ 4.

Таким образом достигаются наиболее оптимальные условия обмена данными между блоками памяти 3 и 4, блоком 7 и регистром 18 индикации, что позволяет обеспечить высокую скорость приема данных, их обработки и выдачи информации для отображения на матричном индикаторе 20.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на матричном индикаторе, содержащее блок управления, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а эдресные входы, информационные и управляющие входы-выходы являются соответственно первыми адресными входами. информационными и управляющими входами-выходами устройства, блок селекции обращений. информационный и управляющий входы которого подключены соответственно к адресным входам и управляющим входам-выходам блока управления, первый и второй блоки памяти, информационные входы-выходы которых подключены к информационным входам-выходам блока управления. первый адресный и управляющий входы первого блока оперативной памяти подключены соответственно к адресному и управляющему входам блока управления, узел индикации, содержащий блок развертки, выходы которого подключены к входам ключей первой группы, выходы

5 которых подключены к горизонтальным шинам матричного индикатора, вертикальные шины которого подключены к выходам ключей второй группы, входы которых подключены к выходам регистра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены блок формирования сигналов записи-чтения, дешифратор, буферный регистр, три узла индикации в каждый узел индикации введен дешифратор, выход которого подключен к входу управления записью регистра, входы управления чтением регистра подключены к первому выходу блока формирования сигна лов записью-чтением, второй выход которого подключен к информационным входам дешифраторов узлов индикации, управляющие входы которых подключены к выходу дешифраторэ, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно к информационным и управляющим входами блока управления, вторые адрес-. ные управляющие и информационные входы первого и второго блоков памяти явля ются соответствен но вторыми адресным, управляющим и информационным входами устройства, первые адресный и управляющий входы первого блока памяти соединены соответственно с адресным входом и управляющим входом-выходом блока управления, вход прерывания которогО подключен к третьему выходу блока формирования сигналов записи-чтения, адресный. информационный и первый управляющий входы которого подключены cooòâåòñòâåíно к адресному входу, информационному и управляющему входам-выхбдам блока управления второй управляющий вход которого подключен к первому выходу блока селекции обращений, второй и третий выходы которого подключены к входам выборки соответственно первого и второго блоков памяти, а четвертый вход подключен к первому управляющему входу генератора тактовых импульсов и является выходом

"Готовность" устройства, второй управляющий вход генератора тактовых импульсов

1783573

М является третьим управляющим входом устройства, пятый выход блока селекции обращений подключен к управляющему входу буферного регистра. информационный вход которого соединен с информационным входом-выходом блока управления, а выход соединен с информационными входами с шими адрес регистров узлов индикации, входы выборки которых подключены соответственно к шестому, седьмому, восьмому и девятому выхо5 дам блока селекции обращений, тактовые входы блоков развертки узлов индикации подключены к третьему выходу блока фор-. мирования сигналов записи-чтения.

1783573

1783573

1783573 иХ т

Арраг

Sjartip diP

aalu/. ЫУ и&адж

Редактор

Заказ 4519 Тираж . :. Подйисное

ВНИИПИ Государственногб комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издатевьскии комбинат "Патент", г. Ужгород. уа.Гагарина. 101

I йемр gcnra H уиг. 8

Составитель В.Карпов

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз