Устройство для отображения информации Советский патент 1985 года по МПК G09G3/28 G06F3/147 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в устройствах для отображения информации, построенных на газоразрядных индикаторных панелях переменного тока.

Известны устройства отображения, используюш,ие в качестве элемента индикации газоразрядную индикаторную панель переменного тока. Эти устройства выполняются как с параллельным, так и с последовательным выводом информации.

Устройства с параллельным выводом информации обладают более высоким быстродействием по сравнению с устройствами последовательного вывода информации и поэтому позволяют увеличить объем знакографической информации как при подвижности всех, так и части отображаемых элементов 1.

Существенными недостатками этих устройств являются сложность и громоздкость схем адресации электродов газоразрядной индикаторной панели; значительный требуемый ток при записи и, как следствие, низкая надежность всего устройства, большой вес и габариты.

Устройства с последовательным выводом информации обладают более простой схемой адресации электродов газоразрядной индикаторной панели и меньшим потребляемым током в режиме записи, а следовательно, большей надежностью и меньшим весом и габаритами 2.

Недостатком таких устройств является малое быстродействие в режиме подвижности как всех отображаемых элементов, так и их части, что ограничивает объем выводимых на экран знакографических элементов и, как следствие, область применения устройств.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство с последовательным выводом информации, обладающее повышенным быстродействием, которое содержит блок синхронизации, первый, второй и третий блоки памяти, интерполятор, первый и второй буферные регистры, первый и второй адресные регистры, газоразрядную индикаторную панель, первый и второй выходные регистры, блок коммутации блок записи, первый и второй блоки считывания, блок сравнения, генератор напряжений, первый, второй, третий и четвертый дешифраторы 3.

Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная наличием микропрограммных автоматов с памятью (синхронизатор, блок записи, два блока считывания), а также необходимостью переключения информационных шин двух ОЗУ блоком коммутации.

