Устройство для отображения символов на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК G09G1/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода ЭВМ и автоматизированных системах управления/ отображающих информацию на экранах электроннолучевых трубок (ЭЛТ).

Известно устройство для отображения информации на экране ЭЛТ, реали.зующее параметрические способы формирования изображений, Ьснованные на управлении положением электронного луча на экране (ЭЛТ)1.

Недостатком этого устройства являются ограниченность функциональных возможностей и невысокое качество формируемых изображений, большое время фор «1рования изображений,- большие аппаратурные затраты, обусловленные необходимостью в организации хранения больших объемов информации, описывающей отображаемый алфавит.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для отображения символов на экране ЭЛТ, содержащее блок формирования отклоняющих напряжений, вход которого подключен к выходу распределителя, группу элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами формирования отклоняющих напряжений, блок выбора микрополиграмм, первый вход которого соединен с выходом регистра, а выходы подключены ко вторым входам соответствующих элементов И группы и элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, второй вход - к соответствующему входу распредели10теля, а выход - ко второму входу блока выбора микрополигра мм, соответствующий выход которого оединен с первым входом блока подсвета, второй вход которого подключен к выходам

15 распределителя, а третий вход - к выходу регистра и к одному входу блока выбора микрополиграмм, второй вход которого связан с выходом эле 1ента И 2 .

20

Недостатком, известнйго устройства .является его сложность, обусловленная необходимостью в организации хранения неоправданно большого информационного описания для каждого отображаемого символа. В устройстве для каждого отображаемого символа в ПЗУ хранится 32 разрядный код символа. (Разрядность этого кода определяется

30 тем, что изображения формируются из

шосьми четырехэлементных микрополиграмм треугольной формы.

Однако, так как число микрополиг- peiMM, необходимое для фосмирования даже самого сложного символа, не превышает 4 ( 4) и® необходимости в Огрганизации символа храневия такого большого количества избыточной инфо1 1ации. Большой объем памяти, обработка больших информационных слов, обусловливают недостаточ ную надежность устройства.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к одному входу элемента И, распределитель импульсов, первые четыре выхода которого подключены к первому входу блока подсвета и к соответствующим входам блока формирования отклоняющих напряжений, выход которого подключен к одним входам первого и второго блоков ключей, другие входы которых соединены с одним выходом блока выбора микрополиграмм, а выходы - соответственно с первой и второй выходными шинами, первый приемный регистр,вход которого подключе к шине КОДА СИМВОЛА,а выходы - ко втрому входу блока подсвета,выход кото рого подключен к третьей выходной шине,введены триггер,второй регистр, дешифратор кода микрополиграмм,блок управления подсветом, группу, элементов И и группу элементов ИЛИ, при этом единичный вход триггера подключен к шине ПУСК и к первомувходу блока выбора микрополиграмм, вто1Х)й вход которого подключен к пятому выходу распределителя импульсов, вход которого связан с выходом элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера и к установочному входу второго регистра, другой вход которого связан с шиной КОДА СИМВОЛА, а выход - со входом дешифратора кода микрополиграмм, выход которого соединен с третьим входом блока выбора микрополиграмм, четверти вход которого подключен к одному входу блока управления подсветом и к выходам элементов И группы, одни входы которых соединены с нулевым выходом триггера, а другие входы подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ группы, входы которых подключены к выходам первого регистра, второй вход блока yrtравления подсветом подключен к пятому выходу распределителя импульсов, первый выход - к третьему входу блока подсвета, а второй выход - нулевому входу триггера и к шине КОНЕЦ ФОРМИРОВАНИЯ.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства;н фиг. 2 - обобщенная фигура,из которой синтезируются изображения/ на фиг. 3 - набор микрополиграмм; на фиг. 4 - эпюры отклоняющих напряжений, необходимых для формирования микрополиграмм, которые снимаются с выходов блока формирования отклоняющих напряжений.

Устройство содержит генератор 1 .импульсов, распределите,)1ь 2 импульсов (РИ2) , блок, 3 формирования отклоняющих напряжений (БФОН 3), блоки 4 и 42. ключей, блок 5 выбора микрополирамм (БВМ5) , .приемный регистр б, регистр 7 кода микрополигрс1мм (РКМ7), дешифратор 8 кода микрополиграмм (дакм 8), блок 9 подсвета (БП 9), блок 10 управления подсветом (БУИ 10 группу элементов ИЛИ , группу элементов И , триггер 13, элемент И 14, шины ПУСК 15, КОД СИМВОЛА 16, x(t)17, y(t)18, z(t)19, КОНЕЦ СИМВОЛА 20.

