Система отображения информации (стр. 2 из 4)

Знакогенератор реализован на двух счетчиках Джонсона и комбинационных логических схемах. Причем, для реализации логических уравнений может использоваться ПЛМ или ПЗУ. Адресация номера знакоместа в текстовой строке осуществляется с помощью счетчика знакомест СЧ_зн, содержимое которого изменяется на единицу после формирования b_з и b_п на телевизионной строке.

Счетчик знакомест управляется импульсами с выхода счетчика-делителя. Емкость счетчика СЧ_зн должна быть равна числу знаков в текстовой строке, а счетчика-делителя-b_з+b_п. После формирования всех элементов знаков, расположенных на одной ТВ строке, осуществляется формирование элементов следующей ТВ строки.

Устройство формирования строчных сигналов предназначено для формирования сигналов, синхронизирующих развертку по строкам и тактированния счетчика текстовых строк СЧ_тс, управляющего старшими разрядами БЗУ.

После формирования всех текстовых строк процесс повторяется с частотой f_k, формируемой устройством формирования кадровых сигналов, выдающего также сигналы для синхронизации развертки по кадрам. Телевизионный растр формируется с помощью блока развертки, осуществляющего развертку по строкам и по кадрам.

Рис. 3. Структурная схема разрабатываемого устройства

2.2 Построение знакогенератора.

Так как по ТЗ имеем алфавит из 5 символов, то целесообразно применить метод “укрупненных элементов”, который заключается в построении монограмм знаков, разбиении их на укрупненные элементы и составлении логических функций.

Для отображения заданных символов используется матрица 8х14 с размерами знака 5х7.Следовательно, необходимо применить два счетчика Джонсона.

Монограммы знаков и временные диаграммы работы счетчиков приведены на рис. 3-7. Для реализации системы логических уравнений может быть использована ПЛМ или ПЗУ. При этом существенно сократятся габариты знакогенератора и число проводников между элементами И и ИЛИ (Рис.8).

Рис. 3-7. Монограммы знаков и временные диаграммы

работы счетчиков

Y0		Y1		Y2		Y3		Y4		Y5		Y6
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X0
X1
X2
X3

Y0		Y1		Y2		Y3		Y4		Y5		Y6
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X0
X1
X2
X3

Y0		Y1		Y2		Y3		Y4		Y5		Y6
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X0
X1
X2
X3

Y0		Y1		Y2		Y3		Y4		Y5		Y6
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X0
X1
X2
X3

Y0		Y1		Y2		Y3		Y4		Y5		Y6
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
X0
X1
X2
X3

Рис 8. Схема реализации знакогенератора на логических элементах И, ИЛИ, НЕ

2.3 Расчет БЗУ.

Расчет БЗУ заключается в том, чтобы определить требуемое число ячеек памяти и их разрядность, а затем подобрать ИМС.

Разрядность ячеек памяти n определяется числом разрядов, необходимых для кодирования знака и его признаков.Т.к. по ТЗ у нас черно-белое изображение с двумя градациями яркости, то

n = n_a = log₂ N_a (2.1)

где n_a - разрядность кода алфавита;

N_a=5 - число знаков алфавита.

Следовательно, n=3.

Наиболее просто последовательность выборки кодов знаков из БЗУ осуществляется при раздельной адресации по номеру знакоместа в текстовой строке (r младших адресных разрядов) и номеру текстовой строки ((k-r) строчных адресных разрядов, где k - минимальное количество адресных разрядов, необходимых для выбора требуемого количества знаков в кадре).

r = log₂N_зтс= log₂73 = 6 (2.2)

(k-r) = log₂N_тс = log₂44 = 5,46 (2.3)

k = 12 (2.4)

При этом требуемое число ячеек памяти БЗУ следует определять как:

N_зу > 2^r *N_тс (2.5)

(2.6)

Выбираем ближайшее большее значение:

N_А=12

Т.о, емкость БЗУ должна быть

С_БЗУ = 3*4096 = 12284 бит или 4096 3-х разрядных слов.

В качестве БЗУ выбираем БИС 537РУ6А, имеющую информационную емкость 4Кх1, совместимую по ходам и выходам с ТТЛ-схемами, имеющую выход с одним состоянием.

Данная ИМС имеет время считывания информации 220 нс, потребляемую мощность 0,1 Вт.

Для обеспечения требуемой емкости и числа адресных входов необходима одна такая микросхема. Запись данных в ОЗУ производится логическим нулем на входе W/R, а считывание-логической единицей.

Функциональная схема модуля БЗУ изображена на рис.10.

Рис.10 Функциональная схема модуля БЗУ

Выбор счетчиков знакомест и текстовых строк.

Из расчета БЗУ следует, что счетчик знакомест должен иметь 6 выходов и считать до 44, а счетчик текстовых строк-6 выходов и считать до 73.

Для реализации требуемых счетчиков используем ИМС КМ555ИЕ19. ИМС представляет собой два одинаковых 4-х разрядных двоичных счетчика в одном корпусе. Способ реализации счетчиков знакомест и текстовых строк показан соответственно на рис. 11 и 12

Рис. 11 Счетчик знакомест.

Рис.12.Счетчик текстовых строк.

Сброс счетчиков знакомест и текстовых строк в нулевое состояние может осуществляться СГИ и КГИ, которые формируются устройством синхронизации.

Выбор мультиплексора.

Для того, чтобы преобразовать пятиразрядный параллельный код, поступающий из знакогенератора, в последовательный, удобно использовать мультиплексор.Данные из БЗУ подаются на адресные входы мультиплексора, в качестве которого можно выбрать ИМС 155КП5.Этот мультиплексор позволяет коммутировать данные от восьми входов на общую выходную линию.Ток потребления этой ИМС 43 мА.

Схема цоколевки мультиплексора представлена на рис.13.

Рис. 13. Мультиплексор.

2.4 Разработка устройства синхронизации.

Устройство синхронизации (УС) телевизионного СОИ предназначено для синхронизации работы генераторов кадровой и строчной разверток. Все синхроимпульсы формируются от общего тактового генератора ТГ с помощью набора делителей частоты и схем формирования сигналов требуемой длительности. При синтезе устройства синхронизации все временные параметры удобно задавать в безразмерной форме - числом временных интервалов, необходимых для развертки:

а) одного знакоместа при расчете строчных импульсов;

б) одной ТВ строки при расчете кадровых импульсов.

2.4.1 Расчет длительности прямого хода развертки в безразмерной форме:

N_пр = T_пр / Т_зм = N_зтс / β_г(2.6)

N_пр=73/0.9=82

Период строчной развертки

N_z=T_z / T_зм= N_пр/(1- α_z) (2.7)

Где α_z -отношение прямого хода строчной развертки к времени обратного хода строчной развертки

N_z=82/(1-0.18)=100.

Длительность обратного хода луча

N_обр=N_z-N_пр (2.8)

N_обр=100-82=18.

Длительность импульса СГИ определяется по формуле: