Система отображения и регистрации информации (стр. 1 из 4)

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет Украины

“Киевский политехнический институт”

Кафедра промышленной электроники

КУРСОВАЯ РОБОТА

по курсу

„Устройства и системы отображения и реестрации информации”

Киев 2008

1. Задание

Спроектировать систему отображения информации, с помощью которой на экране ЭЛТ, можно отобразить информацию, указанную в табл.1, методом линейчатого малоформатного растра:

При этом параметры изображения следующие:

Ширина символа n1=5 точек;

Расстояние между символами nп.г.=2 точки;

Высота ряда n2=10 точек;

Расстояние между рядами nп.в.=4 точки.

2. УОИ с использованием малоформатного строчного растра

Для этих устройств характерно, что малоформатный телевизионный растр размещен в границах знакоместа. Формирование изображения получают подсвечиванием электронного луча в моменты прохождения через характерные для данного знака точки.

Различают малоформатные растры:

а) линейчатый;

б) точечный;

Рис.1. Временные диаграммы напряжений при малоформатном растре

Рис.2. Изображение, получаемое при использовании малоформатного растра (а – линейчатый, б – точечный)

Счетчики Лn1 и Лn2 вместе с ЦАП1 и ЦАП2 формируют точечный малоформатный растр. ЛЗН формирует номер знакоместа и через ЦАП3 устанавливает положение знакоместа в текстовой строке, а через адресные входи БЗУ вызывает код заданого на этом знакоместе символа. Аналогично, ЛТР формирует номер текстовой строки, адресует вместе с ЛЗН код символа, который формирует ЦАП4 в соответствующую текстовую строку. С целью унификации применен знакогенератор УОИ с телевизионной разверткой. При этом система имеет повышенное быстродействие в сравнении с УОИ, которые используют полноформатный растр, так как из цикла обращения к БЗУ исключено время выборки с БЗУ (вся матрица знака формируется при фиксированном адресе в БЗУ).

Рис. 3. Функциональная схема УОИ при использовании малоформатного растра

Преимущества линейчатого малоформатного растра

Малоформатный растр целесообразно использовать при выводе символьной информации. При использовании этого метода вывода информации экран система имеет такие преимущества:

электронный луч проходит каждое знакоместо по очереди, что упрощает систему хранения информации выводимой на экран. Это связанно с тем, что при передаче устройству отображения страницы текста, которую необходимо вывести, эта система будет загружать область данных из собственного ПЗУ соответствующих графическому образу каждого символа по очереди, а при полноформатном растре графический вид страницы нужно сформировать сразу. Это уменьшает размер оперативной памяти необходимой системе отображения, основанной на малоформатном растре;

Дисплей автоматически разбивается на знакоместа, что уменьшает количество тактов генератора не обходимое для сканирования одного кадра изображения (за счет пропуска электронным лучем пикселей находящихся на границе знакомест);

Возможность не сканировать знакоместо, если на него не выводится никакой информации (символ пробела), что также уменьшает количество тактов генератора не обходимое для сканирования одного кадра;

Преимущество линейчатого малоформатного растра над точечным является в более качественном изображении, что является следствием плавного перемещения электронного луча, в отличие от точечного, где электронной луч перемещается с дискретным шагом.

3.Описание работы по функциональной схеме

Функциональная схема устройства отображения показана на рис.4.

Рис.4. Функциональная схема УОИ

Опишем работу системы по функциональной схеме. С тактового генератора импульсы счета поступают на четыре счетчика:

счетчик строк экрана;

счетчик строк знакоместа;

счетчик знакомест строки;

счетчик точек знакоместа.

С выходов счетчиков двоичный код поступает на цифровые входы ЦАП, аналоговое напряжение с выхода которых поступает на отклоняющие пластины, которые отклоняют электронный в нужную точку экрана. Рассмотрим работу системы.

С каждым импульсом тактового генератора значение счетчика точек знакоместа увеличивается на 1. При этом электронный луч смещается на одну точку экрана вправо. При достижении конца строки знакоместа, система сравнения счетчика точек знакоместа формирует импульс, который сбрасывает счетчик точек знакоместа и увеличивает значение счетчика строк знакоместа. При этом электронный луч переходит на начало следующей строки знакоместа. Когда срабатывает система сравнения счетчика строк знакоместа, то она сбрасывает счетчик строк знакоместа и увеличивает значение счетчика знакомест строки. При этом электронный луч переходит на начало следующего знакоместа. Когда срабатывает система сравнения счетчика знакомест строки, то она сбрасывает счетчик знакомест строки и увеличивает значение счетчика строк экрана. При этом электронный луч переходит на начало следующей строки экрана. Когда срабатывает система сравнения счетчика строк экрана, то начинается новый цикл развертки экрана. При этом электронный луч переходит на начало первого знакоместа в первой строки экрана.