Изображения формируются из семи микрополиграмм (фиг. 3). Так как для формирования самого сложного символа число микрополиграмм (Тпии) превышает 4 (Tni-in ) / каждой микрополиграмме по 4 элемента, то код подсвета (в порядке возрастания порядковых номеров микрополиграмм) заносится в шестнадцатиразрядный регистр 6 по шине 16.

В регистр кода микрополиграмм РКМ7 по шине 16 заносится трехразрядный код, который преобразуется в семиэлементный код микрополиграмм с постоянным весом,равным 4.

Восемь сформированных кодов приведены в табл. 1.

Таблица

1 О

1

, 3 4

О

о 1

1 О

о о

1 ,1 Единичное состояние разряда кода из выхода ДШКМ8 определяет необходимость формирования микрополиграмм соответствующей этому возбужденному разряду. Для каждого отдельного сим вола нет необходимости в формировании всех четырех микрополиграмм. Поэтому на выходах элементов ИЛИ 11 из кода подсвета формируется код коррекции микрополиграмм, который определяет только те необходимые микрополиграммы, элементы которых входят в изображение. Это обеспечивается тем, что единичные выходы ре гистра б потетрадно подключены ко входам соответствующих элементов ИЛИ 11. Если ни один элемент микрополиграммы подсвечен быть не должен то на выходе соответствующего элемента ИЛИ 11 - О . Именно в БВМ 5 осуществляется коррекция кода микрополиграмм. Число выходов БВМ 5 равно 7 (по числу микрополиграмм в наборе). Возможное число последовательно возбужденных выходов этого блока определяется весом кода коррекции. Нумерация микрополиграммы (фиг, совершенно произвольна, но необходи ма для установления взаимооднозначного соответствия между номером микрополиграммы и номером разряда блока 5 выбора микрополиграмм. БВМ 5 управляет группами ключей 4 и 4., с выходов которых снимаютс необходимые напряжения для формиров ния микрополиграммы, соответствующе йозбужденному выходу БВМ 5. Количество ключей (элементов И) в блоке (4 - по координате х,42. - по координате у) определяется количеством типов отклоняющих напряжений, формируемых блоком 3 формирования отклоняющих напряжений. Причем на вхо ды определенной из шести пар ключей подается определенное из шести типо отклоняющее напряжение (фиг. 4). БФОН 3 управляется сигналами с четырех выходов распределителя 2 (число выходов распределителя 2 определяется в свою очередь числом элементов микрополиграмм). Выходы распределителя 2 соединены со входами соответствующих формирювателей таким образом, что на выходе формирователя формируется напряжение типа А (Ц ,фиг. 4) , на выходе формирователя - напряжение типа А2(и ,,фиг.4) . Напряжение типа фиг. 4) снимается с выхода элемента И и образуется из напряжения A-i путем задержки его на один такт элементом задержки. Остальные необходимые типы отклоняющих напряжений (А , А,, А) получаются путем инвертирования инвертораtJM соответственно напряжений А, А, А-.Таким образом за время 4 д-Ь на выходах БФОН 3 формируется шесть типов напряжений ( Д-L- длительность импульса на одном из выходов распределителя 2) . В табл. 2 приведены необходимые отклоняющие напряжения по координатам X и у для определенного номера микрополиграммы. Таблица 2 В семь триггеров БВМ 5 заносятся код с выходов ДШКМ 8 с весом, равным 4, т.е. в возбужденном состоянии находится четыре триггера. Блок БВМ 5 вырабатывает для каждого символа из четырех возможных сигналов на семи своих выходах только те, соответству ющие микрополиграммы которых необходимы для формирования отображаемого символа, т.е. в соответствии с кодом коррекции, записанного в регистр. Так, например, для формирования буквы необходимы микрополиграммы II, III, VI. В регистре 7 при этом записан код НО, который дешифруется в код 0111010. Код коррекции для символа А составляет 1101. Это означает, что из четырех единичных триггеров к выходам 5 будут подключены выходы только первого, второго и четвертого единичных триггеров, т.е. возбуждены будут второй, третий и шестой выходы БВМ 5, т.е. те, которым соответствуют микрополиграммы II, III, VI. Такой порядок работы БВМ 5 достигается тем, что единичный выход первого разряда регистра, в который записан код коррекции, подключен к одним входам элементов И и запрещающим входам элементов ЗАПРЕТ. Элементы И, кроме того, связаны с единичными и нулевыми выходами три геров таким образом, что подключенны к группам ключей 4 и 4 будет только левый крайний единичный .триггер при условии, что в первом разряде ре гистра записана . Если же э пер вом разряде регистра записан О, то левый крайний единичный триггер устанавливается в О, и импульсами с выходом соответствующих элементов ЗАПРЕТ осуществляется сдвиг на один такт кода коррекции в регистре и подключается следующий левый крайний единичный триггер, опять же при условии, что в первом разряде регистра записана , и т.