Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1984 года по МПК G06F3/153 

семь элементов И, группу элементов ИЛИ, причем первый и второй входы первого и второго элементов ИЛИ и входы третьего и четвертого элементов НЕ являются входами первой группы блока, выход первого элемента ИЛИ соединон с входом первого элемента НЕ и с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента НЕ -и с первыми входами седьмого и восьмого элементов И, выход первого элемента НЕс первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, выход второго элемента НЕ соединен с вторыми входами первого, второго, третьего, четвёртого элементов И, выход третьего элемента НЕ - с третьими входами третьего и четвертого элементов И, выход четвертого элемента НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов И, входы пятого и шестого элементов НЕ, вторые входы шестого и седьмого элементов И и четвертый входы первого и четвертого элементов И являются входами второй группы блока, выход пятого элемента НЕ соединен с вторым входом восьмого элемента И и с четвертым входом третьего элемента И, выход шестого элемента НЕ соединен с вторым входом пятого элемента И и с четвертым входом второго элемента И, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены с первыми входами соответствующих элементов группы элементов ИЛИ, к вторым входам которых подключены выходы пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, выходы группы элементов ИЛИ являются группой выходов блока.

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода ЭВМ, системах отображения информации.; Известны устройства для отображения информации на экране ЭЛТ, реализующие различные способы получения изображения СП. Недостатком данного устройства является большое время формирования информации. Наиболее близким к Предлагаемому по техническо1Лу решению явлйется устройство для отобраяюния информации на экране ЭЛТ, содёр ащее гене ратор импульсов, распределитель микротактов, триггер, два формирователя , отклоняющих напряжений, связанных с отклоняющими системами ЭЛТ, первый приемный регистр, первый и второй элементы И, блок логических элементов, дешифратор, второй приемный регистр и две группы элементов И, при этом выход генератора импульсов связан с первыми входами первого и второго элементов И, с другим входом первого регистра, входом распределителя микротактов, выэсоды которого связаны с первой группой входов блока логических элементов, один из которых подключен к втррым входам первого и второго элементов И, выход второго элемента И связан с другим входом триггера, выходы которого связаны с одним из входов элемента И соответств кяцих групп, вторые входы которых подключены к выходам дешифратора, а выходы - к второй группе входов блока логических элементов, выходы которого соединены с входами соответствующих формирователей, один выход триггера связан с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к выходной шине, вход второго регистра связан с второй входной шиной, а выход с входом дешифратора С 2. Однако известное устройство характеризуется недостаточными функциональными возможностями, выражающимися в том, что устройство не может отображать все буквы русского алфавита при использовании предложенного набора частных полиГрамм. Кроме того, в устройстве велики непроизводительные затраты времени на формирование участков частных полиграмм, не входящих в контур отображаемого символа, что тоже является недостатком устройства. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй и третий элементы НЕ, элемент ИЛИ и счетчик, при этом выход генератора импульсов соединен с первыми входами седьмого элемента И и счетчика, выход которого соединен с nepBbiM входом шестого элемента И, к второму входу которого подключены выход второго регистра, вход модулятора ЭЛТ, вход третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И и с вторым входом счетчика, выход шес того элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход ко торого соединен с выходом седьмого элемента И и с третьими входами пер вого и второго формирователей, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами первого и второго элементов И,вторым входом второго регистра и входом распределителя микротак тов, выходы которого соединены с входами первой группы блока логичес ких элементов, один из входов первой группы подключен к вторым входа первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом триггера, первый выхо которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй выход триггера соединен с первым входом пятого элемента И и с третьим входом второгоэлемента И первый и второй входы первого регистра являются вторядм входом устройства, первый выход первого регис тра соединен с вторым входом четвер