Устройство для отображения информации на экране газоразрядной индикаторной панели Советский патент 1986 года по МПК G06F3/147 

Изобретение относитея к области airi o матики и вычислительной техники и может быть использовано в уст) для ото- бпажс ния информации, выводимой из электронно-вычислительной ман1ины и/или .тюбы.х д. ; |.атчиков 1. И1и|1О)мации на ;-;ri;i)a г:)яд||у К) индикаторную Г1ане,.

i.c, изоб(1етения является новы1не ие наде/кнпс 41 с ройстБа.

та . и:и)бражеиа б,ток-схема уст- ройс1 ва для отобра) информации на экране ( азоразрядной индикаторной нане;1и; на (JMir. 2новые элсмоит н связ1,

Г5ведеиные в 6;ioK сон шжения; иа (|эиг. 3 новые : лсмент1л и связи, в логический б.ток; и а фиг. 4 -- i, ременная дн- аграмма (})ункнионирования устройства: иа фиг. Г)блок-схема алгоритма коррекн,И15 искажеииых воснроизводимкмх изображен и ir

YcTpoiicTBO для (У1об)аження ннсрор- манни.на газоразрядной нг дикаторной Haiic - ли (ТИП) со;,.ержит блок 1 соиряжени;-;, блок 2 памяти, лог ичеекий блок ii, блок 4 ввода .:iain(, нервьи к;ноч 5 ГИП б, ivro- рой ключ 7, первый элемент ИЛИ 8, первый комиарато) 9, вто)ой комна| атор 10, первый трип ер/ 11, второй тр-иггер 12, третий триггер 13., четве(гП)1Й триггер 14, э. 1е- мент 15 согласования, регистр 16 адреса, первый усн.литель 17. второй усилите;:;- 18, второй э;1емент ИЛИ 19, счетчик 20, де- ншфратор 21, Н1ифрато) 22, иервый элсмен 1 И 23, блок 24 элементов И, блок 2Г) элс-- меитов ИЛИ, второй элеменг И 26, первый вход 27 устройства, на который lioci y- нают команд1)1, адреса, данные, второй вход 28 устройства, на который иостуиают команды, адреса, данньге, третий вход 29 устройства, на который 110ст иают кома1-1Д)з1, , данные, нервый выход 30 х тройства, i- a который выдаются кома.. a.ipeca, данные, четвертый вход 31 устройст1 а, на который нодано напряжение зажи1 ання, иятыГ| вход 32 уст)(, на котор 1Й нодан() на- нряжение зажиг ания, шестой вход. 33 устройства, на который иодано нервое impo- I OBoe нанряжеине. еедьмой вход 34 уетройст- ва, на который нодано второе iioporotsoe нанряжение, воеьмой вход 35 устройстг-.а, на котор1)1Й ностунает .101 нчеекая «1, девятый вход 36 устройства, на KOTopbiii IKJ- стунает ло1Ч1ческая «1, третий выход 37 блока 1 соиряжен;ия, на кото1)ый поступают команда, адреса, данные, 1ггорой вьгчод 38 логического блока 3, на который носту- нают команды, адреса, /laiHibie, нервьп ; ход 39 блока 2 намяти, на который но- етунают команды, адреса, , первый выход 40 элемента ИЛИ 8, на который но- стунает сигнал занроса на обелужи1 ание, нервый выход 41 триггера 14, на который ностунает сигна, - г ризнака возбуждения I a- зоразрядной ячейки, нервый 42 триггера 13, на который ноетунает сигнал нриз

