Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

373 На фиг. 1 представлена струкгурнея схе ма устройства; на фиг. 2 - функциональная схема счетчика. Устройство содержит блок управления 1 блок 2 подсвета луча, первый элемент ИЛИ 3, суммирующий счетчик 4 по коорду нате X, ЦАП 5 по координате X, усилитель 6 тока по координате X, второй элемент ИЛИ 7, суммирующий 8 по коор/динате У, ЦАП 9 по координате У, усилитель 1О электрических сигналов по координате У и электроннолучевую тру&ку (ЭЛТ) 11., Устройство работает следующим образом. В момент начала переходного процесса в любом из суммирующих счетчиков 4 и 8 на выходе первого элемента ИЛИ 3 появляется сигнал, который гасит переход ный процесс в блоке 2 подсвета луча и поступает на модулятор ЭЛТ 11. В этом случае исчезает необходимость жесткой синхронизации процесса управления зажиганием луча; блок 2 подсвета луча ста новится асинхронной схемой, что автсматически приводит к увеличению скорости развертки луча. В случае возникновения обнаружива&мой случайной ошибки или обнаруживаемо- го отказа на выходе второго элемента ИЛИ 7 сразу же появляется сигнал, под действием которого блок управления 1 останавливает устройство, после чего либо устраняется неисправность (в счетчиках), либо повторяется цикл работы устройства (если ошибка носила случайный характер) При возникновении отказа в каком-либо из суммирующих счетчиков 4 или 8 отказавший счетчик сразу же обнаруживается .поналичию сигнала ошибки. Таким образом, благодаря введению в цифровую част устройства суммирующих счетчиков и ЦАП 5 и 9, которые через усилители тока 6, 10 подключаются к ЭЛТ 11, автсматичео ки достигаются: 1)повышение скорости развертки луча ЭЛТ; 2)обнаружение ошибок в цифровой час ти дисплея; 3)упрощение контроля дисплея в процессе производства и эксплуатации; 4)улучшение ремонтопригодности дисплея. В качестве примера рассмотрим схему суммирующего счетчика в коде Фибоначчи (фиг. 2), имеющего вход 12, выход 13 сигнала ошибки, выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике. В калсдсм разряде суммирующего асинронного счетчика имеется счетный j -К риггер 16 с запуском по фронту 1/0 со ходом установки в нуль, трехвходовый лемент И 15, двухвходовый элемент ИЛИ 7, выход которого соещпшн с входом становки в нуль триггера этого же раз яда, первый вход соединен с выходсм элеента И 15 этого разряда, а второй входвыходом элемента И следующего по старинству разряда. Первый вкод элемента И 15 соединен с нулевым выходом триггеа 16 следующего по старшинству разряда, второй вход - с единичным выходсм триггера предыдущего разряда, третий вход .- с единичным выходом триггера данного разряда. Выходы всех элементов И 15 каждого из разрядов через общий многоаходовый элемент ИЛИ 18 соединены с выходом 14 сигнала переходного процесса счетчика и первым входом двухнходового элемента И 19, вьйсод которого соединен с выходом 13 сигнала ошибки счетчика, а второй вход - с нулевым выходсжл элемента задержки 2О, который запускается счет. ными импульсами. Время задержки выбрано равным наибольшей длительности переходного процесса в счетчике. Счетчик работает следующим образом. Пусть начальное состояние счетчика нулевое (старшие разряды справа): О 1 2 3 4 - номера разряде О 1 2 3 5 - веса разрядов 00000 Первый счетный импульс переводит в единичное состояние элемент задержки 2О, в результ;ате чего на оциам из входов двухвходового элемента И 15 появляется запрещающий потенциал и записывается 1, в младший (нулевой) разряд счетчика. При записи 1 в нулевой разряд сч етчик переходит в следующее состояние} 01234 .11235 10000 и в счетчике начинается переходной процесс. Сразу же после записи 1 на выходе элемента И младшего (нулевого) разряда появится единичный сигнал, который через общий элемент ИЛИ 18 поступит на выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике, а через элемент ИЛИ 17 младшего разряда на нулевой вход триггера младшего разряда. После перехода триггера младшего разряда в кулевое состояние единичный сигнал на выходе элемента И 15 младшего разряда переходит 5 73 в нулевой и в этот же момент пррисхбдит запись I в триггер первого разряда, после чего счетчик переходит в состояние:01232 11235 01ООО Следующий счетеый импульс переведет счетчик в состояние:01234 . 1 1 2 3 5 11000 . . При этом на выходе элемента И 15 первого разряда появится единичный сигнал, который поступит через общий элемент ИДИ 18 на выход 14, а через сответствующие элементы ИЛИ 17 в разядах на нулевые входы нулевого и первого трип- ров, что приведет к исчезновению единичного сигнала на выходе элемента И 15 первого разряда, записи в триггер второго разряда к переходу счетчика в следующее разрешенное состояние:01234 11235 О О 1 О О Если счетчик находился в состоянии: О 1 2 3 4 11235 О 1 О 1 О, то после поступления счетного импульса переход в следующее разрещенное состояние (нормальный код Фибоначчи числа 5) будет осуществляться через следующие промежуточные состояния (которые являются ненормальными кодами Фибоначчи числа 5): О 1 2 3 4 11235 11010 О О 1 1 О О О О О 1 При этом в течение