Устройство для отображения информации на экране газоразрядной индикаторной панели Советский патент 1987 года по МПК G06F3/14 

136

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.

Цель изобретения - повышение на- дежности устройства за счеТ повышения устойчивости к внешним воздействиям и изменениям внутренних характеристик .

На фиг. 1 представлена, блок-схема устройства для отображения информации на экране газоразрядной индикаторной панели; на фиг. 2 - дополни- :тельные элементы и связи, введенные в блок управления; на фиг. 3 - блок- схема управляемого генератора тока.

Устройство содержит газоразрядную индикаторную панель 1, блок 2 памяти, блок 3 управления, первьм ключ 4, второй ключ 5, первый оптоэлект- ронный преобразователь 6, второй оптоэлектронный преобразователь 7, первый управляемый генератор 8 тока, второй управляемый генератор 9 тока; блок 10 сравнения, третий ключ 11, четвертый ключ 12, блок 13 сопряжения с ЭВМ, клавиатуру 14, первый блок 15 питания, второй блок 16 питания.

Блок 3 управления содержит допол- нительно введенные первый элемент И 17, элемент ИЛИ 18, второй элемент И 19, инвертор 20, третий 21 и четвертый 22 элементы И.

Первый (второй) управляемьШ гене- ратор 8 (9) тока содержит регулирующий элемент 23, измерительный элемент 24, усилитель 25.

Состав и назначение связей между узлами устройства приведены в таб- лице.

Шина сетевого напряжения, подключенная к генераторам В и 9, на фиг. 1 не показана.

Элемент И 17 формирует сигнал на своем выходе при совпадении на входа 3-1 и 3-2 сигналов строки и столбца на пересечении которых находится опорная газоразрядная ячейка.

Элемент РШИ 18 разделяет сигналы на входе 3-4 с выхода элемента PI 17 и на лходе 3-3 с информационного выхода блока 2 памяти о вьгсвечивании

очередной газоразрядной ячейки индикаторной панели 1.

Элемент И 19 формирует сигнал на своем выходе при совпадении на входах 3-5 и 3-6 сигналов строки и столбца, на пересечении которых находится эталонная газоразрядная ячейка. Этот сигнал через инвертор 20 запрещает выработку элементами И 21 и 22 стробов анодных (катодных) ключей на выходе 3-9 и катодных (анодных) ключей на входе 3-11, выключая указанные ключи, одновременно включая ключи 11 и 12 по входам 44 и 46.

Выходы элементов ИЛИ 18 и элементов И 21 и 22 подключены к тем точкам блока 3 управления, куда до введения новых элементов подключались шины 3-3, 3-9 и 3-11.

Блок-схема управляемого генератора 8 (9) тока (фиг. 3) содержит регулирующий элемент 23, вход которого 8-1 подключен к выходу фильтра блока питания (не показан), измерительный 1элемент 24 и усилитель 25.

Вход 8-3 элемента 24 подключен к выходу элемента 23, вход 8-4 - к шине разностного напряжения 52(53). Разностное напряжение суммируется с напряжением источника эталонного напряжения, входящего в состав элемента 24, изменяя тем самым через элемент 25 по входу 8-2 напряжение на выходе элемента 23. Суммирование эталонного и разностного напряжений может осуществляться, например, путем последовательного включения в нужной фазе эталонного и разностного напряжений.

Устройство функционирует следующим образом.

Алфавитно-цифровая или/и графическая информация, отображаемая на газоразрядной индикаторной панели 1, записьшается на блок 2 памяти через блок 13 сопряжения по щине 26 от электронно-вычислительной машины, в оперативном запоминающем устройстве которой формируется массив отображаемой информации, или по шине 27 в блок 2 памяти через блок 13 сопря-- жения от блоков местного ввода.

Кроме того, отображаемая информация может записываться в блок 2 памяти через блок 3 управления по шине 35 с клавиатуры 14.

Между адресами ячеек памяти в блоке 2 памяти и адресами газоразрядных ячеек в газоразрядной индикаторной панели 1 существует взаимно од- нозначно е соответствие. Длина каждого слова в блоке 2 памяти для двух- градационной газоразрядной индикаторной панели 1 ра.вна, одному разряду, в котором записьшается единица для высвечиваемой газоразрядной ячейки, или нуль в противном случае.