Целью изобретения является упрощение устройства при сохранении его быстродействия и объема выводимой информации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для отображения информации, содержащее газоразрядную идикаторную панель, генератор напряжений, первый и второй адресные регистры, первый и второй выходные регистры, два блока оперативной памяти, буферный регистр, блок сравнения, дешифратор, генератор символов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами выходных регистров, выходы которых соединены с первым и вторым входами газоразрядной индикаторной панели, третий вход которой соединен с выходом генератора напряжений, выход буферного регистра соединен с первым входом блока сравнения, выход первого адресного регистра соединен с первым входом первого блока оперативной памяти, содержит последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и блок постоянной памяти, первый вход которого соединен с первыми входами элементов И и является пер.вым входом устройства, второй вход блока постоянной памяти соединен с третьим выходом генератора символов и первым входом генератора напряжений, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, вторым входом счетчика и третьим входом блока постоянной памяти, четвертый вход которого соединен с выходом второго триггера и третьими входами счетчика и генератора напряжений, четвертый вход которого соединен с выходом счетчика, первый выход которого соединен со вторыми входами выходных регистров и первым входом генератора символов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход дешифратора соединен с вторыми входами элементов И, третьи входы которых соединены с выходами блока сравнения, второй вход которого, первый вход буферного регистра и вход дешифратора соединены со вторым входом первого блока оперативной памяти и являются вторым входом устройства, первый вход второго триггера соединен с выходом первого элемента И и вторым входом буферного регистра, второй вход второго триггера соединен со вторым выходом счетчика, первый выход блока постоянной памяти соединен с первым входом первого блока оперативной памяти, второй вход которого соединен с первым входом второго адресного регистра и четвертым выходом генератора символов, а третий вход является третьим входом устройства, второй выход блока постоянной памяти соединен с третьим входом первого блока оперативной памяти, первый выход которого соединен с третьим входом генератора символов, выходом и первым входом второго блока оперативной памяти, второй вход которого соединен с третьим выходом блока постоянной памяти, четвертый выход которого соединен со вторым входом второго адресного регистра, выход которого соединен с третьим входом второго блока оперативной памяти, пятый выход блока постоянной памяти соединен с четвертым входом генератора символов, шестой выход - со вторым входом первого триггера, а пятый вход - со вторым выходом первого блока оперативной памяти. На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - генератор символов; на фиг. 3 и 4 - диаграммы напряжеУстройство содержит буферный регистр 1 дешифратор 2, блок 3 сравнения, блок 4 постоянной памяти, первый элемент И 5, второй элемент И 6, первый адресный регистр 7, первый блок 8 оперативной памяти, второй блок 9 оперативной памяти, второй адресный регистр 10, второй триггер 11, триггер 12, генератор 13 импульсов, счетчик 14, генератор 15 напряжений, газоразрядную индикаторную панель (ГИП) 16, выходные регистры 17 и 18, генератор 19 символов, первый-пятый входы 20-24 блока постоянной памяти, первый-шестой выходы 25-30 блока постоянной памяти, первый-четвертый входы 31-34 генератора символов, первый четвертый выходы 35-38 генератора символов, первый- третий входы 39-41 устройства. Генератор 19 символов (фиг. 2) содержит элемент НЕ 42, второй дешифратор 43, третий и четвертый элементы И 44 и 45, регистры 46-48, счетчики 49 и 50, мультиплексоры 51-54, ПЗУ 55 микрокоманд, ПЗУ 56 синусов-косинусов, ПЗУ 57 знаков, блок 58 регистров, пятый, шестой и седьмой элементы И 59-61, арифметический блок 62, элемент ИЛИ 63, третий триггер 64. На фиг. 3 и 4 представлены диаграммы напряжений на выходах блока 4 постоянной памяти. На фиг. 3 изображены следуюш,ие временные интервалы работы устройства: to-t - ввод исходных данных для отображения знакографической информации из внешнего вычислителя, причем в процессе ввода изменяется код номера кадра (момент ii) и во временной интервал происходит полное стирание отображавшейся на газоразрядной индикаторной панели информации; tj-tj - запись на экран газоразрядной панели новой подвижной и новой неподвижной информации. Исходные данные знакографического изображения счи тываются из блока 8, при этом производится одновременная запись исходных данных под вижной информации в блок 9 (интервал t3-U). На фиг. 4 изображены временные интервалы: tfc-1 - ввод исходных данных извнешнего вычислителя, причем в процессе ввода данных код номера кадра не меняется; tj-tj - стирание с экрана газоразрядной индикаторной панели старой подвижной информации; tg-tg - запись на экран новой подвижной информации; tg- 1ц|- возобновление на экране стертых точек неподвижных элементов изображения. Моменты ts (фиг. 3) и tiQ (фиг. 4) - переход устройства в режим хранения записанной на экране ГИП информации. Знакографическая информация отображается на экране газоразрядной индикаторной панели 16 переменного тока, работающей в следующих режимах: «Запись - поточечное зажигание элементов изображения; «Стирание - поточечное гашение; «Полное стирание - полное гашение всех элементов знакографической информации; «Хранение - изображение, записанное на экране, хранится без изменения благодаря тому, что панель обладает памятью на элемент отображения. Генератор 15 напряжений предназначен для формирования напряжений питания газоразрядной индикаторной панели 16, соответствующих режимам «Запись, «Стирание, «Полное стирание, а также временной расстановке этих напряжений, которая задается счетчиком 14 с изменяемым, в зависимости от режима, коэффициентом счета. Генератор 19 сомволов предназначен для формирования изображения векторов, окружностей, дуг, символов, текстов. Вычисленные генератором 19 символов координаты текущих точек знакографического изображения хранятся в выходных регистрах 17 и 18.. Первый и второй блоки 8 и 9 оперативной памяти предназначены для хранения исходных данных, необходимых генератору 19 символов для формирования знакографического изображения. В первом блоке 8 хранится информация, записанная внешним вычислителем в текущем временном цикле: неорперативная информация - неподвижная, не изменяемая в течение всего времени отображения кадра (например, изображения шкал и их оцифровка, линии заданного пути, промежуточные пункты маршрута, запретные зоны и т.