всего переходного процесса в счетчике на выходе 14 будет существовать единичный сигнал. Преимуществами счетчика явлшотся наличие сигнала переходного процесса, а шкже возможность обнаружения определенных видов сбоав и отказов. Пусть, например, после окончшпш переходаого процесса в счетчике хранится еле., ri 10 о XI и X i о 11235 Q ., Q ч Q В процессе хранения кода с выхоов эле seHTa задержки 2О на вход элемента И 576 19 поступает разрешающий потенциал. Если в процессе храненЕЫ данного кода под влиянием памех произойдет случайная эапись ешшид Б нулевой, второй или четвер тый разряд счетчика, то s счетчике сразу же начнется переходной процесс и на выходе14 появится етшичиьп сигнал, который через двухвходовый элемент И 19 также поступает иа выход 13 счетчика, и сбой сразу же обнарунснвается. В счеттике могут, быть обнарул йны также .определенные неисправностей, Иаnpia tep, разрыв цепи между выходом трехвходового элемента И 15 в некотором раз ряде счетчика и входами соответствующих двухаходовых элементов ИЛИ 17 приведет к тому, что соответствующие соседние .триггеры не бущт сбрасываться в нулевое состояние. В результате на выходах 13 и появится устойчивый едшгичный сигнал, свидетельствующий о неисправности счетчика. К нее эффекту приводит ряд гфугих неисправностей счетчика (например, отказ гаобого элемента ИЛИ либо элемента И в разряде и т.д.). В конечном счете упрощается контроль исправности цифровой части устройства в процессе эксплуаташш, а также улучшается ремонтопригодность устройства. На фиг. 3 приведена структурная схема ЦАП код-ток в коде Фибоначчи. ЦАП содерясит генераторы 21 - 21r,. эталонных токов, токовые ключи . и имеет входы 23 - 23р, и выход 24. Такой ЦАП может быть использован для управления лучом в трубке с электрома1 ниткой отклоняющей системой. Основная его особенность по сравнению с известными двоичными ЦАП состоит в том, что эталонные токи пропорциональиы числам Фибоначчи. Если принять зна- чение эталонного тока младшего разряда о токи след тощих разрядов выбиРак гся раш1ыми: 31 5L.д « --а р, ,о i 5 i ( oi-n-Г ( i ) вычисляются по рекуррентному соотношению, указанному ниже. 23,-23„. некотоР° ° Фибоначчи те из «шчей 22о 22.,, связанных с генераторами эталон« которьгх совпадают с номерами еаиннц в коде Фибоначчи, включаются и на выходе 24 формируется ток, . пропорциональный числу, изображением котчэрого является код Фибоггачч, т.е.. и S. a-tffi) f О при й.0 М ( е ) при 0 W(B -1) + If () где с номер двоичного разряда; Ч (€)-- вес 2--.ro разряда. Выбор эталонных токов по закону Фибоначчи приводит к улучшению ряда эксплуатационных и производственных характеристик ЦАП. Прежде всего упрощается процедура настройки ЦАП в процессе производства. Для настройки ЦАП достаточно с высокой степенью точности установить токи в старших двух разрядах ЦАП I Токи следующих, (в сторону уменьшения) разрядов устанавливаются таким образом, чтобы с высокой точностью удовлетворялись следующие соотношения: + h-j n-iJ --n-з h-y +1. i -0 - --2 Для проверки соответствия, например, 15-разрядного ЦАП метрологическим характеристикам достаточно осуществить про верку выполнения следующих соотнощеннй, в которых участвуют все эталонные токи: .,- 1- Ig- 8-WS b 4-i.3, .- b. Наличие указанных соотношений между эталонными токами в Ц/Л. значительно упрощает контроль ЦАП в процессе производства и эксплуатации, упрощает поиск неисправнейтей в ЦАП и улучшает ремонт пригооность ЦАП. Цап код-напряжение быть получен из описанного ЦАП, если к выходу ЦАП на фиг. 3 подсоединить эталонное со противление R, на котором будет образовано эпек1рическое напряжение, пропсрциональное коду Фибоначчи, т.е. ,-Ж1)1„к. 734 78 Можно предлоясить и другие варианты остроения ЦАП в коде Фибоначчи. Одна з возможностей основана на том факте, то отношение соседних чисел Фибоначчи f - является примерно постоянной велИ () ИНОЙ, стремящейся с увеличением i к золотой или божественной пропорции i-. 1,618. Формула изобретения Устройство для отображения информац и да экране электроннолучевой трубки, содержащее блок управления, соединеиный с первым входом блока подсвета луча, выход которого подключен к модулятору электроннолучевой трубки, входы отклоняющей системы электроннолучевой трубки связаны с усилителями электрических сигналов по координатам X и У, о т личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи и суммирующие счетчики по координатам X и У, входы которых соединены с соответст вующйми выходами блока управления, первые выходы соединены с соответствующими входами цифро-аналоговых преобразователей, подключенных к усилителям электрических сигналов по координатам X и У, втоР ® выходы суммирующих счетчкков соедин ны с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока подсвета луча, третьи выходы суммирующ.их счетчиков соjединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подюточен ко входу блока управления. Источники информации, принятые во при экспертизе Патент США № 3858085, к Ii 01 j 29/7О, 1972, 2. Куценко А. В. и др. М1ШИ-ЭВМ в экспериментальной физике. М., Атомиздат, 1975, с. 158-164 (прототип).