Блок редно и информацию из блока 2

3 управления считывает пооче- последовательно во времени памяти и в

той же последовательности через ключи 5 и 4 осзпцествляет поэлементную развертку газоразрядной индикаторно панели 1 по строкам (столбцам) от первой до i-й газоразрядной ячейки и по столбцам (строкам) от первой до j-й газоразрядной ячейки (аналогично телевизионной развертке).

Ключи 4 подключают газоразрядные ячейки строки (столбца) панели 1 к напряжению зажигания с выхода генератора 8 только при высвечивании соответствующих газоразрядных ячеек, а ключи 5 подключают газоразрядные ячейки столбца (строки) панели 1 к напряжению зажигания с выхода гене- ратора„9 вне зависимости от того, высвечиваются или не высвечиваются газоразрядные ячейки в выбираемом столбце (строке) - двухкоординатная ;выборка газоразрядных ячеек.

Две газоразрядные ячейки панели 1, положение которых определяется только удобством считывания оптического сигнала с указанных газоразрядных ячеек, использзтатся - одна в качестве опорной газоразрядной ячейки, другая - в качестве эталонной. Оптический сигнал с опорной и эталонной газоразрядных ячеек может считываться, например, с помощью волоконных световодов, одни концы которых примыкают к опорной и эталонной газоразрядным ячейкам соответственно другие концы - к оптическим входам (апертурам, диафрагмам) опто- электронных преобразователей 6 и 7 соответственно. Преобразователи 6 и 7 можно расположить непосредственно на панели 1 (как присоска), обращенными оптическими входами (апертурами, диафрагмами) к.опорной и эталонной газоразрядным ячейкам. В последнем случае волоконный св,етовод не нужен.

-

361536

При любых конструктивных реализациях элементы оптической связи не должны мешать оператору воспринимать с воспроизводимое изображение. Поэтому опорную и эталонную ячейки желательно располагать в любом из углов панели 1 или в крайнем левом (правом) столбце или верхней (нижней) строке 10 панели 1.

Опорная и эталонная газоразрядные ячейки высвечиваются с той же частотой и длительностью высвечивания, что и остальные газоразрядные ячейки 15 панели 1, используемые для визуализации воспроизводимого изображения. Однако, если газоразрядные ячейки, используемые для визуализации воспроизводимого изображения, могут высве- 20 чиваться или не высвечиваться в зависимости от конфигурации воспроизводимого изображения, то опорная и эталонная газоразрядные ячейки высвечиваются все время, когда устройст- 25 во включено, вне зависимости от

конфигурации воспроизводимого изображения .

Сигналы высвечивания опорной и эталонной газоразрядных ячеек форми- 30 руются в блоке 3 управления.

Поскольку высвечивается только та газоразрядная ячейка, для которой в ячейке блока 2 памяти записана единица, то для опорной газоразрядной ячейки можно записывать, например, с клавиатуры 14 в блок 2 памяти по адресу, соответствующему адресу положения опорной газоразрядной ячейки на панели 1,единицу, что позволяет 40 программным путем изменять положение опорной газоразрядной ячейки.

Сигнал высвечивания опорной газоразрядной ячейки можно формировать также аппаратурно, что исключает не- 45 обходимость предварительной записи в блоке 2 памяти по одному из адресов признака высвечивания опорной газоразрядной ячейки, но в этом случае положение опорной ячейки на панели 1 будет фиксированным.

Сигнал высвечивания эталонной газоразрядной ячейки формируется только аппаратурно, т.е. высвечив ание эталонной газоразрядной ячейки осущест- gg вляется автономными ключами 11 и 12, подключенными к блокам питания со стабилизированным выходным напряжением блоков 15 и 16 соответственно. . Ключи 11 и 12 выполнены автономными..

35

50

так как они должны обеспечивать ток через эталонную газоразрядную ячейку при ее высвечивании значительно меньший, чем токи через остальные газоразрядные ячейки, включая и опорную, яркость свечения которой точно такая же, как и остальных газоразрядных ячеек.