0

0

5

0

5

нака замыкания ячейки, второй :-::ход 43 блока 1 сопряжения, на который иостуиают команды, адреса, .ханные, второй выход 44 блока 2 намяти, на который ностунают команды, адреса, данные, нервый выход 45 . кл ического блока 3, на который ностунают команды, адреса, данные, нервый выход 46 б.тока 4 ввода данных, на который но- стунают команды, адреса, данные, третий выход 47 логического блока 3, на который ностунают команды, адреса, данные, четвертый выход 48 лог ического блока 3 на который ностунает сигнал управления анод1 ыми (катодными) к. 1ючамн 5. пятый выход 49 ло- гичееког О блока 3, на который поступают сигналы унравлепня катодиы.ми (анод1 ыми) к.пючами 7, выход 50 э;|емента 15 coi-jiaco- вання, выход 51 ключе 5, выходы 52 ключа 7, нервый В1з1ход 53 компаратора 9, с кото- р(л о поступает сипиг н)и.знака короткого замыкания газора:-Н)ядной ячейки, Н еетой 54 логического- блока 3, на который гд)стунают синхроимпульсы, четверт1)|й выход 55 б,|1(;1ка 1 соиряжения, иа который ноетунает сигнал установк - Б , нереый вы- х(х 1 56 триггера 11, на который ностунает сиг нал признака возбх ждения газоразрядной ячейки, нервый выход 57 тригл-ера 12. на- кoтo il-Jlй ноетунает uMiiy.ib-c фронта сигнала возбуждения газоразрядной ячейки, седьмой 58 логического блока 3, иа который Г1остуиа от сн11Х)оимиу.1ьс, иервый хг ,д 59 Tpiirrep a II, на кот{;рый ноетунает имиульс фронта С1и-на;1а замыкания газоразрядной ячейки.

Устройство (1зуикд; ;нирует слс дующим образом.

А.тф а вит но-цифровая. :.i. гра(зическая ин(| ормация, отображаемая на ГИИ 6, за- лисыв-ается в б. юк 2 намяти через блок 1, иостуиая на вход 27 э,:1ектронно-в1)1Ч;1с- лительной ман11-:.ы -;ЭВЛ ), ианример «СЛ 1-2, в онератнвно.м за11омннаюн1еу, уст- ;н)йетве которой формнруетея .массив отображаемой и н (|з о р м а ц и н.

Кроме тог о, отображаемая инфо-рмация може 1 занд1сываться в блок 2 намятн через логический блок 3, юстулая с входа 46 е б.лок; 4 ввода па зход,, 28 чере:; б. юк 1 сл блоков местного Ег-вода.

Междх адресами ячеек намяти в блоке 2 памяти и ад.ресами газоразрядпых ячеек в ГИИ 6 существует взаимно o.:uio3Ha4iioe соответствие. Д;1нна каждого в блоке 2 намяти для двухградаиионной ГИИ 6 равна одному разряду, в которо.м заииеы- вается ел,иница д,ля З1з1свечи1 аемо1 1 1 азораз- рядной или ноль к противном случае.

Логический блок 3, выно.тняющий функ- пи:--: блока ун жвлеиия устройства, считывает поочередно н нс1с;1едовател Д10 во времени информацию гз блока 2 памяти и в той же носл.едовател:)Пост;| через ключи 5 и 7 осуществляют ноэлементную разве)тку ГИИ

6 по строкам (столбцам) от первой до ;-й газоразрядной ячейки и по столбцам (строкам) от первой до /-Й газоразрядной ячейки (аналогично телевизионной развертке).

Ключи 5 подключают газоразрядные ячей ки (столбца) к напряжению зажигания -{-изаж. (-б заж.) только при высвечивании соответствующих газоразрядных ячеек, а ключи 7 подключают газоразрядные ячейки столбца (строки) к напряжению зажигания - (Узаж (.аж) ГИП 6 последовательно во времени вне зависимости от того, высвечиваются или не высвечиваются газоразрядные ячейки в выбираемом столбце (строке) - двухкоординатная выборка газоразрядных ячеек (фиг. 4).

