Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

(iii 734757

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.76 (2! ) 2433409/18-24 (5 ) М. Кл. г с присоединением заявки №

4 06 К 15/20

Государственный комитет (23)Приоритет

Опубликовано 15 05 80. Бюллетень ¹ 18 ао делом изобретений н открытий (5 ) т Д 681,327..1 1 (088.8) Дата опубликования описания 17.05,80 (72) Автор изобретения

А. П. Стахов

Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ ча 1 .

Изобретение относится к цифровым системам отображения информации и может быть использовано в дисплейной технике и системах цифрового телевидения.

Известны дисплеи, основу которых составляет электроннолучевая трубка с Mar

5 нитной или,электростатической системой с цифровым управлением отклонения лутО

Наиболее близким по технической сутт ности к предложенному является устройство, содержащее блок управления, соединенный с первым входом блока подсвета луча, выход которого подключен к модулято-, ру электроннолучевой трубки, входы отклоняющей системы электроннолучевой трубки связаны с усилителями электрических сигналов по координатам Х и У Pj.

К недостаткам известных устройств от-гв носятся:

1) низкая скорость развертки луча;

2) невозможнт.сть обнаружения ошибок в цифровой части дисплея;

3) сложность контроля исправности дисплея в процессе производства и эксплуатации

4) низкая ремонтопригодность.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) и суммирующие ечетчики по координатам Х и У.

Счетные входы счетчиков соединены с соответствующими выходами блока управлеттия, первые вчходы подключены к соответствующим входам ЦАП, соединенных с усилителями электрических сигналов IIo координатам Х и У. Вторые выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, вы ход которого подключен ко второму входу блока подсвета луча, Третьи выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствукнцими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу блока упра вления.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема счетчика.

Устройство содержит блок управления 1, блок 2 подсвета луча, первый элемент

ИЛИ 3, суммирующий счетчик 4 по коордц нате X„UAH 5 по координате Х, усилитель 6 тока по координате Х, второй элемент ИЛИ 7, суммирующий счетчик 8 по координате У, ПАП 9 по координате У, усилитель 10 электрических сигналов по координате У и электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 11, Устройство работает следующим сбразом.

В момент начала переходного процесса в любам из суммирующих счетчиков 4 и 8 на выходе первого элемента ИЛИ 3 появляется сигнал, который гасит переходный процесс в блоке 2 подсвета луча и поступает на модулятор ЭЛТ 11. В этом случае исчезает необходимость "жесткой синхронизации процесса управления "зажиганием" луча; блск 2 подсвета луча становится асинхронной схемой, что автоматически приводит к увеличению скорости развертки луча.

В случае возникновения обнаруживаемой случайной ошибки или обнаруживаемо го отказа на выходе второго элемента зп

ИЛИ 7 сразу же появляется сигнал, под действием которого блок управления 1 останавливает устройство, после чего либо устраняется неисправность (в счетчиках), либо повторяется цикл работы устройства (если ошибка носила случайный характер) .

При возникновении отказа в каком-либо из суммирующих счетчиков 4 или 8 отказавший счетчик сразу же обнаруживается по наличию сигнала ошибхи. Таким образом, благодаря введению в цифровую часть устройства суммирующих счетчиков и ПАП

5 и 9, которые через усилители тоха 6, 10 подключаются х ЭЛТ 11, автоматичео» хи достигаются:

1) повышение скорости развертки луча

ЭЛТ;

2) обнаружение ошибох в цифровой части дисплея;

3) упрощение контроля дисплея в процессе производ:тва н эксплуатации;

4) улучшение ремонтопригодности дис плея.

В качестве примера рассмотрим схему суммирующего счетчика в коде Фибоначчи

55 (фиг. 2), имеющего вход 12, выход 13 сигнала ошибки, выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике.

734757

В каждом разряде суммирующего асинхронного счетчика имеется счетный у -Ктриггер 16 с запуском по фронту 1/О со входом установки в нуль, трехвходовый элемент И 15, двухвходовый элемент ИЛИ

17, выход которого соединен с входом установки в нуль триггера этого же раз» ряда, первый вход соединен с выходом элемента И 15 этого разряда, а второй входс выходом элемента И следующего по старшинству разряда. Первый вход элемента

И 15 соединен с нулевым выходом триггера 16 следующего по старшинству разряда, второй вход - с единичным выходом триггера предыдущего разряда, третий вход - с единичным выходом триггера данного разряда.

