Устройство для отображения символов на экране электронно- лучевой трубки

 

Союз. Соеетскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17 ° 04.81 (21) 3279935/18-24 ($1) М. КЛ. с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетG G 1/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30. 10. 82 (И) УДК 681.327.11 (088. 8) - Л.С. Сорока и А.В. Королев (72) Авторы изобретения

ЙИСОЮЗКАЯ

НР %;Л)т6 .(, ТЕХ(зИЧЕСК;.+, ЗМ|ЛИОТЕКА (7() Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ CHNBOJIOB

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода ЭВМ и автоматизированных системах управления,. отображающих информацию на экранах электроннолучевых трубок (ЭЛТ).

Известно устройство для отображения информации на экране ЭЛТ, реали.зующее параметрические способы формирования изображений, основанные на управлении положением электронного луча на экране (ЭЛТ) (1).

Недостатком этого устройства являются ограниченность функциональных возможностей и невысокое качество формируемых изображений, большое время формирования изображений,- большие аппаратурные затраты, обусловленные необходимостью в организации хранения больших объемов информации, описывающей отображаемый алфавит.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для отображения символов на экране ЭЛТ, содержащее блок формирования отклоняющих напряжений, вход которого подключен к выходу распределителя, группу элемен -тов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами бло° ка фореиирования отклоняющих напряже ний, блок выбора микрополиграмм, первый вход которого соединен с выходом регистра, а выходы подключены ко вторым входам соответствующих элементов. И группы и элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, второй вход — к соответствующему входу распределителя, а выход — ко второму входу блока выбора микрополиграмм, соответствующий выход которого соединен с первым входом блока подсвета, второй вход которого подключен к выходам распределителя, а третий вход - к выходу регистра и к одному входу блока выбора микрополиграмм, второй вход которого связан с выходом элемента И (2) .

Недостатком известного устройства ,является его сложность, обусловленная необходимостью в организации хранения неоправданно большого информаци25 онного описания для каждого отображаемого символа. В устройстве для каждого отображаемого символа в ПЗУ хранится 32 разрядный код символа. ,Разрядность этого кода определяется

30 тем, что изображейия формируются из

970435

99 пп

Код набора

1 I

1 2 3 4 5 6 7

1 2 3

1 1 0 1

1 1 0 0

1 0 0 1

1 .1 1 0

4 восьми четырехэлементных микрополиг рамм треугольной формы.

Однако, так как число микрополиг рамм, необходимое для формирования даже самого сложного символа, не превышает 4 (3";„ 4), то нет необ- 5 ходимости в органиэации символа хранения такого большого количества избыточной информации. Большой объем. памяти, обработка больших информаци онных слов, обусловливают недостаточ 10 ную надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к одному входу элемента И, распределитель импульсов, первые четыре выхода которого подключены к первому входу блока подсвета и к соответствующим входам блока формирования отклоняющих напряжений, выход которого подключен к одним входам первого и второго блоков ключей, дру гие входы которых соединены с одним выходом блока выбора микрополиграмм, а выходы - соответственно с первой и второй выходными шинами, первый приемный регистр, вход которого подключен к шине КОДА СЙМВОЛА,а выходы — ко второму входу блока подсвета, выход кото 30 рого подключен к третьей выходной шине,введены триггер, второй регистр, дешифратор кода микрополиграмм,блок управления подсветом, группу элементов

И и группу элементов ИЛИ, при этом 35 единичный вход триггера подключен к шине ПУСК и к первому входу блока выбора микрополиграмм, второй вход которого подключен к пятому выходу распределителя импульсов, вход кото- 40 рого связан с выходом элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера и к установочному входу второго регистра, другой вход котоРого связан с шиной 45

КОДА СИМВОЛА, а выход — со входом дешифратора кода микрополиграмм, выход которого соединен с третьим входом блока выбора микрополиграмм, четвертый вход которого подключен к одному входу блока управления подсветом и к выходам элементов И группы, одни входы которых соединены с нулевым выходом триггера, а другие входы подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ группы, вхо ды которых подключены к выходам первого регистра, второй вход блока УП- равления подсветом подключен к пятому выходу распределителя импульсов, первый выход — к третьему входу блока подсвета, а второй выход — нулевому входу триггера и к шине КОНЕЦ

ФОРМИРОВАНИЯ.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 — обобщенная фигура,из которой синтезируются изображения, на фиг. 3 - набор микрополиграмм, на фиг. 4 — зпюры отклоняющих напряжений, необходимых для формирования микрополиграмм, которые снимаются с выходов блока формирования отклоняющих напряжений.

Устройство содержит генератор 1 ,импульсов, распределитель 2 импульсов (РИ2), блок 3 формирования отклоняющих напряжений (БФОН 3), блоки 4 и 4 ключей, блок 5 выбора микрополиграмм (БВМ5), .приемный регистр 6, регистр 7 кода микрополиграмм (РКМ7), дешифратор 8 кода микрополиграмм (ДШКМ 8), блок 9 подсвета (БП 9), блок 10 управления подсветом (БУП 10), группу элементов ИЛИ ll -114, группу элементов И 124 -124, триггер 13, элемент И 14, шины ПУСК 15, КОД СИМВОЛА 16, х (t) 17, у(t) 18, z (t) 19, КОНЕЦ СИМВОЛА 20.

Изображения формируются из семи микрополиграмм (фиг. 3). Так как для формирования самого сложного символа число микрополиграмм (Я,;„) не превышает 4 (ф",„,;„ 4), а в каждой микрополиграмме по 4 элемента, то код подсвета (в порядке возрастания порядковых номеров микрополиграмм) заносится в шестнадцатиразрядный регистр 6 по шине 16.

В регистр кода микрополиграмм

PKN7 по шине 16 заносится трехразрядный код, который преобразуется в семнэлементный код микрополиграмм с постоянным весом, равным 4.

Восемь сформированных кодов приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Код на выходах ДМКМ8

1 1

970435

Продолжение табл. i

-Код набора

РР пп

Код на выходах ДШКМ8

1 0

1 1

О. 1

1 1

1 0 1 1

1 0

1 1

Т а б л и ц а 2

Микрополиграммы

45 х у

50

Ая

1

Единичное состояние разряда кода из выхода ДШКМ8 определяет необходимость формирования микрополиграммы, соответствующей этому возбужденному разряду. Для каждого отдельного символа нет необходимости в формировании всех четырех микрополиграмм.

Поэтому на выходах элементов ИЛИ 11 из кода подсвета формируется код коррекции микрополиграмм, который определяет только те необходимые микрополиграммы, элементы которых входят в изображение. Это обеспечивается тем, что единичные выходы регистра б потетрадно подключены ко входам соответствующих элементов

ИЛИ 11. Если ни один элемент микрополиграммы подсвечен быть не должен, то на выходе соответствующего эле мента ИЛИ 11 — 0 .

Именно в БВМ 5 осуществляется коррекция кода микрополиграмм. Число выходов БВМ 5 равно 7 (по числу микрополиграмм в наборе). Возможное число последовательно возбужденных выходов этого блока определяется весом кода коррекции.

Нумерация микрополиграммы (фиг. 3) совершенно произвольна, но необходи- ма для установления вэаимооднозначного соответствия между номером микрополиграммы и номером разряда блока 5 выбора микрополиграмм.

БВМ 5 управляет группами ключей

44 и 4, с выходов которых снимаются. необходимые напряжения для формирования микрополиграммы, соответствующей

Возбужденному выходу БВМ 5. Количество ключей (элементов И) в блоке (41 — по координате х,42 — по координате у) определяется количеством типов отклоняющих напряжений, формируемых блоком 3 формирования отклоняющих напряжений. Причем на входы определенной из шести пар ключей подается определенное иэ шести типов отклоняющее напряжение (фиг. 4) °

БФОН 3 управляется сигналами с четырех выходов распределителя 2 (число выходов распределителя 2 onределяется в свою очередь числом эле ментов микрополиграмм) . Выходы распределителя 2 соединены со входами соответствующих формирователей таким образом, что на выходе формирователя формируется напряжение типа

А1(П1,фиг. 4), на выходе формирователя — напряжение типа А„(П,фиг.4) .

Напряжение типа A>(U< фиг. 4) снимается с выхода элемента И и образуется иэ напряжения А путем задержки его на один такт элементом задержки.

Остальные необходимые типы отклоня30 ющих напряжений (A, A, A ) получаются путем инвертировайия йнверторами соответственно напряжений А.1, А<, АЗ.Таким образом за время 4 а1 на выходах БФОН 3 формируется шесть типов

35 напряжениЙ (Ь - длительность импульса на одном из выходов распределителя 2).

B табл. 2 приведены необходимые отклоняющие напряжения по координатам х .и у для определенного номера микрополиграммы.

В семь триггеров БВМ 5 заносятся код -с выходов,ЦШКМ 8 с весом, равным

4, т.е. в возбужденном состоянии находится четыре триггера. Блок БВМ 5

970435. рех микрополиграмм для каждого символа, то элементы И разбиты на 4 группы. Одни входы всех элементов И подключены к выходам регистра 6 кода подсвета, вторые входы элементов каждой группы подключены к соответствующему выходу блока 10 управления подсвета.

В триггеры БУП 10 заносится код коррекции с выходов элементов ИЛИ ll через элементы И 12.

Элементы И связаны с единичными и нулевыми выходами триггеров таким образом, что подключенным к соответствующей группе элементов И всегда будет только левый крайний единичный триггер. Следующий единичный триггер окажется подключенным к группе элементов И через время 4 6t, т.е. по окончании формирования предыдущей микроподиграммы и только после того, как импульсом с пятого выхода распределителя 2 будет установлен в нулевое состояние через элементы И предыцущий-единичный триггер. Импульс установивший последний единичный триггер в нулевое состояние, будет импульсом конца формирования символа и снимается с выхода элемента И, поступая на шину 20.

Таким образом, блок 10 управления . подсветом обеспечивает подсвет элементов микрополиграмм в соответствии с кодом коррекции.

Для того, чтобы подсвет элементов микрополиграмм осуществлялся именно в момент их формирования, третьи входы элементов подключены к соответствующим выходам распределителя 2 импульсов.

Нулевое состояние триггера 13 является исходным, что обеспечивает прохождение кода коррекции с выходов элементов ИЛИ 11 через элементы И 12 на входы блока 10 управления подсветом и блока 5 выбора микрополиграмм.

При переводе триггера 13 в состояние 1 блокируются элементы И 12 и регистр 7 кода микрополиграмм устанавливается в 0 для того, чтобы исключить влияние информации, записанной в регистры 6 и 7, на работу устройства (в частности блоков 5 и 10).

В исходном состоянии девятнадцатиразрядный код символа записан в регистры 6 и 7. Трехразрядный код набора микрополиграмм дешифруется

ДШКМ 8 в семиэлементный код с весом, равным 4, который записывается в триггеры БВМ 5. На выходах элементов

ИЛИ 11 формируется 4-х элементный код коррекции, который записывается в регистр БВМ 5 и триггеры БУП 10.

УстРойство работает следующим образом. вырабатывает для каждого символа из четырех возможных сигналов на семи своих выходах только те, соответству ющие микрополиграммы которых необходимы для формирования отображаемого символа, т.е. в соответствии с кодом коррекции, записанного в регистр. Так, например, для формирования буквы необходимы микронолиграммы II III VI ° В регистре 7 при этом записан код 110, который дешифруется в код 0111010. Код коррекции для символа A составляет 1101. Это означает, что из четырех единичных триггеров к выходам 5 будут подключены выходы только первого, второго t5 и четвертого единичных триггеров, т.е. возбуждены будут второй, третий и шестой выходы BBN 5, т.е. те, которым соответствуют микрополиграммы

Хх, III „VI. 20

Такой порядок работы БВМ 5 достигается тем, что единичный выход перного разряда регистра, в который записан код коррекции, подключен к одним входам элементов И и запрещающим входам элементов ЗАПРЕТ.