На ключи 7 напряжение зажигания - (+б .аж) поступает через элемент 15 согласования, в качестве которого можно использовать резистор. Величина сопротивления резистора выбирается такой, чтобы резистор не оказывал практически никакого влияния на величину тока, протекаюндего через выбранную в данный момент времени газоразрядную ячейку. Это требование легко выполняется с учетом большого внутреннего сопротивления газоразрядной ячейки (десятки-сотни килоом). Падение напряжения на элементе 15 пропорционально току, протекающему в последовательной цепи: напряжение зажигания (-U.i-jx), открытый в данный MOMeHt времени один из ключей 5, выбранная газоразрядная ячейка ГИП 6, открытый в данный момент времени один из ключей 7, элемент 15, напряжение зажигания (-|-6 .аж).

Падение напряжения на элементе 15 поступает на входы компараторов 9 и 10, на входы 33 и 34 которых подаются пороговые напряжения Unop.i и t/nop.2 соответственно.

Значение t/nop.i выбирается несколько больше значения падения напряжения на элементе 15, получаемого при максимально возможном с учетом разброса параметров тока через зажженную газоразрядную ячейку ГИП 6.

Значение t/nop.s выбирается несколько меньше значения падения напряжения на элементе 15, получаемого при минимально возможном с учетом разброса параметров тока через зажженную газоразрядную ячейку ГИП 6.

Ключи 5 подключают к напряжению зажигания +Узаж(-t/заж) только высвечиваемую в данном временном интервале газоразрядную ячейку. Вне зависимости от того, высвечивается или не высвечивается в данный момент времени газоразрядная ячейка, ключи 5 на очень короткое время, недостаточное для возникновения в газоразрядной ячейке разряда, по вспомогательным импульсам (фиг. 4) подключают к напряжению зажигания -|-6 заж(-Ь мж) газоразрядную ячейку, которая должна выс,ве5

титься или не высветилась в данном временном интервале в процессе поэлементной развертки ГИП 6.

Для незакороченной проводяши.м мости- J ком между электродами за счет распыления материала катода газоразрядной ячей- ки ток через нее в течение длительности импульса СИ-1 (фиг. 4) мал и падение напряжения на элементе 15 за счет указанного тока меньше L/Mop.i - компаратор 9 ос0 тается в нулевом, исходном состоянии (на выходе компаратора 9 потенциал логического «О).

Для закороченной газоразрядной ячейки ток через нее в течение длительности им, пульса СИ-1 большой и падение напряжения на элементе 15 за счет указанного тока больше L Dop.i - компаратор 9 фиксирует превышение входного напряжения над пороговым (опорным), формируя на своем выходе потенциал .погической «1, являю0 щийся признаком закороченной газоразрядной ячейки.

Длительность вспомогательного импульса СИ-1 выбирается с таким расчетом, чтобы ток через ключи 5 и 7 и мощность, рассеиваемая ключа.ми 5 и 7 в течение времени действия вспомогательного импульса СИ-1, бы. 1и сушсственно меньше предельно допустимых для ключей 5 и 7 значений даже при закороченной газоразрядной ячейке, что предотвратит выход ключей 5

Q и 7 из строя.

Во время действия вспомогательного импульса СИ-1 в газоразрядной ячейке появляются метастабильные атомы и электроны, что позволяет устранить статистическое запаздывание, снизить время формирова5 НИН тока, уменьшить рабочее напряжение и повысить однородность свечения ячеек без каких-либо дополнительных конструктивных усложнений. Кроме того, возбуждение замкнутых газоразрядных ячеек вспомогательными импульсами может привести за

0 счет бомбардировки ионами коротко замкнутых мостиков к их рассасыванию, т. е. к самовосстановлению ячейки, а для невозбуждаемых ячеек - к их возбуждению за счет увеличения в ячейке активных атоJ. мов и электронов, т. е. тоже к самовосстановлению газоразрядной ячейки.

Сигнал с выхода 53 компаратора 9 переписывается по стробирующему импульсу на выходе 53 в триггер 11, например, типа К155ТМ2. Триггер 11, а также триггеры

0 12-14 устанавливаются в нуль после включения устройства с блока 4 ввода данных или в процессе функционирования устанавливаются в нуль сигналами на входе 27 через блок 1 сопряжения с ЭВМ.