того элемента И и с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми вхокамзл третьего и пя того элементов И , выходы третьего, четвертого и пятогчэ элементов И соединены с входами второй группы блока логических элементов, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой и второй групп, вторые входа« эл ментов И первой группы соединены с выходом второго элемента НЕ, с входом которого соединен второй выход первого регистра и втоЕяле входы элементов И второй группы, выходы элементов И первой и второй групп соединены с соответствуюв ми первыми и вторыми входами первого и второго формирователей. Блок логических элементов содержит два элемента ИЛИ, шесть элементов НЕ, восемь элет ентов И, группу элементов ИЛИ, причем первый и второй входы первого и второго элементов ИЛИ и входы третьего и четвертого элементов НЕ являются вхсщами первой группы блока, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом перBOl-o эледлента НЕ и с первыми входами пятого и шестого элементов И, вы ход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элетвента НЕ и с первыми входами седьмого и восьмого элементов И, выход первого элемента НЕ - с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, выход второго элемента НЕ соединен с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого элементов И, выход третьего элемента НЕ - с третьими входами третьего и четвертого элементов И, выход iчетвертого элемента НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов И, входы пятого и шестого элементов НЕ,.вторые входы шестого и седьмого элементов И и четвертые входы первого и четвертого элементов И являются входами второй группы блока, выход пятого элемента НЕ соединен с вторым входом восьмого элемента И и с четвертым входом третьего элемента И, выход шестого элемента НЕ соединен с вторым входом пятого элемента И и с четвертым входом второго элемента И, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены с первыми входами соответствующих элементов группы элементов ИЛИ, к вторым входам которых подключены выходы пятого} шестого, седьмого и восьмого элементов И, выходу группы элементов ИЛИ являются группой выходов блока. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства} на фиг.2 функциональная схема блока логических элементов; на фйг.З - набор частных полиграмм; на фиг.4 - таблица. кодир вания символов алфавита; на фиг.5 - временные диаграммы отклоняющих напряжений. Устройство содержит (фиг.1) регистры 1 и 2, элемент НЕ 3, элементы И 4-6, триггер 7J элемент НЕ 8, блок логических элементов 9, распределитель микротактов 10, элементы И 11 и 12, группы элементов И 13,113,4 и 14.1-14.4, формирователи отклоняющих напряжений 15 и 16, отклонякяцие системы 17 и 18 ЭЛТ 19, элементы И 20 и 21, элемент НЕ 22, счетчик 23, генератор импульсов 24, элемент ИЛИ 25, входную шину Код символа 26, входную шину Пуск 27, выходную шину Конец отображения 28. Блок логических элементов содержит (фиг.2 элементы ИЛИ 29 и 30, эл ленты НЕ 31-36, первую группу элементов И 37-40, вторую группу элементов И 41-44, группу элеменTOB ИЛИ 45-48. Символы алфавита формируются из определенной для каждого символа частной полиграммы Сфиг.31, каждая , из которых формируется из двух семиэлементных замкнутых фигур - микрополиграмм. Всего таких микрополиrpaiuM три Сфиг.5. Для отображения символов алфавита из этих трех микрополиграмм составляется две частные полиграммы по две микрополиграммы . в каящой. Первая частная полигрё1Ма (фиг.З составляется из первой и второй микрополигрс1мм СФИР.З) , вторая частная полиграмма составляется из втррой и третьей микрополиграмм (фиг.5). Эти две частные полиграммы I и 5 (фиг.З) не дают возможности отображать все буквы русского алфавита и десять арабских дифр. Поэтому на основе этих двух частных полигрс1мм созданы две дополнительные, переверну1:ые на 90 по отношению к исходным, частны полиграммы Ir, и i (фиг.З) за счет коммутации выходов логического блока 9,предназначенных для подключения к суммирукяцему и вычитающему входам формирователя отклонякнцих напряжений по оси X 15, к суммирующему и вычитаквдему входам формирователя по оси Y 16 и, наоборот, вы ходов, предназначенных для подключения к входам формирователя16, на входы форилирователя 15 (фигЛ). Этот набор частных полиграмм позволяет отображать все символы русског алфавита десять арабских цифр, а при расширении объема ПЗУ и больший ство символов латинского алфавиту, чего нельзя осуществить в известном устройстве при использовании предложенного набора частных полиграмм. Каждый символ алфавита формирует ся из четырнадцатиэлементной фигуры Поэтому для хранения кода подсвета луча ЭЛТ служит четырнадцатиразрядный сдвигающий регистр 2. Приемнь й двухразрядный регистр 1 в одном раз ряде содержит код частной полиграмм другой разряд предназначен для хранения кода положения частной полиграммы. Пример кодирования символа алфавита показан на фиг.4.