Элементы И, кроме того, связаны с единичными и нулевыми выходами триггеров таким образом, что подключенным к группам ключей 4 и 4 будет толь- 30 ко левый крайний единичйый .триггер при условии, что в первом разряде регистра записана 1 . Если же в первом разряде регистра записан 0, то левый крайний единичный триггер устанавливается в О, и импульсами с выходом соответствующих элементов

ЗАПРЕТ осуществляется сдвиг на один такт кода коррекции в регистре и подключается следующий левый крайний единичный триггер, опять же при ус- 40 ловии, что в первом разряде регистра записана . 1, и т.д. Следующий необходимый единичный триггер (в соответствии с кодом коррекции) окажется подключенным к ключам 4 и 4 толь-45 ко после того, как через время 4 импульсом с пятого выхода распределителя 2 предыдущий необходимый единичный триггер будет установлен в нулевое состояние через соответствующие элементы И и ИЛИ.

Таким образом, блок 5 выбора микрополиграмм задает количество циклов работы распределителя 2 для каждого конкретного символа, равное количеству единичных разрядов в коде коррекции.

Для того, чтобы подсвет элементов полиграммы осуществлялся только в моменты формирования нужных микрополиграмм,вход блока 9 подсвета свя- 60 заы с выходом блока 1() управления и одсве том.

Блок 9 подсв е та п редс тавл яе т с обой группу элементов И-ИЛИ. Так как возможно формирование не более четы970435

9l =()((ор 9Г+ . ;„и)М, 30 где

При этом, с одной стороны, полностью сохранены функциональные возможности устройства-прототипа, а временные затраты не превышают временных затрат. С другой стороны, введение в устройство блока 10 управления подсветом дешифратора 8 кода микрополиграмм, триггера 13, элементов ИЛИ 11 и И 12 не приводит к усложнению устройства по сравнению с прототипом, поскольку разрядность регистров сокращена с

60 32 до 19, а аппаратурные затраты блока подсвета сокращены в два раза.

Таким образом, предлагаемое устройство значительно проще устройствапрототипа, поскольку объем ПЗУ уменьgg шен более, чем на 40%. Уменьшение

Импульс Пуск по шине 15 переводйт триггер 13 в единичное состояние.

Это обеспечивает сброс в 0 регистра 2, блокировку элементов И 12.

На один вход элемента И 14 с единичного входа триггера 13 поступает высокий потенциал. Это обеспечивает прохождение импульса частотной

f (— = gt) на вход распределителя 2, который управляет блоком 3 формирования отклоняющих напряжений. С выходом БФОН 3 на одни входы ключей

4„ H 4 подаются необходимые для формирования микрополиграмм напряжения (фиг. 4). Одновременно с подачей отклоняющих напряжений на вторые входы только одной пары ключей 4л и 4<„ соответствующей определенной микрополиграмме, подается управляющий сигнал с выхода первого необходимого единичного триггера БШМ 5 при условии, что в первом разряде регистра кода коррекции записана 1 ° Одновременно на входы определенных элементов И блока 10 подсвета, подается сигнал с выхода первого единичного триггера БУП 10, который обеспечивает прохождение импульсов подсвета элементов формируемой микрополиграммы на шину 19. Через четыре такта работы распределители 2 импульс переполнения с пятого его выхода устанавливает эти триггеры в нулевое состояние, осуществляет сдвиг на один разряд кода коррекции в регистре, подключает ко входу БП 9 выход следующего единичного триггера БПУ 10

Если в первом разряде регистра записана 1 кода коррекции, то ко входам ключей 4л и 4 подключается выход следующего единичного триггера

БВМ 5, а если 0, то этот триггер устанавливается в 0 импульсом с выхода соответствующего элемента Запрет . Осуществляется сдвиг на один разряд кода коррекции в регистре этим же импульсом через элемент

ИЛИ. Если в первом разряде регистра записана 1, то ко входам определенной пары ключей 4л и 4 подключается выход следующего йеобходимого единичного триггера БВМ 5. С восходов этих ключей 4„ и 4 отклоняющие напряжения поступают соответственно на выходные шины х и у.

