Устройство для вывода информации Советский патент 1984 года по МПК G06K15/14 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам вывода графической информации из ЭВМ на электрочувствительную бумагу.

Известно устройство для вывода графической информации на электроста-тическую бумагу, содержащее блок формирования электростатического поля записи, выполненный в виде линейной матрицы электродов и секционированных контрэлектродов, буферное запоминающее устройство, регистр электродов, сдвиговый регистр контрэлектродов, высоковольтные формирователи напряжения, лентопротяжный механизм, интерфейсный узел для подключения к ЭВМ СО.

Недостатком устройства является независимость величины массива информации от плотности графика. Если график не плотный, то в тех местах, где нет графика, соответствующая часть массива данных должна быть заполнена нулями. Это приводит к неэкономичному использованию памяти ЭВМ и неоправданно большому количеству пересылок информации от ЭВМ к устройству, что приводит к неэконо1 шчному использованию памяти ЭВМ и к снижению скорости вывода информации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вывода информации, содержащее блок памяти, элемент ИЛИ, формирователь импульсов, блок формирования сигнала запроса, триггер, группу элементов И, счетчик, первый дешифратор, мультиплексор, первый регистр и буферную память, первый выход блока печати подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первыми входами формирователя импульсов и блока формирования сигнала запроса и является входом устройства, второй вход блока формирования сигнала запроса соединен с вторым выходом блока печати и первым входом триггера, третий вход блока формирования сигнала запроса соединен с вторым входом триггера, входом установки в О счетчика и выходом первого дешифратора, выход блока формирования сигнала запроса является управляющим выходом устройства, выходы буферной памяти подключены к входам группы блока печати, а информационные входы буферной памяти К выходам мультиплексора, управляющие входы которого подключены к первому и второму выходам первого регистра, второй выход которого подключен к второму входу формирователя импульсов № к первым входам элементов И группы, вторые входы которых объединены с информационными входами первой группы мультиплексора, входами первого регистра и являются входами группы устройства, выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика, управлякицие входы которого подключены к вьпсодам элементов И группы, а выходы счетчика соединены с входами первого дешифратора и адресными входами буферной памяти, управляющие входы которой соединены с выходами триггера, первый выход которого подключен к второму входу блока печати, счетный вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов 2 ,

