Устройство для отображения информации Советский патент 1986 года по МПК G09G3/28 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения алфавитно-цифровой и графической информации на газоразрядных индикаторных панелях постоянного тока.

Цель изобретения повьшение надежности устройства за счет обеспечения возможности автоматизированного контроля неисправностей катодных цепей панели и защиты его элементов непосредственно в процессе работы.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, катодный коммутатор 3, дешифратор 4, блок 5 ключей, информационные входы 6 устройства, анодные коммутаторы 7, газоразрядную индикаторную панель 8., одновибраторы 9 и 10, блоки 11 и 12 ограничительных элементов, блоки 13 и 14 сравнения, шину 15 питания, элемент НЕ 16, сумматоры 17 и 18 по модулю два, элементы ИЛИ 19 и 20, триггер 21.

На фиг. 2 обозначены: 22 - тактовые импульсы на выходе генератора; 23 - сигнал адреса на выходе младшего разряда счетчика; 11, 15 и 12, 15 сигналы и уровень опорного напрях ения соответственно на входах первого и второго блоков сравнения; 13, 14 - сигналы соответственно на выходах пер вого и второго блоков сравнения; 16 - инверсный сигнал адреса младшего разряда счетчика на выходе элемента НЕ; 17, 18 - сигналы соответственно на выходах первого и второго сумматоров по модулю два; 21 - сигнал на прямом выходе D-триггера; 10 - сигнал на выходе первого одновибратора; 24 - сигнал на выходе второго элемента ИЛИ или выходной шине устройства; Т - длительность кадра, развертки.

Работа панели поясняется на трех кадрах развертки Т - Т . На калсдом кадре развертки для простоты изображения показаны первые импульсы развертки.

. В процессе работы матричнот о индикатора на выходе генератора 1 тактовых импульсов формируются импульсы тактовой частоты (фиг.2, поз. 22). По заднему фронту импульса тактовой

12265212

частоты срабатывает счетчик 2 и формирует двоичньш код адреса строки, поступаюищй в блок 3 катодного коммутатора. В блоке катодного коммутато- 5 ра 3 Е; соответствии с кодом адреса строки осуществляется режим построчной развертки (сканирования), при котором поочередно и периодически выбираются соответствующие выходы де10 шифратора 4, логические сигналы с которых преобразуются блоком 5 ключей в сигналы полувыборки требуемой амплитуды и полярности, поступающие на катоды элементов панели 8. Одновремен(5 но при наличии информации для отображения на входах 6 анодного коммутатора 7 на его выходах формируются сигналы полувыборки, поступающие на аноды элементов панели 8 в каждом так20 те сканирования по строкам. При совпадении сигналов полувыборок катодных и анодных цепей возбуждаются соответствующие элементы строки панели.. При работе счетчика 2 на выходе его

25 младшего разряда присутствует сигнал адреса, определяющий какой ключ катодного коммутатора в данный момент открыт - четный или нечетньш. Сигнал младшего разряда счетчика непосредJQ ственно и через элемент НЕ 16 в ин- .вареном виде поступает на вторые входы соответственно первого 17 и второго 18 сумматоров по модулю два.

В нормальном режиме работы (фиг.2, Т., ) сигналы с четных и нечетных вы-

ас м

ХОДОВ блока 5 ключей поступают соответственно на входы первого 11 и второго 12 блоков ограничительных элементов, Г де происходит алгебраическое сложение аналоговых сигналов ключей.

Е1СЛИ учесть, что в любой момент времени открыт только один ключ в одной из двух групп, то результирующее напряжение блоков 11 и 12 определяется или суммой выходного напряжения

45 открытого ключа и всех остальных закрытых ключей данной группы, или выходных напряжений всех ключей в закрытом сюстоянии. Результирующие напрял ения блоков приводятся

50 к уровням сигналов входного диапазона блока сравнения и через выходы первого 11 и второго 12 блоков (фиг.2) поступают на первые входы соответственно первого 13 и второго

55 14 блоков сравнения, на вторые входы которьк подается опорное напряжение с шины 15. Уровень опорного напряжения блока сравнения выбирается