Выходы всех элементов И 15 каждого из разрядов через общий многовходовый элемент ИЛИ 18 соединены с выходом 14 сигнала переходного процесса счетчика и первым входом двухвходового элемента И 19, выход которого соединен с выходом 13 сигнала ошибки счетчика, а второй вход — с нулевым выходом элемента задержки 20, который запускается счет» ными импульсами. Время задержки выбрано равным наибольшей длительности переходного процесса в счетчике.

Счетчик работает следующим образом.

Пусть начальное состояние счетчиха нулевое (старшие разряды справа):

О 1 2 3 4 - номера разрядов

О 1 2 3 5 - веса разрядов

О. 0 О О 0

Первый счетный импульс переводит в единичное состояние элемент задержки 20, в результате чего на одном из входов двухвходового элемента И 15 появляется за.прещающий потенциал и записывается "1", в младший (нулевой) разряд счетчика. При записи "1 " в нулевой разряд счетчик переходит в следующее состояние .

0 1 2 3 4

1 1 2 3 5

1 О О О 0 и в счетчике начинается переходной процесс. Сразу же после записи "1 на выходе элемента И младшего (нулевого) разряда появится единичный сигнал, который через общий элемент ИЛИ 18 поступит на выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике, а через элемент ИЛИ 17 младшего разряда на нулевой вход триггера младшего разряда, После перехода триггера младшего разряда в нулевое состояние единичный сигнал на выходе элемента И 15 младшего разряда переходит в нулевой и в этот же момент происходит запись "1 в триггер первого разряда, после чего счетчик переходит в состояние:

О 1 2 3 2

1 1 2 3 5

О 1 О О О

Следующий счетный импульс переведет счетчик в состояние:.

0 1 2 3 4 10 .1 1 2 3 5

1 1 О О О

При этом на выходе элемента И 15 первого разряда появится единичный cm нал, который поступит через общий элемент ИЛИ 18 на выход 14, а через сответствующие элементы ИЛИ 17 в разядлх на нулевые входы нулевого и первого триггеров, что приведет к исчезновению единичного сигнала на выходе элемента И 15 первого разряда, записи "1" в триггер второго разряда к переходу счетчика в следукнцее разрешенное состояние:

О 1 2 3 4

1 1 2 3 5

О О 1 О О

Если счетчик находился в состоянии:

О 1 2 3 4

1 1 2 3 5

О 1 О 1 О, то после поступления счетного импульса переход в следующее разрешенное состояние (нормальный код Фибоначчи числа 5) будет осуществляться через следующие промежуточные состояния (которые являются ненормальными кодами Фибоначчи числа 5):

О 1 2 3 4

1 1 2 3 5

1 1 О 1 О ,О О 1 1 О О О. О О 1

При этом в течение всего переходного 4 процесса в счетчике на выходе 14 будет существовать единичный сигнал.

Преимушествами счетчика являются наличие сигнала переходного процесса, а также возможность обнаружения определен- 0 ных видов сбоев и отказов.

Пусть, например, после окончания переходного процесса в счетчике хранится следующий код:

О 1 2 3 4

1 1 2 3 5

О 1 0 1 О

В процессе хранения кода с выхода элемента задержки 20 на вход элемента И

734757 6

19 поступает разрешающий потенциал. Если в процессе хранения данного кода под вли.янием помех произойдет случайная запись единиц в нулевой, второй или четвертый разряд счетчика, то в счетчике сразу же начнется переходной процесс и на выходе 14 появится единичный сигнал, который через двухвходовый элемент И 19 также поступает на выход 13 счетчика, н сбой сразу же обнарухапзается.

В счегчике могут оыть обнаружены также определенные виды неисправностей. Например, разрыв цепи между выходом трехвходового элемента И 15 в некотором разряде счетчика и входами соответствующих двухвходовых элементов ИЛИ 17 приведет к тому, что соответствующие соседние триггеры не будут сбрасываться в нулевое ссстояние. В результате на выходах 13 и 14 появится устойчивь|й единичный сигнал, свидетельствующий о неисправности счетчика. К такому х<е эффекту приводит ряд других неисправностей счетчика (например, отказ шобого элемента ИЛИ либо элемента И в разряде и т.д.). В конечном счете упрощается контроль исправности цифровой части устройства в процессе эксплуатации, а также улучшается ремонтопригодность устройства.