В известном устройстве информация подлежащая регистрации, представляет собой адрес точки (электрода) и каждая ячейка памАти соответствует отдельному пишущему электроду. Считывание одноразрядных ячеек буферной памяти для экспонирования на носител происходит последовательно, что приводит к значительному снижению быстродействия работы устройства.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вывода информации, содержащее блок печати, элемент ИЛИ, формирователь импульсов, блок формирования сигнала запро са, группу элементов И, счетчик, первый дешифратор, мультиплексор, первый регистр и буферную память, первьй выход блока печати подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первыми входами формирователя импульсов и блока формирования сигнала запроса и является входом устройства, второй вход блока формирования сигнала запроса соединен с вторым выходом блока печати и первым входом триггера, третий вход блока формирования Iсигнала запроса соединен с вторым входом триггера, входом установки в О счетчика и выходом первого депшфратора, выЗсод блока формировани сигнала запроса является управляющим выходом устройства, выходы буферной памяти подключены к входам группы блока печати, а информационные входы буферной памяти - к выходам мультиплексора, управляющие входы которого подключены к пер вому и второму выходам первого регистра, второй выход которого подключен к второму входу формировател импульсов и к первым входам элементов И группы, вторые входы которых объединены с информационными входам первой группы мультиплексора, входа первого регистра и являются входами группы устройства, выход элемента (ИШ подключен к счетному входу счет чика, управляющие входы которого подключены к выходам элементов И группы, а выходы счетчика соединены с входами первого дешифратора и адресньа и входами буферной памяти, управляющие входы которой соединены с выходами триггера, первый выход которого подключен к вторс;му входу блока печати, счетный вход триггера соединен с выходом формирователя им пульсов, введены вторые дешифратор и регистр, группа элементов И, третий регистр, входы второго регистра подключены к входам группы устройст ва, а его выходы - к входам второго дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, вторые входы которых по ключены к выходам буферной памяти, выходы элементов ИЛИ группы подключены к входам третьего регистра, вы ходы которого подключены к информационным входам второй группы мульти плексора. На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 схема блока формирования сигнала запроса; на фиг. 3 - схема второго формирователя импульсов , на фиг, А временная диаграмма работы второго формирователя и триггера на , фиг. 5 - пример формата слова данны для второго графического режима. Устройство дпя вывода информации (фиг.О содержит блок 1 печати, состоящий из формирователя 2 электростатического поля записи, вьтолненн го в виде линейной матрицы электродов и секционированных контрэлектродов, регистра 3 электродов, сдвиг вого регистра 4 контрэлектродов, первых высоковольтных формирователе 5 напряжения электродов, вторых 404 высоковольтных формирователей 6 напряжения контрэлектродов, генератора 7, первого формирователя 8 импульсов, инвертора 9 и блока 10 управления шаговым двигателем, буферную память 11, элемент ИЛИ 12, группу элементов И 13, счетчик 14, первый дешифратор 15, триггер 16, блок 17 формирования сигнала запроса, второй формирователь 18 импульсов, первый регистр 19, второй регистр 20, третий регистр 21, мультиплексор 22, группу элементов ИЛИ 23, втором дешифратор 24. Блок 17 формирования сигнала запроса (фиг.2) работает следующим образом. При отсутствии сигнала Идентификатор данных и единичном состоянии триггера 25 (от сигнала начальной установки) устанавливается в 1 триггер 26 и на вьпсоде схемы появляется сигнал запроса. Когда сигнал Идентификатор данных приходит от ЭВМ триггер 26 сбрасывается, но с задержкой (на RC-цепочке) на время записи информации в буферной памяти 11. Сигнал от дешифратора 15 (фиг.1) сбрасывает триггер 25, и он запрещает установку триггера 26 запроса. Сигнал от регистра 4 устанавливает в 1 триггер 25, и тогда он разрешает установку сигнала запроса. Выход второго формирователя 18 двух импульсов (фиг.З) подключен к счетному входу триггера 16 (фиг.1). С приходом от ЭВМ сигнала Идентификатор данных по его переднему фронту запускается цепочка одновибраторов 27 и 28. Одновибратор 27 задает выдержку времени для чтения информации из БЗУ и записи ее в регистр 21, Одновибратор 28 формирует первый импульс. По занему фронту сигнала Иденти- i фикатор данных запускается одновибратор 29, который формирует второй. импульс. На выходе элемента 30 получаем два импульса, которые поступают на счетный вход триггера 16, и он переключает свое состояние так, как показано на временной диаграмме на фиг. 4. Устройство для вывода информации работает в одном из двух графических режимов, которые отличаются между собой представлением исходной информации и методом ее обработки. В каждом из режимов работа устройства делится на два этапа. На первом этапе информация, получаемая из ЭВМ, загружаетс в память, а на втором происходит экс понирование содержимого памяти 11 на носитель. При работе в первом графическом режиме (ГР1) слово инфор мации представляет собой позиционный код, в котором единицы указывают на печать точек, а нули - на их отсутствие. В исходном состоянии счетчик 14 обнулен, поэтому на входных шинах адреса памяти 11 установлен адрес первой ячейки, триггер 16 установлен на режим записи, а в регистре 4 контрэлектродов в первый разряд зане сена 1, а во все остальные - О, блок формирования 17 сигнала запроса выставляет запрос в ЭВМ для приема информации. Слово информации, получаемое из ЭВМ, поступает через мультиплексор 22 на вход памяти 11 и записывается в первую ячейку, Сигнал Идентификатор данных рез элемент ИЛИ 12 поступает на счет чик 14 и, после того, как запись в память 11 произошла, своим задним фронтом увеличивает содержимое счетчика на 1, подготавливая адрес следующей ячейки. Поскольку память 11 не загружена, о чем говорит первый дешифратор 15, блок 17 формирова ния запроса сигнала выставляет следующий запрос в ЭВМ, Очередное слово аналогично записывается в следующую ячейку памяти 11. Задним фронтом сигнала идентификатора