в пределах между выходным напряжением блоков 11 и 12 при всех закрытых ключах данной группы и выходным напряжением блоков при одном открытом и остальных закрытых ключах этой же группы. Сигналы с выходов первого 13 и второго 14 блоков сравнения (фиг,2, поз. 13,14) поступают на первые входы соответственно первого 17 и второго 18 сумматоров по модулю два, на вторых, входах которых в дан- ньй момент времени присутствует прямой и инверсный сигналы младшего разряда счетчика 2, единичные значения которых свидетельствуют о возбужде- НИИ одного из выходов катодных ключей четной или нечетной группы, Учи- тьшая, что на первые входы сумматоров по модулю два приходят , задержанные в цепочке элементов,со- держащей дешифратор строки, катодные ключи, блок ограничительных элементов и блок сравнения, по отношению к сигналам младшего разряда счетчика на вторых входах сумматоров на выходах сумматоров 17 и 18 при суммировании дискретных сигналов (фиг. 2, поз, 23, 13, 16, 14) появляются короткие импульсы длительностью порядка одной или нескольких микросекунд (фиг, 2, поз. 17 и 18), которые могут привести к ложному результату контроля. Для исключения этого используется схема стробирова- ния выходных сигналов сумматоров 17 и 18, реализованная на D-триггере 21, тактируемых передним фронтом сигнала. При поступлении сигналов с выходов первого 17 и второго 18 сумматоров, содержащих короткие импульсы, через первый элемент ИЛИ 19 на D-вход D-триггера 21 осуществляется их стробирование импульсами тактовой частоты с выхода генератора 1 тактовых импульсов, поступаюгцими на его С-вход (фиг, 2, поз 22, 17, 18), В результате этого на прямом выходе D-триггера 21 сигнал нулевого уровня (фиг. 2, поз 21) При этом на выходе первого одновиб- ратора 10 также присутствует сигнал нулевого уровня, который поступает на второй вход второго элемента ПНИ 20, на первом входе которого присутствует сигнал нулевого уровня с выхода второго одновибратора 9, Послед НИИ срабатывает при наличии сигнала старшего разряда счетчика 2, Параметры выходного сигнала одновибратора 9

выбираются таким образом, чтобы в каждом последующем кадре перезапуск . одновибра ора осуществлялся раньше окончания его выходного импульсаЧ В результате на инверсном выходе одно- вибратора 9 постоянно присутствует сигнал нулевого уровня при наличии сигнала старшего разряда счетчика 2,

Сигнал нулевого уровня с выхода второго элемента ИЛИ 20 присутствует в нормальном режиме работы и на входе управления блокировкой анодного коммутатора 7, не оказывая влияния на его работу.

При возникновении неисправности катодной цепи возможны случаи, когда закрыты или открыты постоянно один или несколько катодных ключей.

При неисправности, когда постоянно закрыт один ключ блока 5, например, четной группы (фиг, 2, Т, ) , что может иметь место при выходе из строя как самого ключа, так и дешифратора 4, на выходе первого блока 11 и соответственно на первом входе первого блока 13 сравнения отсутствует импульс напряжения от данного закрытого ключа (фиг, 2, поз . 11, импульс показан пунктиром) в момент опроса, и уровень выходного напряжения блока ограничительных элементов в этот момент определяется суммой напряжений всех закрытых ключей и лежит ниже уровня опорного напряжения. Вследствие этого блок 13 сравнения не срабатывает и на его выходе в данный момент присутствует сигнал нулевого уровня, а на выходе суъ матора 17 - одиночный импульс неисправности (фиг, 2, поз, 17), который через пер- вьш элемент 11ПИ 19 поступает на D-вход D-триггера 21, По фронту очередного импульса тактовой частоты, поступающему на С-вход триггера, на его прямом выходе появляется аналогичный одиночный импульс неисправности, задержанный по отношению к входному на половину такта (фиг,2, поз. 21), По фронту импульса неисправности с прямого выхода D-триггера 21 запускается первый одновибратор 10 (фиг. 2, поз. 10), Длительность сигнала единичного уровня, форм11руемо- го на выходе одновибратора 10, устанавливается несколько больше длительности кадра развертки из тех со- обра;;:е1;ий, чтобы при повторении импульса неиспрар. на очередном