Меньший ток через эталонную газоразрядную ячер1ку обеспечивает ее минимальную яркость, но наряду с этим долговременную стабильность, эталон- ность этой яркости, так как скорость распыления материала катода и затемнение баллона распыленным материалом катода, изменение газового состава эталонной газоразрядной ячейки значительно меньше, чем в остальных га- зоразряднык ячейках. Меньший ток через эталонную .газоразрядную ячейку -также обеспечивает повышенную надежность ее функционирования (меньше распыляется материал катода, меньше возможность создания проводяш;его мостика между рабочими электродами, за- корачиваюш;ими газоразрядную ячейку), долговечность и живучесть (время жизни ячейки).

Ключ 11 схемно выполнен аналогично ключам 4, а ключ 12 - ключам 5. Ограничение тока до нужной величины через последовательно включенные блок 15 питания, ключ 11, эталонную газоразрядную ячейку,, ключ 12 и блок 16 питания можно получить, например, используя блоки 15 и 16 (или какой- то один Из них) с высоким выходным сопротивлением, или включая последовательно с ключами 11 и 12 (или с каким-то одним из них) резистор с требуемой величиной сопротивления, причем резисторы (резистор) конструктивно входят в состав ключей 11 и/или 12.

Ключ 1 1 подключается параллель но одному из ключей А,включающему столбец (строку), в которой находится эталонная газоразрядная ячейка, ключ 12 - параллельно одному из Кочючей 5, включающему строку (столбец), в которой находится эталонная газоразрядная ячейка. При включении ключей 11 и 12 ключи 4 и 5 блока 3 управления отключаются, чтобы не шунтировать . ключи 11 и 12.

Оптоэ.пвктронные преобразователи . 6 и 7, к которым подводятся считан- Hiiie с- опорной и эталонной газоразрядных оптические сигналы (световые потоки). представляют собой последовательно соединенные фотоприемник - фотодиод (транзистор, резистор) и усилитель фототока.

Спектры излучения опорной и эта- ло.жой газоразрядных ячеек одинаковы. Поэтому выходные напряжения фотоприемников оптоэлектронных преобразователей 6 и 7 линейно взаимосвязаны, т.е. зависят только от яркостей опорной и эталонной газоразрядных ячеек.

Поскольку преобразователи 6 и 7 подключены к инвертирующему (прямому) и прямому (инвертирующему) входам блока 10 сравнения соответственно, синфазные ошибки преобразователей 6 и 7 взаимно компенсируются, что добавочно повьш1ает точность функционирования -устройства.

К преобразователю 7 через второй оптический вход (вторую диафрагму, второй волоконный световод, входящий в ту же самую диафрагму, что и световод от эталонной газоразрядной

ячейки, или во вторую диафрагму) подводится световой поток, пропорциональный интенсивности внешнего освещения, постоянно изменяющегося в

зависимости от времени суток, солнечной или пасмурной погоды и т.п.

Таким образом, выходное напряжение преобразователя 7 пропорционально светимости эталонной газоразрядной ячейки панели 1 и интенсивности внешнего освещения и является эталонным напряжениемо

Выходное напряжение преобразователя 6 пропорционально светимости опорной газоразрядной ячейки панели 1, светимость которой такая же, как и у остальных газоразрядных ячеек панели 1, т.е. опорная газоразрядная ячейка является полномочной предста- вительницей по совокупности парамет

ров, в том числе и по яркости, каждой из газоразрядных ячеек панели 1, за исключением эталонной.

Опорное напряжение с выхода преоб- 50 разователя 6 сравнивается с эталонным напряжением с выхода преобразователя 7 в блоке 10 сравнения.

Разностное напряжение (напряжение рассогласования) с выхода блока 10 55 сравнения, пропорциональное разности яркостей эталонной опорной, поступает на вход генераторов 8 и 9, изменяя их выходное напряжение до тех пор, пока яркость опорной газоразряд71361336

ой ячейки и соответственно яркость сех остальных газоразрядных ячеек анели 1 не станет равной эталонной ркости. При этом напряжение рассогасования равно нулю или близкому к улю значению.