п.); оперативная информация - подвижная, изменяемая в течение времени отображения кадра (например, отсчетные индексы шкал, маркер, указывающий местоположение самолета, положение которого изменяется с течением времени). Во втором блоке 9 хранится оперативная (подвижная) информация, соответствующая предыдущему временному циклу. Первый и второй адресные регистры 7 и 10 предназначены для хранения текущего адреса блоков 8 и 9 соответственно. Каждому кадру знакографической информации присвоен свой номер (код номера кадра), который хранится в буферном регистре 1. Блок 3 сравнения предназначен для сравнения-кодов номера кадра - текущего (отображаемого на экране газоразрядной индикаторной панели 16) и записываемого внешним вычислителем в блок 8. Генератор 13 импульсов и счетчик 14 предназначены для синхронизации работы всего устройства. Дешифратор 2, элементы И 5 и 6, блок постоянной памяти, триггеры И и 12 предназначены для логического управления всем устройством. Устройство работает в следующих режимах:прием исходных данных для формирования знакографического изображения из внешнего вычислителя; запись на экран газоразрядной индикаторной панели новой подвижной и новой неподвижной информации (устройство переходит в этот режим работы в случае полной кадра изображения при вводе исходных данных из вычислителя); стирание с экрана старой подвижной информации, запись новой подвижной информации и возобновление стертых точек неподвижных элементов изображения (устройство переходит в этот режим работы, если вьЛислитель изменил подвижную информацию отображаемого кадра, а номер кадра остался прежним). При работе устройства в режиме приема исходных данных из вычислителя на адресный вход блока 4 памяти и первые входы элементов И 5 и б из внешнего вычислителя поступает сигнал «Ввод данных. По этому сигналу блок 4 своими сигналами на выходе запрещает генератору 19 символов выборку исходных данных для формирования изображения из блоков 8 и 9 (сигнал «Разрешение ; поступающий с выхода блока 4 на вход генератора 19 символов - «Лог. О), переключает управляющие входы блока 8 на запись данных; разрешает параллельную запись адреса из внешнего вычислителя в регистр 7 адреса; обнуляет второй регистр 10 адреса; переводит блок 9 памяти в состояние высокого импеданса на его выходе. Внешний вычислитель, изменяя адрес на входе адресного регистра 7, записывает исходные данные для формирования знакографического изображения. Вводимые данные одновременно поступают на вход буферного регистра 1 и на вход блока 3 сравнения. Во вводимом информационном массиве присутствует слово (обычно записываемое первым), содержащее код номера кадра. При поступлении этого слова на вход устройства на выходе дешифратора 2 появляется сигнал «Лог. 1, поступающий на вторые входы элементов И 5 и 6. Блок 3 сравнения сравнивает код номера кадра, вводимого внешним вычислителем, и код номера кадра, отображаемого в данный момент времени на экране газораз| ядной индикаторной панели 16, который хранится в буферном регистре 1. При неравенстве кодов номера кадра (отображаемого и вводимого) на выходе элемента И 5 появляется сигнал «Лог. 1, по которому производится запись нового номера кадра в буферный регистр 1 и установка триггера 11. При этом с выхода триггера 11 на входы счетчика 14, генератора 15 напряжений и блока 4 поступает сигнал, свидетельствующий о смене номера кадра и о необходимости полного стирания знакографической информации. С выхода генератора 15 напряжений на вход газоразрядной индикаторной панели 16 поступает напряжение, соответствующее полному стиранию. При этом одновременно с продолжающимся вводом данных из внешнего вычислителя в блоке 8 происходит полное стирание информации с экрана газоразрядной индикаторной панели 16. После завершения временного цикла полного стирания на выходе счетчика 14 появляется сигнал переполнения, сбрасывающий триггер 11. При равенстве кодов номера кадра (в одимого и отображаемого) на выходе элемента И 5 присутствует сигнал «Лог. О, а на выходе элемента И 6 - сигнал «Лог. 1 который устанавливает триггер 12. Информационные слова, записанные в блок 8, содержат необходимые генератору 19 символов данные для формирования векторов, окружностей, дуг, знаков, текстов. Для формирования вектора записывается код-вектора, начальные координаты, угол наклона и длина. Для формирования окружности записывается ее код, координаты центра и величина радиуса. Для формирования дуги записывается ее код, координаты центра, величина радиуса, начальный и конечный центральные углы. Для формирования текста записываются начальные его координаты и список кодов символов, входящих в него. Список всех исходных данных изображения, записанных в блок 8, заканчивается специальным признаком «Конец массива. Каждое информационное слово имеет «бит подвижности. «Лог. 1 в этом бите свидетельствует о том, что данный элемент изображения относится к подвижной информации, а «Лог. О - к неподвижной. Ввод всех исходных данных от внешнего вычислителя заканчивается записью в адресный регистр 7 начального адреса выборки данных для генератора 19 символов. О завершении ввода данных из внешнего вычислителя свидетельствует снятие сигнала «Ввод данных. В режим записи на экран газоразрядной индикаторной панели 16 новой подвижной и новой неподвижной информации устройство