- Первые четырнадцать разрядов составляют ко подсвета и направляются в регистр 2 Пятнадцатый разряд - этот код частн полиграммы. Первая частная полиграм ма кодируется .нулем, вторая - ед ницей. Шестнадцатый разряд - это код положения частной полиграммы. Исходное положение полиграммы (част ные поляграм«ы I и 1 , фиг.З) код руется нулем, а перевернутое положение (частные полиграммы In и IP, фиг.З) кодируется единицей Пятнадцатый и шестнадцатый разряды кода символа заносятся в приемный регистр 1. Эл&лепт НЕ 3 служит для дешифрирования кода частной полиграмшл. Пр (ровании 1 частной полиграммы (фиг.З) он обеспечивает подключение к блоку логических элементов 9 элементов И4 и И6 при наличии COOTветствукжщх потенциалов на выходах триггера 7. Элементу И4 ставится в соответствие первая микрополиграмма (фиг.5), а-элементу И6 - вторая. При формировании второй частной полиграммы, когда на выходе элемен-та НЕ 3 нулевой потенциал, к входу блока логических элементов 9 подключается элемент И5, который соответствует второй микрополиграмме (фиг.5). Блок логических элементов 9 построен так, что для формирования третьей микрополиграммы не требуется специального сигнала. Поэтому для формирования второй частной полигрс1ммы требуется только один элемент И. Триггер 7 обеспечивает очередность подключения элементов И4-6 к блоку логических элементов 9. Например, при формировании I частной полиграмма сначала возбужден первый выход триггера 7 и к блоку 9 подключен элемент И4, происходит формиро вание первой микрополиграммы по сигналам с распределителя микротактов 10, затем триггер меняет свое состояние и к блоку логических элементов подключается элемент И6, происходит формирование второй микрополиграммы. Элемент И11 обеспечивает смену состояния триггера 7 через каждый цикл работы распределителя микротактов 10. Распределитель микротактов 10 функционирует таким образом, что на каждом такте его работы в возбужденном состоянии может находиться последовательно только один из его выходов. Цикл работы распределителя микротактов 10 равен семи тактам (по количеству элементов микрополиграммы). Но блок логических элементов 9 построен так, что для формирования первого такта всех микрополиграмм не требуется специального сигнала, поэтому первый выход распределителя миктротактов 10 не соединен с блоком логических элементов 9 и импуль.сы с распреде1лителя микротактов начинают поступать в блок 9, начиная с второго такта работы распределителя 10.Блок логических элементов 9 служит для того, чтобы в зависимости от состояния выходов элементов И4-И6 выходы распределителя микротактов 10 коммутировались через элементы И13.113.4 и И14.1-14.4 на входы формирователей 15 и 16 таким образом, чтобы с выходов последних снимались отклоняющие напряжения для формирования соответствующих микрополиграмм. Узел, состоящий из элемента НЕ 22, элементов И 20 и 21, счетчика 23, генератора импульсов 24, элемента ИЛИ 25, предназначен для обеспечения тактирования работы устройства. Введение этого узла позволяет повысить быстродействие устройства по сравнению с известным. Повышение быстродействия достигается за счет ускоренного в три раза формирования участков частной полиграммы, которые не используются в формировании символа. Единичный pasjSHfl кода подсвета означает, что формируемый в этот момент участок частной полиграммы должен быть подсвечен, а . нулевой разряд запирает ЭЛТ. В зависимости О:Т сигнала, который в данный момент находится на выходе регистра 2, устройство тактируется или импульсами поступающими со счетчика 23 через элементы И20 и ИЛИ 25, или импульсами с генератора 24 через элементы И21 и ИЛИ 25. Счетчик 23 предназначен для выделения каждого третьего импульса, поступающего от генератора 24. Со счетчика 23 импульсы выдаются дли(Тельностью to , необходимой для формирования подсвечиваемых участ ков частной полиграммы, а с выхода генератора импульсов 24 импульсы вы даются длительностью to/3, и устройство тактируется ими в момент формирования неподсвечиваемых, участков частной полиграммы. Элемен НЕ 22 дешифрует разряд кода подсвет на каждом такте работы устройства и в зависимости от значения разряда кода подсвета разрешает прохождение тактовых импульсов или через элемент И 20, или через элемент И 21. Кроме Torcj, единичный сигнгш с выхода элемента ТЛЕ 22 блокирует сче чик 23, не допуская наполнения счет чика 23 во время тактирования устро ства импульсами с генератора 24.