Система отображения и регистрации информации (стр. 2 из 4)
4.Расчетная часть
Изображение электронной визитки имеет N=52 знакоместа, S= 4 строки.
Запишем неповторяющиеся символы в таблицу 1 и присвоим им номера.
Таблица 1
| Символ | В | Е | Р | Б | И | Ц | Ь | К | Й | Є | Г | Н | О | Л | Д | М | Ч | 0 | 1 | . | 3 | 9 | 8 | 4 |
| Номер символа | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 |
Nа=24 — число встречающихся символов.
Число битов необходимое для адресации одного из символов n=[log223]=5.
Составим таблицу перекодировки знакомест символов в число соответствующее номеру символа согласно табл.. Это значения будут прошиваться в ПЗУ1 для адресации графического образа символов в ПЗУ2. Для этого на адресные входы ПЗУ1 подаются данные со счетчиков знакомест строки и счетчика строк экрана. Определим разрядность ПЗУ1. Так как числа со счетчиков знакомест и строк экрана не суммируются, а подаются на отдельные группы адресных разрядов, то разрядность ПЗУ1 будет определяться по формуле
.Это означает, что минимальная емкость ПЗУ1 должна быть 26=64 байта. Из-за того, что адреса с выходов счетчиков знакомест и строк не были просуммированы емкость ПЗУ1 будет избыточна (64 байта вместо 52 байт), но при этом упрощается схема. Значение адреса ПЗУ1 в зависимости от номера знакоместа NЗН находится по формуле
. При этом 5 разрядов шины данных ПЗУ1 будут использоваться для адресации графического образа символов (эти 5 разрядов будут старшей частью адреса ПЗУ2). Также 6-ой разряд шины данных ПЗУ1 будут использоваться для пропуска знакомест содержащих пробелы. При чем если шестой разряд равен 0, то это означает, что на этом месте пробел. Согласно этим соображениям таблица прошивки ПЗУ1 будет иметь вид согласно таблице 2:Таблица 2
| Номер знакоместа | Изображенный на нем символ | Адрес ПЗУ1 | Данные по этому адресу |
| 0 | Пробел | 010=0000002 | 0ххххх2 (пропуск) |
| 1 | В | 110=0000012 | 3210+010=1000002 |
| 2 | Е | 210=0000102 | 3210+110=1000012 |
| 3 | Р | 310=0000112 | 3210+210=1000102 |
| 4 | Б | 410=0001002 | 3210+310=1000112 |
| 5 | И | 510=0001012 | 3210+410=1001002 |
| 6 | Ц | 610=0001102 | 3210+510=1001012 |
| 7 | Ь | 710=0001112 | 3210+610=1001102 |
| 8 | К | 810=0010002 | 3210+710=1001112 |
| 9 | И | 910=0010012 | 3210+410=1001002 |
| 10 | Й | 1010=0010102 | 3210+810=1010002 |
| 11 | Пробел | 1110=0010112 | 0ххххх2(пропуск) |
| 12 | Пробел | 1210=0011002 | 0ххххх2(пропуск) |
| 13 | Пробел | 1610=0100002 | 0ххххх2(пропуск) |
| 14 | Пробел | 1710=0100012 | 0ххххх2(пропуск) |
| 15 | Пробел | 1810=0100102 | 0ххххх2(пропуск) |
| 16 | Пробел | 1910=0100112 | 0ххххх2(пропуск) |
| 17 | Є | 2010=0101002 | 3210+910=1010012 |
| 18 | В | 2110=0101012 | 3210+010=1000002 |
| 19 | Г | 2210=0101102 | 3210+1010=1010102 |
| 20 | Е | 2310=0101112 | 3210+110=1000012 |
| 21 | Н | 2410=0110002 | 3210+1110=1010112 |
| 22 | Пробел | 2510=0110012 | 0ххххх2(пропуск) |
| 23 | Пробел | 2610=0110102 | 0ххххх2(пропуск) |
| 24 | Пробел | 2710=1110112 | 0ххххх2(пропуск) |
| 25 | Пробел | 2810=0111002 | 0ххххх2(пропуск) |
| 26 | В | 3210=1000002 | 3210+010=1000002 |
| 27 | О | 3310=1000012 | 3210+1210=1011002 |
| 28 | Л | 3410=1000102 | 3210+1310=1011012 |
| 29 | О | 3510=1000112 | 3210+1210=1011002 |
| 30 | Д | 3610=1001002 | 3210+1410=1011102 |
| 31 | И | 3710=1001012 | 3210+410=1001002 |
| 32 | М | 3810=1001102 | 3210+1510=1011112 |
| 33 | И | 3910=1001112 | 3210+410=1001002 |
| 34 | Р | 4010=1010002 | 3210+210=1000102 |
| 35 | О | 4110=1010012 | 3210+1210=1011002 |
| 36 | В | 4210=1010102 | 3210+010=1000002 |
| 37 | И | 4310=1010112 | 3210+410=1001002 |
| 38 | Ч | 4410=1011002 | 3210+1610=1100002 |
| 39 | Пробел | 4810=1100002 | 0ххххх2(пропуск) |
| 40 | 0 | 4910=1100012 | 3210+1710=1100012 |
| 41 | 1 | 5010=1100102 | 3210+1810=1100102 |
| 42 | . | 5110=1100112 | 3210+1910=1100112 |
| 43 | 0 | 5210=1101002 | 3210+1710=1100012 |