На фиг. 3 приведена структурная схе-ма ПАП»код-ток в коде Фибоначчи.

ПАП содержит генераторы 21„- 21, эталонных токов, токовые ключи 22„-22, и имеет входы 234 — 23„и выход 24.

Такой ПАП может быть использован для управления лучом в трубке с элек цзомагнитной отклоняющей системой.

Основная его особенность по сравнению с известными "двоичными» ЦАП состоит в том, что эталонные токи пропорциональны числам Фибоначчи. Если принять значение эталонного тока младшего разряда за То, то токи следующих разрядов выбираются равными;

1„= Х 1 =21;1 =31;14 =51,; где ч (i ) вычисляются по рекуррентному соотношению, указанному лихаче.

При подаче на входы 23-23, „некото рого кода Фибоначчи те из ключей 22о22, связанных с генераторами эталонA-q ных токов, номера которых совпадают с номерами единиц в коде Фибоначчи, включаются и на выходе 24 формируется ток, пропорциональный числу, изображением которого является код Фибопа ни, т.е..

U„„= so,×()1

=о

57 8

Можно предложить и другие варианты построения UAII в коде фибоначчи. Одна из возможностей основана на том факте, что отношение соседних чисел Фибоначчи является примерно постоянной вели(; чиной, стремящейся с увеличением i к золотой" или "божественной" пропорции

4 +У5 — ж 1 618.

7 7347

0 при <0 { )= 1 при = 0 { -1) + Ч (-2) при )0 где а — номер двоичного разряда (ф)- вес -го разряда.

Выбор эталонных токов по закону Фибоначчи" приводит к улучшеншо ряда эксплуатационных и производственных характеристик ЦАП. Прежде всего упрощается процедура настройки ЦАП в процессе производства. Для настройки UATI достаточно с высокой степенью точности установить токи в старших двух разрядах ЦАП Х 1

Х„

Токи следующих (в сторону уменьшения) 5 разрядов устанавливаются таким образом, чтобы с высокой точностью удовлетворялись следующие соотношения:

3 -М за ю

1о

Для проверки соответствия, например, 15-разрядного ЦАП метрологическим ха25 рактеристикам достаточно осуществить проверку выполнения следующих соотношений, в которых участвуют все эталонные токи: г

1 =I tT. =? +T +I =I. +1 +Х +I

14 3 42 43 4 1 4О 43 И 9 З

+1,1 +1, =1 +1, +I +1,1 = 30 Ъ И 9 а Э И ч 4

=1 +1 +1 +I +1 +1 +T. З М 9 г В Ь

=Х 1 ФТ + Ф +1+1

4Ъ 44 9 7 3 Л

Наличие указанных соотношений между эталонными токами в ЦАП значительно упрощает контроль ЦАП в процессе производства и эксплуатации, упрощает поиск неисправностей в ЦАП и улучшает ремонт пригодность ЦАП. 40

Цап код-напряжение может быть получен из описанного ЦАП, если к выходу

ЦАП на фиг. 3 подсоединить эталонное сопротивление R, на котором Gyner образовано электрическое напряжение, пропорци- у5 ональное коду Фибоначчи, т.е.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее блок управления, соединенный с первым входом блока подсвета луча, выход которого подключен к модулятОру электрОннОлучевОЙ трубки, вхОды О Рклоняющей системы электроннолучевой трубки связаны с усилителями электрических сигналов по координатам Х и У, О т— личающееся тем,что,с целью повышения быстродействия устройства, в него введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи и суммирующие счетчики по координатам X и У, счеч ныс входы которых соединены с соответст-вующими выходами блока управления, первые выходы соединены с соответствующими входами цифро-аналоговых преобразователей, подключенных к усилителям электрических сигналов по координатам X и У, вторые выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока подсвета луча, третьи выходы суммирующих счетчиков со,единены с соответствующими входами второго элемента ИЛи, выход которого подключен ко входу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Мв 3858085, кл. Н 01 3 29/70, 1972.

2. Куценко A. В. и др. Мини ЭВМ в экспериментальной физике. М., Атомиздат, 1 975, с. 158-1 6 4 (прототип),