д. Следующий необходимый единичный триггер (в соответствии с кодом коррекции) окажет ся подключенным к ключам 4 и 4-2. тол ко после того, как через время 4 At импульсом с пятого выхода распредели теля 2 предыдущий необходимый единич ный триггер будет установлен в нулевое состояние через соответствующие элементы И и ИЛИ. Таким образом, блок 5 выбора микрополиграмм задает количество циклов работы распределителя 2 для каждого конкретного символа, равное количест ву единичных разрядов в коде коррекции . Для того, чтобы подсвет элементов полиграммы осуществлялся только в )ломенты формирования нужных микрополйграмм,вход блока 9 подсвета связан с выходом блока l5 управления подсветом. Блок 9 подсвета представляет собой группу элементов И-ИЛИ. Так как возможно формирование не более четырех микрополиграмм для каждого символа,- то элементы. И разбиты на 4 группы. Одни входы всех элементов И подключены к выходам регистра б кода подсвета, вторые входы элементов каждой группы подключены к соответствующему выходу блока 10 управления подсвета. В триггеры БУП 10 заносится код коррекции с выходов элементов ИЛИ 11 через элементы И 12. , Элементы И связаны с единичными и нулевыми выходами триггеров таким образом, что подключенным к соответствующей группе элементов И всегда будет только левый крайний единичный триггер. Следующий единичный триггер окажется подключенным к группе элементов И через время 4 At, т.е. по окончании формирования преднщущей микрополиграммы и только после того, как импульсом с пятого выхода распределителя 2 будет установлен в нулевое состояние через элементы И предыдущий-единичный триггер. Импульс установивший последний единичный триггер в нулевое состояние, будет импульсом конца формирования символа и снимается с выхода элемента И, поступая на шину 20. Таким образом, блок 10 управления . подсветом обеспечивает подсвет элементов микрополиграмм в соответствии с кодом коррекции. Для того, чтобы подсвет элементов микрополиграмм осуществлялся именно в момент их формирования, третьи входы элементов подключены к соответствующим выходам распределителя 2 импульсов. Нулевое состояние триггера 13 является исходным, что обеспечивает прохождение кода коррекции с выходов элементов ИЛИ 11 через элементы И 12 на входы блока.10 управления п.одсветом и блока 5 выбора микрополигра1чм. При переводе триггера 13 в состояние блокируются элементы И 12 и регистр 7 Кода микрополиграмм устанавливается в О для того, чтобы исключить влияние информации, записанной в регистры б и 7, на работу устройства (в частности блоков 5 и 10) . В исходном состоянии девятнадцатиразрядный код символа записан в регистры 6 и 7. Трехразрядный код набора микрополиграмм дешифруется ДШКМ 8 в семиэлементный код с весом, равным 4, который записывается в триггеры ВВМ 5. На выходах-элементов ИЛИ 11 формируется 4-х элементный код коррекции, -который записывается в регистр БВМ 5 и триггеры БУП 10. Устройство работает следующим образом. Импульс Пуск по шине 15 переводи триггер 13 в единичное состояние. Это обеспечивает сброс в О регистра 7, блокировку элементов И 12 На один вход элемента И 14 с единич ного входа триггера 13 поступает высокий потенциал. Это обеспечивает прохождение импульса частотной f (г ДЬ) на вход распределителя 2 который управляет блоком 3 формирования отклоняющих напряжений. С выходом БФОН 3 на одни входы ключей 4/f и 4 подаются необходимые для формирования микрополиграмм напряже ния (фиг. 4). Одновременно с подаче отклоняющих напряжений на вторые входы только одной пары ключей 4- и 42./ соответствующей определенной микрополиграмме, подается управляющий сигнал с выхода первого необходимого единичного триггера БШМ 5 при условии, что в первом разряде регистра кода коррекции записана . Одновременно на входы определенных элементов И блока 10 подсв та, подается сигнал с выхода первого единичного триггера БУП 10, который обеспечивает прохождение импульсов подсвета элементов формируемой микро полиграммы на шину 19. Через четыре такта работы распределители 2 импуль переполнения с пятого его выхода ус танавливает эти триггеры в нулевое состояние, осуществляет сдвиг на один разряд кода коррекции в регистре , подключает ко входу БП 9 выход следующего единичного триггера БПУ Если в первом разряде регистра записана 1 кода коррекции, то ко вхо дам ключей 4 и 4 2. подключается выход следующего единичного триггера БВМ 5, а если О то этот триггер устанавливается в импульсом с выхода соответствующего элемента Запрет. Осуществляется сдвиг на один разряд кода коррекции в регистре этим же импульсом через элемент ИЛИ. Если в первом разряде регистра то ко входам опредезаписаналенной пары ключей 4 и 42 подключае ся выход следующего необходимого еди ничного триггера БВМ 5. С выходов этих ключей 4 и 4 отклоняющие напряжения поступают соответственно на выходные шины к и у. Аналогичным образом формируются и последующие, только необходимые, в соответствии с кодом коррекции, микрополиграммы и осуществляется под свет их элементов в соответствии с кодом подсвета. По окончании формирования последней необходимой микрополиграммы, т.