де ра вт те ге ти вх вы ны че на со ри га оп вх об кл вх ма вы об вх др то ны ци бл -ля ,ра ко вх ро

Формула изобретения

Устройство для отображения инфор- нации на экране газоразрядной индикаторной панели, содержащее блок памяти, управляющий, информационный и адресный входы которого являются первыми управляющими, информационными и адресньм входами устройства, выход готовности блока памяти является первым информационным выходом устройства, выход данных блока памяти подключен к первому информационному входу блока управления, управляющий, второй информационный и адресный входы блока управления являются вторыми управляющими, информационным и адресным входами устройства, первый и второй выходы блока управления подключены к управляющим входам первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к вертикальным и горизонтальным шинам газоразрядной индикаторной панели, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет повьшения устойчивости к внешним возВнешний источник цифровой информации, например электронно-вычислительная машина

источ.ник цифформации

13

27

Внешний приемник циф- 28 ровой информации, например электронно- вычислительная машина

Местный приемник циф- 29 ровой информации

действиям и изменениям внутренних характеристик, оно содержит первый и второй оптоэлектронные преобразователи, первый и второй управляемые генераторы тока, блок сравнения,третий, и четвертый ключи, управляющие входы которых подключены к третьему выходу блока управления, информационные входы третьего и четвертого ключей подключены к соответствующим шинам питания, а выходы их подключены соответственно к вертикальной и горизонтальной шинам одной из ячеек газо15азрядной индикаторной панели, оптически связанной с информационным входом первого оптоэлектронного преобразователя, выход которого подключен .к первому информационному входу блока сравнения, второй информационный вход которого подключен к выходу второго оптоэлектронного преобразователя, первый информационный вход которого оптически связан с другой ячейкой газоразрядной ивдика- торной панели, а второй информационный вход является третьим информационным входом -устройства, выход . блока сравнения подключен к управ- -ляющим входам первого и второго уп- ,равляемых генераторов тока, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго ключей.

13

26 Команды, адреса, данные

13

27

То же

Источник внешнего освещения (внешней засветки)

13

14 3

11

12 .

30Оптическая шина светового потока, пропорционального внешнему освещению

31Команды, адреса, данные

32, Двунаправленная шина

команд, адресов, дан- ных

33 Команды, адреса, данные

34 Двунаправленная шина команд, адресов, данных

То же

Сигналы управления анодными (катодными) ключами

Шина управляемого напряжения зажигания

+U

за

(-u,.J

заж

38

Сигналы управления ка- тодньми (анодньми) ключами

39

Шина управляемого напряжения зажигания

-и

За

(и,,,)

Цепи одноименнЬ1х столб- цов (строкХ анодов

(катодов) газоразряд-1 ных ячеек Цепь столбца (строки), в которой находится эталонная газоразрядная ячейка Цепи одноименных строк

(столбцов) катодов

(анодов) газоразряд- ных ячеек

Цепь строки (столбца), в которой находится эталонная газоразрядная ячейка

136153612

Продолжение таблицы

3.11 44 Сигнал управления анодным (катодным) ключом

15 11 45 Шина стабилизированного напряжения зажига- ния и (-и,,)

31246 Сигнал управления катодным (анодным) ключом

1612 47 Шина стабилизированного напряжения зажигания -Ujc, ( )

1648 Оптическая шина светового потока опорной газоразрядной ячейки ГИП 1

17 ° 49 Оптическая шина светового потока эталонной газоразрядной ячейки ГИЛ 1

12 10 50 Шина опорного напряжения

710 51 Шина эталонного напряжения

108 52 Напряжение ошибки

(рассогласования)

109 53 То же

ПИ

3-g .

19

3-7,

20

52.53 J

S-V

-J

2

Редактор Н.Тупица

Составитель Л.Абросимов

Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

6283/47

Тираж 671Подписное

ВНШПИ 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

4f,46

3-ff.

Фиг. 2

8-f .

Ц 39

6-2

23

6-5

15

Фаг.3

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть и.спользовано в устройствах для отображения информации, выводимой из ЭВМ и/или любых других датчиков цифровой информации, на газоразрядную индикаторную панель (ГШ). Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет повьшения устойчивости к внешним воздействиям и изменениям внут- . ренних характеристик. Устройство содержит ГИП 1, блок 2 памяти, блок 3 управления, четыре ключа 4, 5, 11, 12, два оптоэлектронных преобразователя 6, 7, два управляемых генератора 8, 9 тока, блок 10 сравнения с необходимыми связями. Введение преобразователей 6, 7, ключей 11, 12, блока 10 сравнения и управляемых генераторов 8, 9 тока позволяет управлять напряжением зажигания, что и обеспечивает достижение цели. 3 ил., 1 табл. Ф СО с