5. 12265216

кадре развертки производился надежньш режиме работы). В этом случае опор- перезапуск одновибратора 10. В этом ное напряжение блока сравнения всегслучае при возникновении неисправности ключа на выходе элемента ИЛИ 20 постоянно присутствует сигнал единичного уровня, который одновременно поступает в блок 7 анодного .коммутатора и осуществляет его блокировку, вследствие чего прекращается возбуждение элементов индикаторного поля панели 8. Управление блокировкой анодного коммутатора зависит от конкретного схемного решения известных его элементов - буферного регистра и анодных ключей. Блокировка может быть осуществлена, например, по цепи сброса буферного регистра или по цепям синхронизации или клапанирования входных сигналов анодных ключей.

Аналогичным образом происходит работа устройства при неисправности катодных ключей нечетной группы (фиг. 2, , неисправность катодных ключей для нечетной группы не рассматривается) . Рассмотренная неисправность, когда катодньй ключ постоянно закрыт, может произойти в любой момент времени, совпадающий с его опросом или опросом остальных ключей. Если ключ выходит из строя в моменты времени опроса других ключей, то его неисправность обнаруживается в момент его повторного опроса на очередном кадре развертки.

Другим видом неисправности катодной цепи является неисправность,приводящая к постоянно открытому состоянию ключа, например, четной группы (фиг. 2, Т| ), что может иметь место при выходе из строя как самого ключа, так и из-за отказа дешифратора строк. Указанная неисправность катодного ключа может возникнуть в любой момент времени опроса данного ключа или других ключей катодного

20

да оказывается меньше нижнего уровня сигнала (фиг. 2, поз. 11, 15),

5 Вследствие этого на выходе блока 13 сравнения устанавливается постоянньй единичный уровень (фиг.2, поз. 13), В результате поступления сигналов на сумматор 17 с выхода блока 13 срав10 нения и адреса младшего разряда .счетчика 2 (фиг, 2, поз, 23, 13) на выходе сумматора 17с момента появления неисправности появляется сигнал, инверсный по отношению к сигналу

JJ младшего счетчика 2 (фиг. 2, поз.17)

Аналогично случаю рассмотренной неисправности, когда ключ постоянно закрыт, и по аналогичным цепям срабатывает D-триггер 21 (фиг.2,поз.21) и запускается первьй одновибратор 10 (фиг. 2, поз. 10).При этом на выходной шине устройства формируется сигнал ошибки единичного уровня и осуществляется блокировка анодного коммутатора 7 (фиг, 2, поз, 24). При отсутствии цепей блокировки в устройстве возникает многократное увеличение яркости свечения элементов строки соответствующей неисправным узлам катодной цепи индикаторной панели, пропорциональное числу строк панели, что может привести к выходу их из строя.

Аналогичньпу образом происходит работа устройства при неисправности

- ключей нечетной группы (фиг, 2, Т,, не показано). Б случае возникновения на выходе неисправных ключей промежуточного уровня напряжения, не равного напряжению ключа в нормальном режиме работы в открытом или закрытом состоянии, работа схемы протекает аналогичным образом для двух рассмотренных случаев в зависимости от величины промежуточного уровня и выб2:5

30

4Q

коммутатора, В любом случае неисправ- ранного уровня опорного напряжения

кость ключа обнаруживается в тот момент (такт), когда он должен быть закрыт, С этого момента на выходе б лока 11 и, соответственно, на перво входе первого блока 13 сравнения весь сигнал смещается на величину уровня, соответствующего выходному напряжению блока ограничительных элементов в нормальном режиме работы, когда один ключ открыт, а все остальные закрыты (фиг, 2, поз. 11, 15, пунктирами показано положение импульсов сигнала при нормальном

0

да оказывается меньше нижнего уровня сигнала (фиг. 2, поз. 11, 15),

5 Вследствие этого на выходе блока 13 сравнения устанавливается постоянньй единичный уровень (фиг.2, поз. 13), В результате поступления сигналов на сумматор 17 с выхода блока 13 срав0 нения и адреса младшего разряда .счетчика 2 (фиг, 2, поз, 23, 13) на выходе сумматора 17с момента появления неисправности появляется сигнал, инверсный по отношению к сигналу

J младшего счетчика 2 (фиг. 2, поз.17).