Число, при котором система срабатывания каждого из счетчиков сформирует управляющий импульс, зависит от количества точек и строк знакоместа и количества знакомест и строк на экране.

На входы ЦАПХ и ЦАПY поступает суммарный код отклонения электронного луча, который складывается из заданного отклонения в каждой точке знакоместа (локальные координаты) и отклонения начала каждого знакоместа на экране (глобальные координаты). Локальные координаты содержаться в счетчиках строк знакоместа и точек знакоместа, а глобальны – в счетчиках строк экрана и знакомест экрана. Для суммирования глобальных и локальных координат отклонения луча по осям служат сумматоры. Но после счетчиков глобальных координат дополнительно стоят умножители, чтобы учесть весовые коэффициенты глобальных и локальных координат. Они умножают значение счетчиков глобальных координат на числа, которые соответствуют числу точек знакоместа в строке плюс расстояние между знакоместами по горизонтали (для счетчика знакомест экрана) и числу строк знакоместа плюс расстояние между знакоместами по вертикали. С выходов сумматоров цифровой код подается на ЦАПХ и ЦАПY. Они формируют такие напряжения, которые соответствует необходимому смещению электронного луча на экране.

При этом значения с выходов счетчиков дополнительно подаются на адресные входы ПЗУ1, ПЗУ2 и мультиплексора.

В ПЗУ2 хранится графические образы каждого неповторяющегося символа изображения, которое выводится на экран.

ПЗУ1 необходимо для перекодировки номера знакоместа и строки в которой находиться выводимый символ, в значение старшей части адреса, где храниться его графический образ. На адресные входы ПЗУ1 подаются данные со счетчиков знакомест строки и строк экрана, а на ее выходе формируются старшие разряды адреса ПЗУ2, которые указывают на начало области данных, хранящие графический образ выводимого в данный момент символа. Это сделано для экономии размера суммарного объема ПЗУ так как один и тот же символ может выводиться на экран несколько раз. ПЗУ1 также выполняет функцию пропуска знакоместа, на который выводиться символ пробела, так как для вывода этого символа знакоместо вообще не подсвечивается. Это делается следующим образом. Если на адресные входы ПЗУ1 поступает число, соответствующее знакоместу на которое выводится символ пробела, то на ее выводе данных, который подсоединяются через микросхемы ИЛИ и И к счетчикам точек знакоместа и знакомест строки экрана, формируются сигналы увеличивающие счетчик знакомест на 1 и сбрасывающие счетчик точек знакоместа. Делается это следующим образом. Если надо пропустить знакоместо, то в ПЗУ1 в бит который соответствует линии данных, подсоединенных к счетчикам формируется высокий уровень сигнала. Это приводит к увеличению значения счетчика знакомест строки на 1. Как видно из функциональной схемы выход данных ПЗУ1 подсоединен к входу инкремента счетчика умножившись на сигнал тактового генератора. Это делается для того, чтобы при выводе нескольких подряд идущих пробелов, на входе счетчика знакомест создавался бы передний фронт сигнала. Если бы не было применено это решение, то на счетчик знакомест непрерывно подавался бы сигнал высокого уровня. Так как увеличение значения счетчика происходит по переднему фронту, то в независимости от количества подряд идущих пробелов, его значение увеличилось бы на 1. Поэтому необходимо формировать на входе счетчика знакомест сначала низкий уровень, а потом высокий для формирования переднего фронта сигнала. Так как при этом значение счетчика точек знакоместа увеличиться на 1, то следует этот счетчик сбросить, что делается путем подачи этого же выхода данных ПЗУ1 на вход сброса этого счетчика.

Мультиплексор нужен для преобразования данных из параллельной формы в последовательную. С выхода мультиплексора этот сигнал поступает на модулятор электронной трубки и, следовательно, управляет яркостью изображения. Исходя из этого, при каждом такте тактового генератора значение счетчика меняется и на вход модулятора подается сигнал яркости следующей точки изображения.