счетчик 14 снова увеличивается на 1 и т,д, Как только память 11 будет загружена, о чем говорит первый дешифратор 15, устройство переходит на второй этап работы - зтап экспонирования информации на носитель, Сигналом от дешифратора 15 запрещается установка запросов в блоке 17 переключается триггер 16 на режим чтения и сбрасывается счетчик 14, На адресных шинах памяти 11 указа адрес первой ячейки. Так как триггер 16 установлен на режим чтения, то на выходе памяти установлена информа ция из первой ячейки, которая записы вается в регистр 3 электродов. Генератор 7 формирует серию импульсов, которые поступают на первый вход формирователя 8 стробов экспони рования. Как только триггер 16 переключится на режим чтения, то он дает разрешение по второму входу формирователя 8 на формирование стробов экспонирования, Информация из регистра 3 поступает на вторые входы высоковольтных формирователей 5 электродов, а на первые входы поступает строб экспонирования. На электродах, на которых информация имеет единичное значение (из регистра 3), появляются импульсы высокого напряжения. Одновременно строб экспонирования поступает на первые входы высоковольтных формирователей 6 напряжения контрэлектродов, а так как только выход первого разряда сдвигового регистра 4 находится в единичном состоянии, то срабатывает лишь высоковольтньй формирователь 6; , и на первый контрэлектргод подается импульс высокого напряжения противоположной полярности по отношению к полярности напряжения электродов. На остальных контрэлектродах нулевой потенциал. Таким образом, проэкспонирован участок носителя над первой группой из п электродов. Строб экспонирования поступает также на инвертор 9, выход которого подключен к входу сдвигового регистра 4 и к второму входу элемента ШШ 12, Своим задним фронтом строб экспонирования переключает (сдвигает содержимое сдвигового регистра 4 на один разряд и увеличивает на 1 содержимое счетчика 14, На входных шинах адреса памяти 11 установлен адрес второй ячейки. Поскольку триггер 16 находится в режиме чтения, то на выходе памяти находится содержимое второй ячейки, которое записывается в регистр 3 электродов. Следующий строб экспонирования от формирователя 8 поступает на первые входы высоковольтных формирователей 5 и 6 электродов и контрэлектродов сосУтветственно, Так как второй разряд сдвигового регистра 4 находится в единичном состоянии, а остальные разряды - в нулевом, то срабатывает лишь высоковольтный формирователь 6;, и на второй контрзлектрод подается импульс высокого напряжения. Одновременно импульсы высокого напряжения подаются на электроды от соответствующих высоковольтных формирователей 5, и следующий участок носителя над второй группой из п электродов проэкспонирован Своим задним фронтом строб экспонирования снова производит сдвиг 1 в следукщий (третий) разряд в сдвиго вом регистре 4, увеличивает на 1 содержимое счетчика адреса БЗУ и т.д Так продолжается до тех пор, пока экспонирование не дойдет до т-го контрэлектрода, т.е. пока не проэкспонируется вся точечная строка на но сителе . После того, как произо што экспонирование с последним контрэлектродом, импульс с т-го разряда сдвигового регистра 4 поступает на вход узла 10 управления шаговым двигателем, в результате чего происходит передвижение носителя на один шаг. Одновременно этот импульс переключа ет триггер 16 в режим записи и вклю чает блок 17 формирования сигнала запроса на установку запросов в ЭВМ для приема информации на следующую строку. Дальше работа устройства првторяется аналогично. При работе во втором графическом режиме (ГР2) слово информации представляет собой адрес точки (электро да) . Если в строке N точек, то для задания координат одной точки необходим адрес с числом разрядов, равным logjN. Все N электродов разбиты на m групп, причем в каждой группе д электродов, т.е. N . Тогда logjN Iog2m + , log-m - количество разрядов адр са группы из п электродов, - количество разрядов адр са точки внутри группы из п электродов. Обозначим Каждая п-разрядная ячейка БЗУ соответствует своей группе из п электродов, т.е. первая ячейка - первой группе, вторая ячейка - второй и т.д.,т -я ячейка соответствует т-ой группе электродов. Следовательно, К старших разрядов адреса точки указывают также и адрес соответствующей ячейки БЗУ. Например, если в строке 2112 точек, то для задания координаты одной точки необходим 12-разрядный адрес (Iog22112 12). Все 2112 электродов можно разбить на 132 группы по 16 электродов в каждой. Тогда восемь старших разрядов адреса указьгоают на одну из 132 групп электродов (Iogj132 8), а четьфе младших разряда - на расположение точки внутри выбранной группы из 16 электродов ( 4). Так как каждая 16-разрядная ячейка Памяти 11 соответствует своей группе из 16 электродов, то восемь старших разрядов указьгеают также адрес соответствующей ячейки памяти. Таким образом, слово информации для данного примера во втором графическом режиме имеет вид, показанный на фиг. 5. В исходном состоянии в режиме ГР2 БЗУ очищено (обнулено), триггер . 16 установлен на режим чтения БЗУ, блок 17 формирования импульса запроса выставляет запрос в ЭВМ для приема информации. ЭВМ вьщает координату точки (К + L)-разрядным адресом. L младших разрядов адреса электрода записываются в регистр 20, L выходов которого подключены к дешифратору 24. Дешифратор 24 имеет п выходов (2 п), которые подключены к первым входам группы элементов ИЛИ. В результате дешифрации лишь один из п выходов находится в единичном состоянии, а все остальные в нулевом. Номер данного выхода дешифратора соответствует номеру электрода, который определен L младшими разрядами адреса точки в группе из п электродов. Одновременно К старших разрядов через элементы И 13 записываются в счетчик 14. Поскольку триггер 16 установлен на режим чтения, то на выходе памяти 11 находится содержимое ячейки, адрес которой установлен в счетчике 14. Выходы памяти 11 соединены с соответствующими вторыми входами элементов ИЛИ 23, а на первые входы поданы выходы дешифратора 24. На элементах ИЛИ 23 выполняются операции дизъюнкции между содержимым выбранной ячейки и выходами дешифратора 24. Результат операции дизъюнкции записывается в регистр 21. Сигнал Идентификатор данных, сопровождающий информацию на шинах данных, поступает на вход формирователя 18 двух импульсов.