Это необходимо для того, чтобы в случае тактирования устройства импульсами выхода счетчика 23 этот счетчик не выдавал импульс переполнения на пер вый или второй и1лпульс с выхода ген ратора 24 и тем самым не нарушгш бы формирование микрополиграмм, так ка длительность тактового импульса в противном случае уменьшешась бы и изображение на экране искажалось. Во время формирования неподсвечива мого участка частной полигра№ «ы,т. в то время, когда устройство управл ется тактовыми импульсами с генерат ра 24 длительностью Ьъ/З, с выхода элемента И 21 тактовые импульсы поступают на формирующие входы Формирователей отклоняющих напряжений 15 и 16, тем самым обеспечивая уско ренное формирование неподсвечивае.мого участка частной полиграммы. Это необходимо для того, чтобы за время луч на экране ЭЛТ прошел такое же расстояние как,и за время to при формировании подсвеч ваемых участков. Элемент НЕ 8 служит для дешифрир вания кода положения частной полиграммы. В зависимости от значения Iэтого кода, который хранится в первом разряде регистра 1, выходы блона логических элементов 9 подключаются к входам формирователей 15 и 16 или через группу элементов И13.1-13.4, или через группу элементов И14.114.4. Если выходы Логического блока 9 подключаются к входам формирователей 15 и 16 через элементы И13.113.4, то формируются частные полиграммы I и U (фиг.З), если через элементы И14.1-14,4, то формируются частные полиграммы Ini и «п . Элемент И12 служит для формирования сигнала -Конец отображения . Блок логических элементов обеспечивает коквйутацию выходов распределителя микротактов 10 на входы формирователей 15 и 16 следующим образом. Пусть в регистре 1 в первом разряде записан код второй частной полиграммы - единица, тогда при наличии единичного потенциала на первом выходе триггера 7 к блоку логических (элементов 9 оказывается подключенным элемент И 5. На первом такте работы распределителя микротактов 10,, когда возбужден его первый выход, не подключенный к блоку логических элементов 9, с выходов элементов НЕ 31, 32 и 34 (фиг.ЗУ и с возбужденного выхода элемента И5 единичные импульсы поступёиот на входы элемента И37. Выход эюго элемента оказывается в возбужденном состоянии и сигнал через элемент ИЛИ 45, элемент И13.1 поступает на суммирующий вход формирователя 15 при наличии единичного потенциала на выходе элемента НЕ8. Одновременно сигналы с выходов элементов НЕ31, 32, 33 и 35 поступают на входы элемента И39, с выхода которого сигнал через элемент ИЛИ47, элемент И13.3 поступает на суммирующий вход формирователя отклоняющих напряжений 16. С выходов формирователей 15 и 16 отклоняющие напряжения, соответствующие первому такту для второй кшкрополиграммы (фиг.5), подаются на отклоняющие системы 17 и 18 ЭЛТ 19 и происходит формирование наклонного участка второй микрополиграммы (.фиг.5) . На следующем такте работы, кроме входа от элемента И5 блока логических элементов 9, возбужден вход блока, соединенный с вторым выходом распределителя микротактов 1C. Таким же образом сигнатш от определенных входов и элементов коммутируются на вычитающий вход формирователя 15. Происходит формирование верхнего горизонтальног,о участка второй микрополиграммы (фиг.5). Таким образом за семь тактов на входах формирователей 15 и 16 образуются отклоняющие функции, необходимые для формирования второй микрополиграммы. Формирование третьей микрополиграммы начинается через цикл работы распределителя микротактов 10, т.е. после того как триггер 7 сменит свое состояние и отключит элемент И5 от блока 9. Аналогично формируются остальные частные полиграммы, за тем лишь исключением, что при формировании час ных полиграмм Тд и З сигналы с выходов блока логических элементов проходят на входы формирователей 15 и 16 через элементы И14.1-14,4. Устройство работает следующим образом.. По шине 26 Код символа (фиг.1| шестнадцатиразрядный код символа за писывается в регистры 1 и 2 таким образом, что в регистре 2 хранится , четырнадцатиразрядный код подсвета/ а в регистре 1 в первом разряде код положения частной полиграммы, во втором разряде- код частной. полиграммы. По шине 27 Пуск сигна лом запуска устройства устанавливается в единичное состояние тригге 7, обеспечивая тем самым подключение к входам блока логических элементов 9 одного из элементов И4 ил 1И5, в зависимости от кода частной полиграммы, который поступает с вто рого разряда регистра 1 на входы э 1ементов НЕЗ и И5; Этим же сигналом запускается генератор импульсов 24. Счетчик 23 начинает считать импульсы, поступающие с генератора 24 и выдавать импульс переполнения на каждый третий иг Мульс, поступающий на его вход. Тактовые импульсы пост пают на синхроход регистра 2 и вхо распределителя микротактов 10 или с генератора 24 или с выхода счетчика 23, в зависимости от значения раз1)я да на выходе регистра 2. Код с первого разряда регистра 1 поступает на вход элемента НЕ8 и на группу элементов И14.1-14,4, в зависимоети от значения этого разряда к формирователям отклоняющих напряжений 15 и 16 оказываются подключен- . ными или группа элементов, И13.113,4, или группа элементов Hl4.1-l4.4 Блок логических элементов 9 начинает функционировать в соответствии с описанным алгоритмом, т.