переходит в случае, если в процессе ввода данных из вычислителя изменился код номера кадра и произошло полное стирание информации. В этом случае после ввода данных на выходах триггеров 11 и 12 присутствуют сигналы «Лог. О, поступающие на адресные входы блока 4. При этом с выходов блока 4 поступают сигналы на вход генератора 19 символов - сигнал разрешения выборки исходных данных из блока оперативной памяти для формирования знакографического изображения; на вход адресного регистра 7 - сигнал разрешения счета; на управляющий вход блока 8 - сигнал, разрешающий чтение из блока оперативной памяти.

Генератор 19 символов выбирает из блока 8 первое информационное слово. Если в этом слове в «бите подвижности присутствует «Лог. 1, то сигналами из блока 4 производится запись этого слова в блок 9 и подается разрешение счета регистру 10 адреса.

Генератор 19 символов обрабатывает выбранное информационное слово, выдает счетный импульс на входы адресных регистров 7 и 10.

Вычисленные генератором 19 символов координаты точек знакографического изображения импульсами переполнения со счетчика 14 записываются в выходные регистры 17 и 18. Причем интервал времени между соседними импульсами переполнения со счетчика 14 соответствует времени, необходимому генератору 15 напряжений для записи точки на экран газоразрядной индикаторной панели 16. Кроме того, в промежутке между этими соседними импульсами генератор 19 символов производит вычисление координат текущей точки изображения.

Завершению росписи всего кадра изображения соответствует продешифрированный генератором 19 символов признак «Конец массива. Этот сигнал с выхода генератора 19 символов поступает на вход блока 4 и на вход генератора 15 напряжений. При этом генератор 15 напряжений запитывает газоразрядную индикаторную панель 16 напряжениями, соответствующими хранению записанной на экране информации, а блок 4 переводит все устройство в режим ожидания следующего ввода данных из внещнего вычислителя (снимается сигнал разрешения выборбк из блока 8 генератору 19 символов; блоки 8 и 9 переводятся в состояния высокого импеданса на выходах).

Таким образом, работа устройства в режиме записи новой подвижной и новой неподвижной информации заканчивается выводом всего кадра изображения на экран и перезаписью из блока 8 в блок 9 всего массива подвижной информации отображае мого кадра.

Работе устройства в режиме стирания с экрана старой подвижной информации, записи новой подвижной информации и возобновления стертых точек неподвижной информации предшествует описанный ввод данных из внешнего вычислителя, но код номера кадра не изменяется (все неподвижное изображение остается прежним), а с вычислителя поступают лишь измененные исходные данные подвижной информации. При этом

0 после ввода данных на выходе триггера 11 присутствует сигнал «Лог. О, а на выходе триггера 12 - сигнал «Лог. 1. Эти сигналы поступают на вход блока 4, сигналами на выходе которого запрещается счет регистру

5 7 адреса; блок 8 вводится в состояние высокого импеданса на выходе; разрешается чтение из блока 9 старой подвижной информации (информации, отображающейся на экране и соответствующей временному циклу работы до ввода данных); разрешается счет адресному регистру 10; разрешается выборка исходных данных из блока 9 генератору 19 символов.

Одновременно сигналы с выходов триггеров 11 и 12 поступают на вход генератора

5 15 напряжений, а на вход газоразрядной индикаторной панели 16 поступают напряжения, соответствующие стиранию информации.

Генератор 19 символов последовательновыбирает из блока 9 исходные данные элементов старой подвижной информации и вычисляет координаты точек этих элементов. Таким образом, производится последовательное во времени поточечное стирание с экрана элементов старой подвижной информации, после завершения которого на выходе

генератора 19 символов появится сигнал «Лог. 1, «Конец массива. Этот сигнал изменит адрес блока 4 постоянной памяти и на его выходе появятся сигналы сброса триггера 12, сброса регистра 10 адреса и

0 перевода блока 9 в состояние высокого импеданса на выходе.

При этом произойдет сброс триггера 12, сигнал «Конец массива станет равным «Лог. О (снимается). Теперь на выходах триггеров 11 и 12 присутствуют сигналы

«Лог. О, что соответствует описанному режиму записи новой подвижной и новой неподвижной информации. При этом произойдет запись новой подвижной информации на экран газоразрядной индикаторной панели

0 16 при одновременной перезаписи подвижной информации из блока 8 в блок 9, а также произойдет возобновление стертых при стирании старой подвижной информации точек неподвижной информации (точек пересечения старой подвижной и неподвижной

5 информации).

Следует отметить, что в обшем объеме отображаемой информации, информация о

подвижных элементах изображения занимает незначительную часть, как правило, не больше 1/5. Поэтому, если при критическом периоде мельканий Тдр 20 мс на стирание подвижных элементов отвести 10 мс и столько же на их запись, то при времени, необходимом на подсвет одной точки Тип 20 МКС, суммарное число подсвеченных точек в массиве подвижных элементов

5Т Tiij) с АЛ

fc pTs- - оии. тп ciял

При этом количество точек в массиве неподвижных элементов может быть

S --1-1 - 2500, Тип 2 Тип

а число стертых точек из этого массива не превышает 1-5.