Формирователь 18 (фиг. 3 и 4) вырабатьшает два импульса по переднему и заднему фронту сигнала Идентификатор данных, причем первый импульс с задержкой на время чтения информации буферной памяти 11 и записи результр-та операции дизъюнкции в регистр 21.

После того, как запись в регистр 21 произошла, первый импульс формирователя 18 переключает триггер 16 в режим записи и содержимое регистра 21 через мультиплексор 22 записьгоается в ту же ячейку памяти, адрес которой находится в счетчике 14.

По заднему фронту сигнала Идентификатор данных формирователь 18 вырабатывает второй импульс и триггер 16 переключается в свое первоначальное состояние на режим чтения.

Так как в исходном состоянии все БЗУ бьшо обнулено, то результатом операции дезъюнкции на элементах ИЛИ 23 будет содержимое выходов дешифратора.

С приходом очередного слова с координатой точки из ЭВМ старшие К разрядов записываются в счетчик 14, а мпадшие L разрядов - в регистр 20. Снова читается содержимое ячейки памяти 11 по адресу, указанному в счетчике 14. На элементах ИЛИ 23 выполняется операция дизъюнкции между содержимым выбранной ячейки и выходами дешифратора 24. Результат операции записывается в регистр 21. Затем содержимое регистра 21 записывается в ту же ячейку памяти. Это повторяется до тех пор, пока координаты всех точек на строку не будут вьщан

Этап экспонирования информации из памяти 11 выполняется также, как в первом режиме по команде из ЭВМ перевод строки, поступающей в регист режимов (не показано).

Сравнивая два графических режима ГР1 и ГР2, нужно отметить, что в первом режиме величина массива данных не зависит от плотности чертежа или графика. Во втором режиме объем вьздаваемой информации соответствует количеству точек графика.

В предлагаемом устройстве по сравнению с известным информация считывается из БЗУ п-разрядными ячейками, а экспонирование производится сразу на п электродах (а не последовательно, как в базовом устройстве) . Поэтому быстродействие предлагаемого устройства увеличивается примерно в п р.аз по сравнению с базовым устройством.

В известном устройстве предусмотрено столько формирователей напряжения , сколько электродов в блоке формирования электростатического поля записи. Если, например, число электродов 2112, то и формирователей напряжения должно быть 2112. В предлагаемом устройстве количество высоковольтных формирователей напряжения должно быть п + т, т.е. для данного примера нужно 16 формирователей электродов и 132 формирователя контрэлектродов, т.е. всего 148 высоковольтных формирователя напряжения (вместо 2112, как у базового устройства).

iLlL

JL ...

X

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок печати, элемент ШЖ, формирователь импульсов, блок формирования сигнала запро са, триггер, группу :5лементов И, счетчик, первый дешифратор, мультчг . плексор, первый регистр и буфернзто память, первый выход блока печати подключен к .первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с первыми входами формирователя импульсов и блока формирования сигнала запроса и является входом устройства, второй вход блока формирования сигнала запроса соединен с вторым выходом блока печати и первым входом триггера, третий вход блока формирования сигнала запроса соединен с вторым входом триггера, входом установки в О счетчика и выходом первого дешифратора, выход блока формирования сигнала запрос.а является управляющим выходом устройства, выходы буферной памяти подключены к входам группы блока печати, а информационные входы буферной памяти - к выходам мультиплексора, управляющие входы которого подключены к первому и вто,рому выходам первого регистра, второй выход которого подключен к второму входу формирователя импульсов и к первьм входам элементов И группы вторые входы которых объединены с информационными входами первой группы мультиплексора, входами первого регистра и являются входами группы устройства, выход элемента ИЛИ под- ; ключен к счетному входу счетчика, управляющие входы которого подключены к вьп{одам элементов И группы, i а выходы счетчика соединены с входами первого дешифратора и адресными входами буферной памяти, управляющие входы которой соединены с выходами триггера, первый выход которо& го подключен к второму входу блока печати, счетный вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, отличающееся тем, тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит ;о 4; вторые дешифратор и регистр, группу элементов ИЛИ, третий регистр, входы второго регистра подключены к входам группы устройства, а его выходы к входам второго дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, вторые входы которых подключены к выходам буферной памяти, выходы элементов ИЛИ группы подключены к входам третьего регистра, выходы которого подключены к информационным входам второй группы мультиплексора.

«Мтляу9ма яр)9 Лгмшх

H Ш

и 0

lit. 1 I

CBfC

«v&/

гЩрНпВЛ9ЯЕ|Рi

. Г

ЯМЦЮЯУЛ а .«Ami 2 iijiUHWM « 4г/чм«м|Г