Аналогично случаю рассмотренной неисправности, когда ключ постоянно закрыт, и по аналогичным цепям срабатывает D-триггер 21 (фиг.2,поз.21) и запускается первьй одновибратор 10 (фиг. 2, поз. 10).При этом на выходной шине устройства формируется сигнал ошибки единичного уровня и осуществляется блокировка анодного коммутатора 7 (фиг, 2, поз, 24). При отсутствии цепей блокировки в устройстве возникает многократное увеличение яркости свечения элементов строки, соответствующей неисправным узлам катодной цепи индикаторной панели, пропорциональное числу строк панели, что может привести к выходу их из строя.

Аналогичньпу образом происходит работа устройства при неисправности

- ключей нечетной группы (фиг, 2, Т,, не показано). Б случае возникновения на выходе неисправных ключей промежуточного уровня напряжения, не равного напряжению ключа в нормальном режиме работы в открытом или закрытом состоянии, работа схемы протекает аналогичным образом для двух рассмотренных случаев в зависимости от величины промежуточного уровня и выб:5

0

Q

блока сравнения. При возникновении любого вида неисправности двух или более ключей в или двух группах одновременно процесс обнаружения ошибок происходит аналогично описанному, с той разницей, что перезапуск первого одновибратора 10 происходит чаще5чем при возникновении неисправности в одном ключе,

В случае возникновения неисправностей счетчика 2 или генератора 1 тактовых импульсов, когда останавливается развертка, контроль неисправности ведется по значениям сигнала старшего разряда счетчика 2. Если сигнал старшего разряда счетчика в процессе работы исчезает, что свидетельствует о выходе из строя счетчика или генератора тактовых импульсов то в этом случае на очередном кадре развертки не обеспечивается перезапуск второго одновибратора 9. В результате этого сигнал на инверсном выходе одновибратора 9 принимает единичное значение, через первый вход второго элемента ИЛИ 20 на выходную шину устройства вьщается сигнал ошибки в виде единичного уровня и осуш,е- ствляется блокировка анодного коммутатора 7.

Причем при выходе из строя генера . ора тактовых импульсов или счетчика строк и отсутствии в устройстве цепей блокировки из-за значительной токовой перегрузки катодных цепей могут выйти из строя катодные ключи и соответствующие им элементы строк панели.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор и блок ключей, выходы которого соединены с горизонтальными шинами газоразрядной индикаторной панели, вертикальные шины которой соединены с выходами анодного коммутатора, входы группы которо -о являются информационными входами устройства, отличающ е е с я тем, что, с целью повьш1е- ния надежности, в него введены два блока ограничительных элементов,два блока сравнения, элемент НЕ, два сумматора по модулю два, два элемента ИЛИ, два одновибратора и триггер, входы блоков ограничительных элементов соединены соответственно с четными и нечетными выходами блока ключей, а выходы - с первыми входами

блоков сравнения, вторые входы которых соединены шиной питания,входы блоков сравнения соед1-шены с первыг ми входами сумматоров по модулю два, вторые входы которых соединены

с выходом младшегр разряда счетчика, выходы сумматоров по модулю два соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход триггера соединен с входом первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом второго

элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго одновибратора, вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом анодного коммутатора.

иг./

fO

/

...4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике н может быть использовано в устройствах отображения алфавитно-цифровой и графической информации на газоразрядных индикаторных панелях постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается введением в устройство двух блоков ограничительных элементов, двух блоков сравнения, элемента НЕ, двух сумматоров по модулю два, двух элементов ИЛИ, двух одновибраторов и триггера. Введение элементов позволяет при возникновении неисправности в ключах осуществлять блокировку анодного коммутатора, вследствие чего прекращается возбуждение элементов индикаторного поля панели. 2 ил. § (Л

Редактор О. Бугир

Составитель А. Кулиева

Техред И.Попович Корректор С. Шекмар

Заказ 2139/52Тираж 455Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4