Національний Технічний Університет України
«Київський Політехнічний Інститут»
Кафедра промислової електроніки
КУРСОВА РОБОТА
З курсу «Пристрої та системи відображення та реєстрації
інформації»
на тему «Електронна візитна картка»
Київ 2009
ВСТУП
Необхідною ланкою будь-якої сучасної інформаційної системи, що зв'язує цю систему з дослідником, диспетчером, оператором, є засоби відображення інформації, будь то індикатор, табло, друкувальний пристрій або їхні сполучення. Розвиток машинних цифрових методів обробки інформації, з одного боку, висока швидкість і достовірність сприйняття людиною відомостей, представлених у формі цифр і букв, з іншого боку, обумовили стрімкий прогрес пристроїв знакової індикації й реєстрації.
Значне підвищення швидкодії електронних цифрових обчислювальних машин, створення високошвидкісних систем автоматичного контролю, збільшення пропускної здатності телеметричних комплексів викликало потребу в різкому збільшенні продуктивності зазначених пристроїв. Це завдання знаходить своє вирішення у розвитку немеханічних способів відображення й документування інформації, значна частина яких заснована на використанні електронно-променевих трубок (ЕПТ). У більших обчислювальних і інформаційних комплексах все більш широке застосування знаходять індикаторні консолі й високошвидкісні знакодрукувальні пристрої на ЕПТ.
Пристрої відображення інформації являються однією з галузей сучасної електроніки, для якої характерні швидкий розвиток та використання сучасних видів ВІС та різних індикаторних пристроїв. Також широкого розвитку набуло використання мікропроцесорної техніки в складі ПВІ.
До пристроїв відображення відносяться ПВІ загального користування (наприклад, великі стадіонні, вокзальні табло) дисплейні термінали для зв’язку з ЕОМ а також різноманітні типи індикаторів вбудовані у вимірювальні та побутові прилади. Відповідно різко відрізняються вимоги до цих пристроїв: габаритні, вартісні, енергетичні та ін.
Та незважаючи на такі відмінності основним елементом ПВІ залишається індикатор, що перетворює електричні сигнали в видиме зображення. Серед індикаторів одним з найпоширеніших є електронно променева трубка (ЕПТ).
Проектування ПВІ включає в себе створення інформаційної моделі з урахуванням особливостей людського сприйняття зображень, вибір типу індикатора, розробку на цій основі структурної схеми пристрою та подальшу розробку модулів системи.
Для того щоб правильно спроектувати пристрій відображення інформації, необхідно враховувати структуру і технічні характеристики, особливості побудови модулів системи на основі сучасних ІМС. Розвиток ПВІ відбувається як в напрямі удосконалення існуючих типів електронно променевих індикаторів, так і плоских матричних дисплеїв (в т.ч. на основі рідких кристалів, які поряд з мікропроцесорами є основою перспективного та якісного відображення інформації.
2. Огляд методів відображення інформації на екрані ЕПТ. Переваги і недоліки заданого методу
В будь-яких ПІВ інформація представляється інформаційною моделлю (ІМ), організованою у відповідності з певною системою правил відображення станів об’єкту керування, зовнішнього оточення і способів дії на них. Представлення фізичного стану однієї системи фізичним станом іншої називається кодуванням.
Кодування інформації в ІМ здійснюється за допомогою елементів інформаційної моделі (ЕІМ), в якості яких використовується букви, умовні знаки, геометричні фігури, лінії, точки та ін. Набір використувуємих ІМ складає алфавіт ІМ. Число елементів, кі утворюють алфавіт, називають основою коду алфавіту Na. В його склад можуть також бути включені такі ознаки як колір, градації яскравості, розмір, орієнтація т.д.
По використовуємо алфавіту виділяють такі типи ІМ: буквенно цифрові, графічні, півтонові, комбіновані.
В буквенно-цифрових моделях в якості ЕІМ використовуються букви, цифри, умовні знаки (символи ), а властивості відображає мого об’єкту чи процесу представляються в вигляді буквеного тексту, цифрової комбінації чи таблиць. При побудові таких ІМ весь простір відображення розбивається на окремі знакомісця – частини простору які необхідні і достатні для відображення одного знаку в вигляді букви чи символу.
Множина елементів ІМ, які можуть бути реалізовані, утворюється з множини елементів зображення. Найпростіший елемент ІМ, який може бути реалізований вибраним типом індикатору, називається елементом відображення.
Він характеризується формою, геометричними розмірами, яскравістю, часом післясвітіння, кольором та ін. Елементами відображення можуть дути: контури знаків, сегменти, точкові елементи.