Если триггер 11 перешел из нулевого

состояния в единичное в случае закороченной газоразрядной ячейки, то по фронту этого перехода триггер 13, информационный вход 35 которого подключен к логической

«1, также установится в единицу. Тригге) 13 запомнит закороченной газоразрядной ячейки до прихода сигнала установки в нуль, иостунающего с выхода 55 блока 1, в то время как трн1 гер 11 может сброситься в нуль уже в следующем такте развертки ГИГ1 6 но импульсу на выходе 54 логического блока 3, если на HIHHC выхода 42 компаратора 9 будет нулевой нотенциал. Буферный триггер 13 сохраняет признак закороченной газоразрядной ячейки до тех нор, нока этот признак не будет обработан электронно-вычислительной маН1ИНОЙ.

С выхода три1тера 13 признак закороченной газоразрядной ячейки ностунает через блок 1 и выход 30 в электронно-нычнс- лительную мап1ниу, через элемент ИЛИ 8, блок 1 н выход 30 в как признак занроса на обслуживание (флаг запроеа). к логический блок 3 для запрета включения соответетвуюни-1м ключом 5 закороченной зоразрядной ячейки даже нрн считанном с блока 2 памяти единичном си1 нале для данной газоразрядной ячейки, так как нрн закороченной газоразрядной ячейке в |-ече- ние дейетвия имл1ульсов высвечи15аиня газоразрядных ячеек на Bbixo;ie блока 25 э. К мег.- тов ИЛИ ток через к.пючн 5 : ( и мон:.- ность, рассеиваемая ключамг 5 i tl, ;;у- Н1,ественно нревоеходят 11рел,ельпо до ус--л1- мые значения н б и о obixo;i;-ri н -; строя.

По сигналу с выхода э; емента ИЛИ о в блоке S запоминается ад,Н С закороченной газоразрядной , считчдвае 1ый из блока 2 намятн. Этот адрес с вь;хода iiO блока 1 также неред.,ается н ЭВ/ 4.

Для возбужденной, Bt ie;3eiiHBaeMoii газоразрядной ячейки юк через нее в TeiiCiiue действия имиу.льса высвечивания )Ы1-.ает падение напряжения на элементе 15, которое больн1е, чем нанрям енне порога );.; компаратор 10 нз исходного едн1-;нчн(.и-(; состояния переходит в нулевое, ()ормиру ; г.а своем выходе прнзнак возбужде ;г;ой -азопаз рядной ячейки.

Для возбуждаемой газоразрядной ячс-и- ки, в которой разряд но каким-либо HtM-;- чинам не возникает н которая высвечивается, падение напряжепня на ч,-|емеите 15 близко к нулю, которое соответственно мень ше, чем напряжение порога (Уп,,;,;-- - К импа- ратор. К) оетаетея в неходном единичном состоянии (исходное нулевое нли единичное н.ое состояние компараторов 9 и 10 уста,- навливается подачей нороговых нанряжепн.й на нрямО й или инверсный вх(;д комнара- тора).

Состояние компаратора И) нерепнс1,11,а- ется в триггер 12 но стробир ЧО1цему нм- нульсу на выходе 58 логического блока 3. который формируется только Г)и сч Г1-ыва НИИ из блока 2 н.амятн единицы (libixo- да 44 на фиг. 4) для высвечиваемой р,

а

з

5

данном инте1)вале развертки газо ..;);днои ячейки ГИП 6.

Признак невоз.буж.ченн.ой ячейкн установит три1тер 12 в еанницу и по (Ьропту перехода тригтера 12 в единину устано- Н.НТСЯ в единицу буферный триггер 14, информационный вхо; , котооого подключен к iHHHe логичеекой «1.

С выхода трнггег)а 14 признак невоз- б ждепной газоразр5;дной ячейки поступает через 6,:ioK 1 и выход 30 в ЭВМ, че- )ез элемент ИЛИ 8, блок 1 и выход 30 в ЭВМ как признак занроса на обслуживание (флаг занроса).