е. по установке последнего единичного триггера БУП 10, с выходаэлемента И снимается сигнал конца фор1мирования символа. По этому сигналу триггер 13 переводится в состояние О, в регистры 6 и 7 из ПЗУ (не показано) считывается код нового символа, луч ЭЛТ переводится в качало нового знакомства. Устройство готово для отображения нового символа на новом знакомстве. Таким образом, на экране ЭЛТ (не показано) формируется и отображается символ, как и в устройстве прототипа, за время, необходимое для. формирования только тех микрополиграмм, в состав которых входят элемен ты, составляющие изображение. Однако в предлагаемом устройстве существенно сокращается объем постоянной памяти (ПЗУ) за счет предлагаемого алгоритма формирования изображений. Выделение кода коррекции микрополиграмм из кода подсвета конкретного символа и последующая коррекция кода микрополиграмм одинакового для целой группы символов (табл. 1 и 2) позволяют сократить объем памяти более/ чем на 40%. В предлагаемом устройстве информационные затраты составляют , где N длина отображаемого алфавита;минимальное число микрополиграмм, необходимое для формирования одного сложного символа (вес кода микрополиграмм); число элементов в микрополиграмме;число наборов кодов микрополиграмм. 4, В предлагаедмом устройстве г, 4, S 8. Информационные затраты на один символсоставляют 19 дв.ед. По сравнению с прототипом объем памяти в предлагаемом устройстве уменьшим на величину, равную 100% 40%. 100% При этом, с одной стороны, полностью сохранены функциональные возможности устройства-прототипа, а временные затраты не превышают временных затрат. С другой стороны, введение в устройство блока 10 управления подсветом дешифратора 8 кода микрополиграмгл, триггера 13, элементов ИЛИ 11 и И 12 не приводит к усложнению устройства по сравнению с прототипом, поскольку разрядность регистров сокращена с 32 до 19, а аппаратурные затраты блока подсвета сокращены в два раза. Таким образом, предлагаемое устройство значительно проще устройствапрототипа, поскольку объем ПЗУ уменьшен более, чем на 40%. Уменьшение объема ПЗУ в свою очередь повышает надежность считывания информации и уменьшает энергетические эатраты, что повышает надежность устройства в целом. Формула изобретения Устройство для отображения символов на экране электроннолучевой тру ки, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к одному входу элемента И, распреде.питель импульсов , первые четыре выхода которого подключены, к первому входу блока подсвета и к соответствующим входам блока формирования отклоняющих напряжений, выход которого подключен к одним входам первого и второго блоков ключей, другие входы которых соединены с одним выходом блока выбора микрополиграмм, а выходы - соот ветственно с первойи второй выходными шинами, первый приемный регистр вход которого подключен к шинр КОД СИМВОЛА, а выходы - к второму входу блока подсвета, выход которого подключен к третьей выходной шине, о т личающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит триггер, второй регистр, дешифратор кода микрополиграмм, блок управления подсветом, группу элементов И и группу элементов ИЛИ, при этом единичный вход триггера подклю|чен к шине ПУСК и к первому входу блока выбора микрополиграмм, второй вход которого подключен к пятому выходу распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера и к установочному входу второго регистра, другой вход которого соединен с шиной КОД СИМВОЛА, а выход - с входом дешифратора кода микрополиграмм, выход которого соединен с третьим входом блока выбора микрополиграмм, четвертый вход которого подключен к одному входу блока управления подсветом и к выходам элементов И группы, одни входы которых соединены с нулевым выходом триггера, а другие входы подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ группы, входы которых подключены к выходам первого регистра, второй вход блока управления подсветом подключен к пятому выходу распределителя импульсов, первый выход к третьему йходу блока подсвета, а второй выход - к нулевому входу триггера и к шине КОНЕЦ ФОРМИРОВАНИЯ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Литвак И.И., Ломов Б.Ф., Соловейчик И.Е. Основы построения аппаратуры отображения в автоматизированных системах, М., Советское радио , 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 744669, кл. G Об К 15/20, (прототип).