У відповідності з використаними елементами зображення всі способи формування знаків можна поділити на 2 осоновні групи:
знакомоделюючий метод – характеризується цілісним представлення символу, форма елементу співпадає з контуром знаку;
знакогенеруючий метод — знак формується з більш простих елементів відображення. Набір сегментів в знакомісці складає деяку узагальнену фігуру – поліграму. З семи сегментної поліграми можна синтезувати всі арабські цифри та деякі букви. Також можна сформувати зображення за рахунок точко – елементів відображення, розміри яких набагато менші розмірів синтезуємих знаків. Число елементів відображення в матриці знаків вибирають виходячи з безпомилкової та швидкої ідентифікації всіх знаків алфавіту. Наприклад, матриця 5 на 7 є мінімально допустимою для синтезу знаків та цифр. Але при цьому часто виникають помилки з схожістю символів В та 8, та ін… Тому краще використовувати матриці 7 на 9. Подальше збільшення матриці до суттєвого покращення сприйняття не призводить.
В межах знакомісця точкові елементи відображення утворюють матрицю знаку. Число елементів в ній вибирають з безпомилкової та швидкої ідентифікації всіх знаків алфавіту. В ряді випадків знаки синтезуються з укрупнених елементів, складених з більш простих елементів відображення.
В електронно-променевих приладах елементи відображення, які входять до складу знаку, генеруються променем в процесі відтворення зображення. Синтез знаків з отриманих таким чином елементів називають знакогенеруючим методом формування символів.
Графічні ІМ представляються кресленнями, діаграмами, схемами. Основними елементами є лінії, точки, двохвимірні області. Найбільш універсальним елементом відображення є точкові. Кожен точковий елемент, яких входить у формуючу модель, повинен бути заданим координатами X та Y, які визначають його розташування на інформаційному полі.
Півтонові ІМ використовують широкий діапазон градації яскравості, що дозволяє забезпечити наглядний картинний характер формуємих зображень.
Комбіновані ІМ складаються з комплексу різних класів.
У загальному випадку, схема ПВІ має вигляд:
/>
Від джерела інформації (ДІ) інформація поступає через пристрій інтерфейсу (ПІ) по паралельним чи послідовним каналам зв’язку. За допомогою ПІ здійснюється механічне, електричне, алгоритмічне узгодження вихідних ланцюгів ДІ та вхідних ПВІ. В пристрій інтерфейсу входять: сукупність ліній зв’язку, пристрої узгодження сигналів по потужності та рівню.
Джерелом інформації можуть бути вимірювальні пристрої, клавіатура вводу ЕОМ, пристрої формування зображення.
Буферний запам’ятовуючий пристрій (БЗП) служить проміжним місцем для зберігання інформації отримуємої від ДІ, що дозволяю узгодити роботу ПВІ і ДІ по швидкості, а також організувати режим регенерації зображення без звернення до джерела інформації.
Перетворювач кодів інформаційної моделі (ПКІМ) здійснює перетворення кодів елементів моделі, заданих алфавітом джерела інформації в код, визначаємий алфавітом індикатора. Для формування знаків на телевізійному екрані ПКІМ має перетворювати паралельний код символів в послідовність сигналів керування інтенсивністю променю ЕПТ.
Пристрій адресації (ПА) задає положення (адресу) елементу ІМ на інформаційному полі. Пристрій керування здійснює електричні та інші перетворення сигналів з виходу ПКІМ, необхідні для роботи індикатору. Індикатор разом з пристроєм керування утворює блок індикації.
Пристрій синхронізації (ПС) забезпечує синхронізацію роботи всіх вузлів ПВІ між собою а також з джерелом інформації.
Важливими параметрами є алфавіт ПВІ та його розрядність.
na => [Log2Na],
де Na – основа коду повного алфавіту.
В буквено-цифрових ПВІ окремо кодують алфавіти знаків та ознак. Тоді число розрядів коду визначається умовою:
na = naz + nan = [Log2Naz] + [Log2Nan];
де naz и nan – основа коду алфавіту кодів та ознак відповідно.
Інформаційна ємність визначає кількість інформації, яке може бути одночасно представлено на інформаційному полі ПВІ. Інформаційна ємність алфавітно-цифрових ПВІ задається кількістю знаків в текстовому рядку Nztc і числом текстових рядків Ntc:
In= Nz* Log2Na,
де Nz= Nztc* Ntc– загальне число символів, що виводяться на екран..