| 44 | 3 | 5310=1101012 | 3210+2010=1101002 |
| 45 | . | 5410=1101102 | 3210+1910=1100112 |
| 46 | 1 | 5510=1101112 | 3210+1810=1100102 |
| 47 | 9 | 5610=1110002 | 3210+2110=1101012 |
| 48 | 8 | 5710=1110012 | 3210+2210=1101102 |
| 49 | 4 | 5810=1110102 | 3210+2310=1101112 |
| 50 | Пробел | 5910=1110112 | 0ххххх2(пропуск) |
| 51 | Пробел | 6010=1111002 | 0ххххх2(пропуск) |
Рассчитаем параметры ПЗУ2, которая предназначается для хранения данных. Согласно выше указанному, на ее старшие 5 адресных выводов сигналы подаются с шины ПЗУ1. На младшие адресные разряды ПЗУ2 будут подаваться данные со счетчика строк знакоместа. При этом на 8-ми разрядной шине данных, в параллельном виде, будут выдаваться значения яркости каждой точки изображения этой строки. Так как высота символа составляет n2=10 точек, то для адресации каждой строки необходимо
адресных разряда. С учетом старших адресных разрядов данное ПЗУ будет иметь 9 адресных разрядов и емкость 512 байт. Так как ширина символа n1=5 точек, то реально будут использоваться данные только с 5 линий шины данных ПЗУ2. Для преобразования данных с выхода ПЗУ2 в последовательную форму служит мультиплексор на 8 входов. На его адресные выводы будут подаваться сигналы со счетчика точек знакоместа и при этом на его выходе в последовательной форме будут выводиться данные ПЗУ2.Посчитаем разрешение экрана, которое необходимо для вывода информации с заданными параметрами.
Разрешение по горизонтали равно:
точек.Разрешение по вертикали равно:
точки.Формирование горизонтальной и вертикальной разверток будет производиться с помощью ЦАП. Предпочтение ЦАП при формировании горизонтальной развертке было отдано по той причине, что по сравнению с генератором пилообразного напряжения имеет такие преимущества:
выходное напряжение на ЦАПе зависит только от подаваемого на его входы двоичного кода, из-за этого его, по сравнению с ГПН, его не нужно настраивать и рассчитывать;
конструктивно ЦАП исполнен в одном корпусе, что облегчает его монтаж и разводку платы в целом;
обратный ход луча происходит почти мгновенно (по сравнению с одним тактом тактового генератора).
Но при использовании ЦАП пилообразное напряжение буде заменено ступенчатым, где каждая ступенька будет равна шагу квантования ЦАП. Поэтому чем больше разрядность ЦАП, тем больше, генерируемое с помощью него напряжение будет приближаться к пилообразному. В принципе, разрядность ЦАП должна быть такой, чтобы расстояние между двумя точками на экране устройства отображения было таким, чтобы они воспринималось как одна точка (ощущение непрерывности изображения). Так как современные телевизоры имеют разрешение 625x400, то для формирования изображения можно использовать 10-разрядные ЦАП (1024 уровня напряжения).
Рассчитаем, сколько уровней квантования ЦАП будет приходиться на каждую точку изображения. Для этого нужно поделить количество уровней квантования ЦАП на количество точек по горизонтали и вертикали.
Количество уровней квантования на каждую точку равно:
.Но для упрощения схемной реализации устройства отображения, количество уровней квантования на каждую точку возьмем равным числу 2n, где n – наибольшее возможное число для которого выполняется условие:
Исходя из этого Nkx=8. При этом ЦАП отклонения по оси Х, при такой схемной реализации, будет иметь 
уровней квантования, а по оси Y– 
уровня квантования (ЦАПы будут использованы не полностью).При расчете генератора нужно учесть, что электронный луч будет проходить не по всем пикселям изображения. Во первых, это пиксели которые расположены между знакоместами (они нужны только для формирования дистанции между знакоместами), во-вторых – при наперед заданном статическом изображении экрана, есть знакоместа на которых будет выводиться пробелы, что фактически соответствует темному экрану. Поэтому нет смысла формировать развертку на этих знакоместах, а можно попросту перейти на формирование изображения следующего знакоместа.