По сигналу е выхода э.; егу1ента ИЛИ 8 в блоке 1 заноминается адрес невозбужденной 1 азоразрядной ячейкн, счи . ызаемой нз блока 2 памяти. Этот а.трсс с выхода 30 блока 1 также нсредает :я п ЭВМ.

ЭВ; Л после обработки запроса на обслу- жннанне В1з1а,ает ина)ормад|1Ю на вход, 27 блока 1, сбрасывает li ну,ль триггепы П-- И или н(х 1тверждае ; нулевое cocTiJHiiiie тех трнггеро ,, которые не установлены i; единицу.

Таким образом, в ЭВМ имеется всегда Г1о,ная пн(рормац1 И (;б и;|,ресах закорочен- 1;ых н.л.п нево; .б ж leiHiLvX нз возбуждае- :v, ячеек. Эта к-пЬормация позволяет ЭВМ но опреде.е1;н;. м :,лгорнтмам скорректи- 110вать i:пфО| 1ма1и11о о восчронзводнмом изоб- раже)1;111 и гобствегиом онератив 1ом запо- мипаюшс-м четройс ве, а затем неоеннеать CKOppeKTHpOBuiiHyio информа1;.ню на вход 27 блока 1 в блок 2 н;мяти

Л.лгорнтмы К.)ррекч1 и MOI VT быть самыми ра31и)образ1имми: зленякл, например, путем сдвига вверх (вниз), :лев() (гл:раво) на один э,емент oTii(, о нскнхчспного элемента эле енть: воспроизводимси-о изображения, сдвигаю ;л:1(ли 11ли iu 3 воснр{}нзводимое изображенье н т.п. .Ллюоитмы коррекции должн1-л Сч,т1 также ко 1счны в том смыс- .ie. что нослче пер Зой коррекции можно 011ять нонасть па чер бстчую га; О азрядную ячейку, что нрир,едет к коррекции, а п(кле вт(1рой KoppeKiiHii lia другую не- |)абочун; ячейку и т. л..

.Алгоритм до,лжен заканчиваться нутем подсчета донустнм;)г;;| числа коррекций нли ч,:101цади догг. ст1- мсй зо11ы коррекции (число разрег.1спных л,,:1я относительно нс- ходног(; состояния ci poix и столбцов). Ес,:1и указанные критерии не уд()15летворяются, то коргректнрозка изоб1К1ження прекран1ается, (Ьормируетея сигпа.1 об аварии н, 1И вк. поча- ется резервная ГИП (и елучве наличия такой) .

Поскольку сг1ециал1 зация ЭВМ осушест- вляетея .за счет занг;санной к нее программы, то программа реализан.нн одного из возможных а, горнтм(:1н KoppeKium нрнводнтея на фиг. 5.

.Лналог1-;чно выяЕ,лепнк) газоразрядных ячеек, KOTopHiie ;1слж ы высвечиваться, н.о

7

не высвечиваются, можно выявлять газоразрядные ячейки, которые должны по- гаситься (стереться), но не погасились, и полученную о непогашенных ячейках информацию также можно использовать для коррек НИИ воснроизводимого изображения.

Дополните;:ь:;о введенные элементы и свя зи позволяют осуществить коррекцию искаженных воспроизводимых изображений при одновременном уменьшении времени задержки, рабочего напряжения зажигания, неоднородности свечения газоразрядных ячеек и повышении надежности функционирования. При этом конструкция газоразрядных индикаторных панелей никак не изменяется, снижаются требования к величинам естественного разброса электрических, геометрических характеристик газоразрядных ячеек и условий их возбуждения, что в производстве обеспечивает более высокий процент выхода годных газоразрядных индикаторных панелей. Вышедшие из строя газоразрядные ячейки могут самовосстанавливаться благодаря рассасыванию проводящих мостиков между электродами при бомбардировке их ионами в течение длительности вспомогательного импульса для закороченных газоразрядных ячеек, а невозбуждаемые ячей ки начинают возбуждаться (высвечиваться) в связи с увеличением числа метаста- бильных атомов и электронов в объеме газа, образуемых во время действия вспомо гательного импульса.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране газоразрядной индикаторной панели, содержащее блок сопряжения, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, первый выход блока сопряжения является первым выходом устройства, второй выход блока сопряжения подключен к первмоу входу блока памяти, первый выход которого подключен к четвертому входу блока сопряжения, второй вход и второй выход блока памяти подключены соответственно к первому выходу и к пер-

8

15

вому входу логического блока, второй вход и второй выход которого подключены соответственно к третьему выходу и пятому входу блока сопряжения, третий вход и третий выход логического блока подключены соответственно к выходу и входу блока ввода данных, четвертый выход логического блока подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого является четвертым входом устройства, выход первого

10 ключа подключен к входам первой группы газоразрядной индикаторной панели, входы второй группы подключены к выходу второго ключа, первый вход которого подключен к пятому выходу логического блока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит элемент ИЛИ, первый и второй компараторы, первый, второй, третий и четвертый триггеры и элемент согласования, вход которого является пятым входом устройства, соединенным с

20 первыми входами первого и второго компараторов, вторые входы которых являются соответственно пятым и седьмым входами устройства, третьи входы первого и второго компараторов подключены к выходу согласующего элемента, подключенному к 5 второму входу второго ключа, выходы первого и второго компараторов подключены к первым входам соответственно первого и второго триггеров, вторые входы которых подключены соответственно к шесто, му и седьмому выходам логического блока, третьи входы первого и второго триггеров подключены к четвертому выходу блока сопряжения, соединенному с первыми входами соответственно третьего и четвертого триггеров, вторые входы которых подключены

j, к выходам соответственно первого и второго триггеров, третьи входы третьего и четвертого триггеров являются восьмым и девятым входами устройства, выход третьего триггера подключен к четвертому входу логического блока, шестому входу блока со40 пряжения и к первому входу элемента ИЛИ, выход четвертого триггера подключен к седьмому входу блока сопряжения и к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к восьмому входу блока сопряжения.

Г7,

за

39

из

JL

, 55

5 4

4-dM.i

«

4В.7

4

5

48

54

5

05/ j

5

/-/

: 57-2

«

9

52-i

7

52-1

52-2

гжч

6

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах для отображения информации, выводимой из электронно-вычислительной машины и/или любых других датчиков цифровой информации на газоразрядную индикаторную панель. Целью изобретения является повышение надежности устройства, которая достигается введением элемента ИЛИ, первого и второго компараторов, четырех триггеров и элемента согласования и соответствующих функциональных связей, что за счет адаптивной коррекции искаженных воспроизводимых изображений при одновременном уменьшении времени задержки, рабочего напряжения зажигания, неоднородности свечения газоразрядных ячеек приводит к повышению надежности устройства. При Этом снижаются требования к величинам естественного разброса электрических, геометрических характеристик газоразрядных ячеек и условий их возбуждения, 5 ил. Ш (Л 1чЭ оо оо ю со

J 5

55

73

5

4Z7

52

75

5

Ж

5

5

55

77

59

4/

57

74

5

ю

56

56

12

57

55

. /

ери г. 2

сриа.З

2

25

фие. 4негг

/7pc/3f a/ 3af f - i//77aa я ес//1 а ffa

eea35L/ /fo ef/f ai

Cffff/7/7e/f/rri/r7a/a L/ (/ ffp/i yi(t/a fc7 /yecaff i/ fa/v/ /x} ff //a/fafrufrre/ f PfrTt7ff/7CVffaff/ fc ff

f /yccLfffa и/ ф17/у/ ус{ии

3af7tjci адреса 3af i f y/77ai/ ffvpuiYi/

Дс даёлен(Уе /f cf jyecf/ 3aMfi f//r7ff ffvei//r-i/ -f-1

Sa i/cfy , лу/гг/

Д,C7§affyref/cfe/r f/effff35 a e/v e7f/ vpi//fi/ + i

Фие. 5