Швидкодія характеризує швидкість вводу інформації на інформаційному полі ПВІ. Також важливими параметрами ПВІ є її надійність, вартість та споживану потужність.
Форма елементу відображення в ПВІ с електронно-променевими індикаторами визначається перерізом променю в площині екранної трубки. Цей перерів може мати конфігурацію вибраного знаку, але в більшості випадків він має форму круга малого діаметру (точковий елемент відображення). Відповідно ПВІ на ЕПТ можна поділити на знакомоделюючі та знакогенеруючі.
Адресація елементів відображення, визначаюча положення електроного променю в площині екрану ЕПТ, задається відхиляючими електродами трубки. В кожен момент часу промінь займає певне положення, фіксуючись на інформаційному полі елементів ведображення. Повне зображеня формується послідовно в часі з відтворенням його елементів.--PAGE_BREAK--
Послідовність по елементних відтворень називається розгорткою зображення, утворенню в процесі розгортки сукупністю елементів відображення, називається кадром. По принципу організації розгортки зображення, методи синтезу знаків поділяються на растрові та функціональні. При растрових типах траєкторія руху променю по екрану не залежить від формуємої ІМ. Формування зображення здійснюється при його проходженні відповідних елементів ІМ. При функціональних, траєкторія руху променю співпадає з контурами символів, що відображуються., тобто закон розгортки визначається інформацією що виводиться. Прийнята розгортка визначає структуру кадру, яку називаються растром.
В ПВІ знакогенеруючого типу можна виділити два основні різновиди:
метод повноформатного растру (телевізійний) та метод малоформатного растру (поліграмно-растровий, малоформатний точковий, малоформатний рядковий, метод креслення(функціональний) з точковою та лінійною апроксимаціями).
Для ПВІ з використанням малоформатного рядкового растра характерно те, що малоформатний телевізійний растр розташований у межах знакомісця. Формування зображення одержують підсвічуванням електронного променя в моменти проходження через характерні для даного знака точки.Промінь послідовно переміщується вздовж осі координат X, при деякому фіксованому значенні іншої – Y. Потім промінь повертається в точку Х=0, координата Y отримує приріст і розгортка по Х повторюється.
/>Приклад знаку, приклад часових діаграм напруг та структурна схема, необхідні для формування малоформатного точкового растру, наведені на рис.2.
Лічильники Лn1 і Лn2 разом з ЦАП1 і ЦАП2 формують точковий малоформатний растр.ЛЗН формує номер знакомісця і через ЦАП3 установлює положення знакомісця в текстовому рядку, а через адресні входи БЗП викликає код заданого на цьому знакомісці символу. Аналогічно, ЛТР формує номер текстового рядка, адресує разом з ЛЗН код символу, установленого за допомогою ЦАП4 у відповідний текстовий рядок. З метою уніфікації застосований знакогенератор ПВІ з телевізійною розгорткою. При цьому система має підвищену швидкодію в порівнянні з ПВІ, що використовує повноформатний растр, оскільки з циклу звертання до БЗП виключений час вибірки з БЗП (уся матриця знака формується при фіксованій адресі в БЗП).
/>
/>/>
/>/>/>
Рис. 2
3. Розрахункова частина
Метод відображення – малоформатний точковий растр;
Ширина символу – 9;
Відстань між символами – 8;
Висота ряду – 7;
Відстань між рядами – 4.
3.1 Складемо таблицю розташування символів на екрані (табл. 3.1)
Таблиця 3.1
NЗН
NТС
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
00
В
Є
Т
Р
О
В
01
А
Н
Д
Р
І
Й
10
І
В
А
Н
О
В
И
Ч
11
1
.
1
.
1
9
8
8
3.2 Складемо таблицю кодування символів алфавіту(табл.3.2), записавши однократно по-порядку символи, що зустрічаються. В другому рядку таблиці вказуємо число повторів, у третій і четвертій порядкові номери в десятковому і двійковому коді, починаючи з нульового набору
Nаз=18 — кількість символів, що зустрічаються . продолжение
--PAGE_BREAK--
nа=[log225] ≈ 4.17 =5 — число розрядів двійкового коду, яким можна їх закодувати.
Таблиця 3.2
Символ
Число повторів
Порядковий номер в десятковому коді
Порядковий номер в двійковому коді
18
00000
В
4
1
00001
Є
1
2
00010
Т
1
3
00011
Р
2
4
00100
О
2
5
00101
А
2
6
00110
Н
2
7
00111
Д
1
8
01000
І
2
9
01001
Й
1
10
01010
И
1
11
01011
Ч
1
12
01100
2
13
01101
1
3
14
01110
.
2
15
01111
9
1
16
10000
8
2
17
10001
Для запису інформації необхідній БЗП з такими параметрами:
Розрядність адрес знакомісць:
r=[log2NЗРТ]=[log212]≈ 3.585 = 4
Розрядність адрес текстових рядків:
k-r=[log2Nтр]=[log24] = 2, де k = 6.
Отже, необхідний БЗП з числом адресних входів k³6 и числом виходів даних n³5. Таким вимогам задовольняє БЗП CAT28C16A. Входи БЗП, які не використовуються підключимо до «0» схеми.
3.3 Номеруємо у двійковому коді знакомісця і текстові рядки.
3.4 Складаємо таблицю програмування БЗП (табл.3.3), записавши за адресою знакомісця код порядкового номеру відображуваного в даному місці символу.
Таблиця 3.3
Адреса
Дані
NТС
NЗН
00
0000
00000
00 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
000000
00011
0000000
000000
00100
0000000
000000
00101
0000000
000000
00110
0000000
000000
00111
0000000
000000
01000
0000000
000000
01001
0000000
000000
01010
0000000
000000
01011
0000000
000000
01100
0000000
000000
01101
0000000
000000
01110
0000000
000000
01111
0000000
000000
10000
0000000
000001
00000
0000000
000001
00001
0000000
000001
00010
0000000
000001
00011
0000000
000001
00100
0000000
000001
00101
0000000
000001
00110
0000000
000001
00111
0000000
000001
01000
0000000
000001
01001
0000000
000001
01010
0000000
000001
01011
0000000
000001
01100
0000000
000001
01101
0000000
000001
01110
0000000
000001
01111
0000000
000001
10000
0000000
000010
00000
0000000
000010
00001
0000000
000010
00010
0000000
000010
00011
0000000
000010
00100
0000000
000010
00101
0000000
000010
00110
0000000
000010
00111
0000000
000010
01000
0000000
000010
01001
0000000
000010
01010
0000000
000010
01011
0000000
000010
01100
0000000
000010
01101
0000000
000010
01110
0000000
000010
01111
0000000
000010
10000
0000000
000011
00000
0000000
000011
00001
0000000
000011
00010
0011110
000011
00011
0010001
000011
00100
0010001
000011
00101
0010001
000011
00110
0010001
000011
00111
0010001
000011
01000
0011110
000011
01001
0010001
000011
01010
0010001
000011
01011
0010001
000011
01100
0010001
000011
01101
0010001
000011
01110
0011110
000011
01111
0000000
000011
10000
0000000
000100
00000
0000000
000100
00001
0000000
000100
00010
0001110
000100
00011
0010001
000100
00100
0010000
000100
00101
0010000
000100
00110
0010000
000100
00111
0010000
000100
01000
0011110
000100
01001
0010000
000100
01010
0010000
000100
01011
0010000
000100
01100
0010000
000100
01101
0010001
000100
01110
0001110
000100
01111
0000000
000100
10000
0000000
000101
00000
0000000
000101
00001
0000000
000101
00010
0011111
000101
00011
0000100
000101
00100
0000100
000101
00101
0000100
000101
00110
0000100
000101
00111
0000100
000101
01000
0000100
000101
01001
0000100
000101
01010
0000100
000101
01011
0000100
000101
01100
0000100
000101
01101
0000100
000101
01110
0000100
000101
01111
0000000
000101
10000
0000000
000110
00000
0000000
000110
00001
0000000
000110
00010
0011110
000110
00011
0010001
000110
00100
0010001
000110
00101
0010001
000110
00110
0010001
000110
00111
0010001
000110
01000
0011110
000110
01001
0010000
000110
01010
0010000
000110
01011
0010000
000110
01100
0010000
000110
01101
0010000
000110
01110
0010000
000110
01111
0000000
000110
10000
0000000
000111
00000
0000000
000111
00001
0000000
000111
00010
0001110
000111
00011
0010001
000111
00100
0010001
000111
00101
0010001
000111
00110
0010001
000111
00111
0010001
000111
01000
0010001
000111
01001
0010001
000111
01010
0010001
000111
01011
0010001
000111
01100
0010001
000111
01101
0010001
000111
01110
0001110
000111
01111
0000000
000111
10000
0000000
001000
00000
0000000
001000
00001
0000000
001000
00010
0011110
001000
00011
0010001
001000
00100
0010001
001000
00101
0010001
001000
00110
0010001
001000
00111
0010001
001000
01000
0011110
001000
01001
0010001
001000
01010
0010001
001000
01011