Возобновление стертых точек происходит в течение промежутка времени Твозобы ТкрХ 5 10 мс.

Ввиду того, что число стертых точек мало, несмотря На Твозовн. кр. процесс возобновления точек незаметен для глаза оператора.

Использование предлагаемого технического решения позволяет упростить и при этом сохранить быстродействие устройства отображения с газоразрядной индикаторной панелью переменного тока, работающего по принципу последовательной записи изображения и для случаев, когда это изобрадеение состоит из подвижных и неподвижных элементов. Это позволяет уменьшить вес и габариты всей системы отображения, повысить ее надежность и тем самым расширить область применения за счет использования его на малогабаритных транспортных средствах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее газоразрядную индикаторную панель, генератор напряжений, первый и второй адресные регистры, первый и второй выходные регистры, два блока оперативной памяти, буферный регистр, блок сравнения, дешифратор, генератор символов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами выходных регистров, выходы которых соединены с первым и вторым входами газоразрядной индикаторной панели, третий вход которой соединен с выходом генератора напряжений, выход буферного регистра соединен с первым входом блока сравнения, выход первого адресного регистра соединен с первым входом первого блока оперативной памяти, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И и блок постоянной памяти, первый вход которого соединен с первыми входами элементов И и является первым входом устройства, второй вход блока постоянной памяти соединен с третьим выходом генератора символов и первым входом генератора напряжений, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, вторым входом счетчика и третьим входом блока постоянной памяти, четвертый вход которого соединен с выходом второго триггера и третьими входами счетчика и генератора напряжений, четвертый вход которого соединен с выходом счетчика, первый вы.ход которого соединен с вторыми входами выходных регистров и первым входом генератора символов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход дешифратора соединен с вторыми входами элементов И, третьи входы которых соединены с выходами блока сравнения, второй вход которого, первый вход буферного регистра и вход дешифратора соединены с вторым входом первого блока оперативной памяти и являются вторым входом устройства, первый вход второго триггера соеi динен с выходом первого элемента И и вторым входом буферного регистра, второй (Л вход второго триггера соединен с вторы.м выходом счетчика, первый выход блока постоян ной памяти соединен с первым входом первого блока оперативной памяти, второй вход которого соединен с первым входом второго адресного регистра и четвертым выходом генератора.символов, а третий вход является третьим входом устройства, второй выход блока постоянной памяти соединен с третьим входом первого блока оперативной памя4 ти, первый выход которого соединен с треть00 СО им входом генератора символов, выходом и первым входом второго блока оперативной памяти, второй вход которого соединен с третьим выходом блока постоянной памяти, четвертый выход которого соединен с вторым входом второго адресного регистра, выход которого соединен с третьим входом второго блока оперативной памяти, пятый выход блока постоянной памяти соединен с четвертым входом генератора символов, шестой выход - с вторым входом первого триггера, а пятый вход - с вторы.м выходом первого блока оперативной памяти.

NJ

fti

Вход ПЗУ 4 „Конец ffaccuSa

Вход ПЗУ 4

с/77у/у у г/е Bmff /73У4 „бат r/offSi/«Hacff ii

B;ioff ПЗУ 4 „BSot

l ffHH/i//l

вы/од n,t/4, сое/ инемндш c,(/zzepofff2

Вь/xoff „Разрешение

Bb/wff ПЗУ4 (зтрет eve/no peiucffjpy /ff)

8t,f;foff /7JI/4 (cffpac fle(/cmpa fO)

Вь/лод ЛЗУ4 (.jffnvcAvmeffue O3(/9) 8ы;(ад /73У4 (Sxod„Вб/д(7р

KpUCfT7OJ / a

Bi,/xod ПЗУ4 fSxod,JfffjvcuvfneHi/e ffJ(/ff) Выход /731/4 Sxad,,Sb/ffop ffpt/cfnaMo,

ОЗУ в}

Вшо0 ПЗУ4 Pffjpea/e/fue pez(/c/77pc/ 7 fTffpcf/. зато/ „Ланнь/eo/r о не и/него &/VUC/ C//77e J

Зыход ешаФратара 2

Выход длоко J

Вь/лодз/геfieMme / 5

86/jrcfd,,/7ejoe- /7о ненг/ес1/е/п vu/(af4fSxo /}-/77р(/ггера ffj