е. на каждом такте работы распределителя мик ротактов 10 сигналы с выхода бло1с логических элементов 9 поступают или через элементы И13.1-13,4, или через элементы И14.1-14.4 на те или иные входы фор 1ирователей 15 и 16 в зависимости от значения сигналов на выходах элементов И4-6. Отклоняю щие напряжения с выходов формирователей 15 и 16 поступают на отклоняющие системы 17 и 18 ЭЛТ 19. Происходит формирование первой из двух микрополиграм, составляющих частну полиграмму .Восьмой импульс с выхода генератора импульсов 24 или с выхода счетчика 23 через элемент И11 переводит триггер 7 в нулевое состояние и к входу блока логических элементов 9 подключается элемент И6. Аналогично по сигналам с распределителя микротактов 10 начинается формирование второй из двух микрополиграмм, составляющих частную полиграмму. Одновременно с формированием отклоняющих напряжений происходит продвижение кода подсвета по разрядам регистра 2, управление которым осуществляется тактовыми импульсами. Код подсвета с выхода регистра 2 поступает на модулятор ЭЛТ 19 и в соответствии с этим кодом подсвеченными оказываются лишь те элементы частной полиграммы, которые составляют контур отображаемого символа. В то же время код подсвета поступает на элементы НЕ22 и И20 и в зависимости от значения разряда кода на данном такте работы пропускает тактовые импульсы для управления работой устройства или со счетчика 23 через элементы И20 ИЛИ25, или с генератора 24 через элементы И21 и ИЛИ 25. Пятнадцатый тактовый импульс поступает на элемент И12 и совместно с импульсами от второго нулевого выхода триггера 7 и с последнего выхода распределителя микротактов 10 открывает его и формирует сигнал Конец отображения, который по шине. 28 переводит луч в начальную точку нового знакоместа и осуществляет запись кода нового символа по шине 26 в регистры 1 и 2. Устройство готово для генерации нового символа на новом знакоместе. , Таким образом, технические преимущества предложенного устройства по сравнению с прототипом состоят в использовании для отображения символов семиэлементных микрополиграмм (в прототипе - пятиэлементные) и применении узла, позволяющего уменьшить время.формирования неподсвечиваемых участков частной полиграммы. Применение семиэлемент-ных микрополиграмм позволяет расширить функциональные возможности устройства, а уменьшение времени формирования неподсвечиваемых -участков частной полиграммы позволяет повысить быстродействие устройства. Несмотря на то, что в связи с применением семиэлементных микрополиграмм увеличилась разрядность приемного регистра кода подсвета 2 и распределителя микротактов 10, введена группа элементов И13.1-13.4 и И14.1-14.4 и элементы НЕ 3,8,22,И20 и 21, счетчик 23, элемент ИЛИ 25, предложенное устройство по аппаратурным затратам оказалось несколько проще, чем устройство прототипа. Это оказалось возмйжным за счет упрощения блока логических элементов 9, сокргицения первой и второй групп элементов И до грех (Й4-61, исключенияиз схемы дешифратора, уменьшения разрядности приемного регистра 1. Эффект, который может быть получен от использования изобретения по сравнению с прототипом,состоит в более высоко быстродействии И определяется соотношением s.5b-J.«o:4. где время формирования символов в устройстве :прртотипа; & l4itb to/ -«i) среднее время фо шрования. символов в предложениом устройстве вероятность появления 1 - го символа из отображаемого массива с алфавитом в N«K символов V время формирования подсвечйвае мого участка частной nojBirpaMi vsif ; П; - количество подсвечиваемых участков в i -М.СИМволе алфавита jXi, - количество неподсвечиваемых участков в t-м символе алфавита, JOflH предлагаемого устройства % 79, а выигрыш по быстродействию . J0i|r2 9t... 100% 22,1%. С другой стороны, эффект от исьзования данного устройства состов более авсроких функщюнальных мсмкностях. в функциональвозможностях определяется из дующего выражения: Щ- 1лм Над Н% - количество знаков русского алфавита и арабёких цифру которое может отобразить пред. двгаэмо устройство, NW - количество знаков русского и авита и арабских .цифр, которое может оФобразнть устройство прототипа. |1 едлагаемого устройства N} , для щхэто гипа Nnp 34, выигрыш ункщюнальных возможностях и. ,б%.

fffn5t/6 om

отЖ

- - fflllutf.

KtS.2if M2

«r7

ff/3.3u m.z

flh

fffM

cpu9.Z

In

Sn

CPU8.3

iPffp/iff Ofnf(лof лfauffMuнpOf oЛLfго А/оггряже ия грамма

ФиеЛ

//омер/77(.

V

/ i

0.

г

А

vy