Аналогичным образом формируются и последующие, только необходимые, в соответствии с кодом коррекции, микрополиграммы и осуществляется подсвет их элементов в соответствии с кодом подсвета.

По окончании формирования последней необходимой мнкрополиграммы, т.е. по установке последнего единичного триггера БУП 10, с выхода элемента И снима"ò:ñÿ сигнал конца фор лирования символа. По этому сигналу триггер 13 переводится в состояние 0, в регистры 6 и 7 из ПЗУ (не показано) считывается код нового символа, луч ЭЛТ переводится в качало нового знакомства. Устройство готово для отображения нового символа на новом знакомстве.

Таким образом, на экране ЭЛТ (не показано) формируется и отображается символ, как и в устройстве

>О прототипа, за время, необходимое для. формирования только тех микрополиграмм, в состав которых входят элементы, составляющие иэображение.

Однако в предлагаемом устройстве

15 существенно сокращается объем постоянной памяти (ПЗУ) за счет предлагаемого алгоритма формирования изображений. Выделение кода коррекции микрополиграмм из кода подсвета конкретного символа и последующая коррекция кода микрополиграмм одинакового для целой группы символов (табл. 1 и 2) позволяют сократить объем памяти более, чем на 40%.

В предлагаемом устройстве информационные затраты составляют длина отображаемого алфавита;

r - — минимальное число микроини полиграмм, необходимое для формирования одного слож35 ного символа (вес кода микрополиграмм);

n — число элементов в микрои оли r рамме;

S — число наборов кодов микрополиграмм.

В предлагаемом устройстве r = 4, п = 4, S = 8. Информационные затраты на один символ составляют 19 дв.ед.

По сравнению с прототипом объем памяти в предлагаемом устройстве уменьшим на величину, равную ) =

W — W 13

W 32

100% = — 100% = 40%. 970435

12 объема .ПЗУ в свою очередь повышает надежность считывания информации и уменьшает энергетические затраты, что повышает надежность устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для отображения символов на экране электроннолучевой труб 10 ки, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к оцному входу элемента И, распределитель импульсов, первые четыре выхода которого подключены. к первому входу блока подсвета и к соответствующим входам блока формирования отклоняющих напряжений, выход которого подключен к одним входам первого и второго блоков ключей, другие входы которых соединены с одним выходом блока выбора микрополиграмм, а выходы — соответственно с первой и второй выходными шинами, первый приемный регистр, вход которого подключен к шине КОД

СИМВОЛА, а выходы — к второму входу блока подсвета, выход которого подключен к третьей выходной шине, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит триггер,.второй регистр, дешифратор кода микрополиграмм, блок управления подсветом, группу элементов И и группу элементов ИЛИ, при этом единичный вход триггера. подклю;чен к шине ПУСК и к первому входу блока выбора микрополиграмм, второй вход которого подключен к пятому выходу распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера и к установочному входу второго регистра, другой вход которого соединен с шиной КОД СИМВОЛА, а выход — с входом дешифратора кода микрополиграмм, выход которого соединен с третьим входом блока выбора микрополиграмм, четвертый вход которого подключен к одному входу блока управления подсветом и к выходам элементов И группы, одни входы которых соединены с нулевым выходом триггера, а другие входы подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ группы, входы которых подключены к выходам первого регистра, второй вход блока управления подсветом подключен к пятому выходу распределителя импульсов, первый выход— к третьему входу блока подсвета, а второй выход — к нулевому входу триггера и к шине КОНЕЦ ФОРМИРОВАНИЯ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Литвак И.И., Ломов Б.Ф., Соловейчик И.Е. Основы построения àïï<çратуры отображения в автоматизированных системах, М., Советское радио, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 744669, кл. G 06 К 15/20, (прототип).

Ф иг. 2

Составитель В. Фокина

Редактор A. Власенко Техред A.Ач Корректор A. Ференц

Заказ 8395/б3 Тираж 472 П одпи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4