0010001
001000
01100
0010001
001000
01101
0010001
001000
01110
0011110
001000
01111
0000000
001000
10000
0000000
001001
00000
0000000
001001
00001
0000000
001001
00010
0000000
001001
00011
0000000
001001
00100
0000000
001001
00101
0000000
001001
00110
0000000
001001
00111
0000000
001001
01000
0000000
001001
01001
0000000
001001
01010
0000000
001001
01011
0000000
001001
01100
0000000
001001
01101
0000000
001001
01110
0000000
001001
01111
0000000
001001
10000
0000000
001010
00000
0000000
001010
00001
0000000
001010
00010
0000000
001010
00011
0000000
001010
00100
0000000
001010
00101
0000000
001010
00110
0000000
001010
00111
0000000
001010
01000
0000000
001010
01001
0000000
001010
01010
0000000
001010
01011
0000000
001010
01100
0000000
001010
01101
0000000
001010
01110
0000000
001010
01111
0000000
001010
10000
0000000
001011
00000
0000000
001011
00001
0000000
001011
00010
0000000
001011
00011
0000000
001011
00100
0000000
001011
00101
0000000
001011
00110
0000000
001011
00111
0000000
001011
01000
0000000
001011
01001
0000000
001011
01010
0000000
001011
01011
0000000
001011
01100
0000000
001011
01101
0000000
001011
01110
0000000
001011
01111
0000000
001011
10000
0000000
001100
00000
0000000
001100
00001
0000000
001100
00010
0000000
001100
00011
0000000
001100
00100
0000000
001100
00101
0000000
001100
00110
0000000
001100
00111
0000000
001100
01000
0000000
001100
01001
0000000
001100
01010
0000000
001100
01011
0000000
001100
01100
0000000
001100
01101
0000000
001100
01110
0000000
001100
01111
0000000
001100
10000
0000000
001101
00000
0000000
001101
00001
0000000
001101
00010
0000000
001101
00011
0000000
001101
00100
0000000
001101
00101
0000000
001101
00110
0000000
001101
00111
0000000
001101
01000
0000000
001101
01001
0000000
001101
01010
0000000
001101
01011
0000000
001101
01100
0000000
001101
01101
0000000
001101
01110
0000000
001101
01111
0000000
001101
10000
0000000
001110
00000
0000000
001110
00001
0000000
001110
00010
0000000
001110
00011
0000000
001110
00100
0000000
001110
00101
0000000
001110
00110
0000000
001110
00111
0000000
001110
01000
0000000
001110
01001
0000000
001110
01010
0000000
001110
01011
0000000
001110
01100
0000000
001110
01101
0000000
001110
01110
0000000
001110
01111
0000000
001110
10000
0000000
001111
00000
0000000
001111
00001
0000000
001111
00010
0000100
001111
00011
0001010
001111
00100
0010001
001111
00101
0010001
001111
00110
0010001
001111
00111
0010001
001111
01000
0011111
001111
01001
0010001
001111
01010
0010001
001111
01011
0010001
001111
01100
0010001
001111
01101
0010001
001111
01110
0010001
001111
01111
0000000
001111
10000
0000000
010000
00000
0000000
010000
00001
0000000
010000
00010
0010001
010000
00011
0010001
010000
00100
0010001
010000
00101
0010001
010000
00110
0010001
010000
00111
0010001
010000
01000
0011111
010000
01001
0010001
010000
01010
0010001
010000
01011
0010001
010000
01100
0010001
010000
01101
0010001
010000
01110
0010001
010000
01111
0000000
010000
10000
0000000
010001
00000
0000000
010001
00001
0000000
010001
00010
0001110
010001
00011
0001010
010001
00100
0001010
010001
00101
0001010
010001
00110
0001010
010001
00111
0001010
010001
01000
0001010
010001
01001
0001010
010001
01010
0001010
010001
01011
0001010
010001
01100
0011111
010001
01101
0010001
010001
01110
0010001
010001
01111
0000000
010001
10000
0000000
010010
00000
0000000
010010
00001
0000000
010010
00010
0011110
010010
00011
0010001
010010
00100
0010001
010010
00101
0010001
010010
00110
0010001
010010
00111
0010001
010010
01000
0011110
010010
01001
0010000
010010
01010
0010000
010010
01011
0010000
010010
01100
0010000
010010
01101
0010000
010010
01110
0010000
010010
01111
0000000
010010
10000
0000000
010011
00000
0000000
010011
00001
0000000
010011
00010
0001110
010011
00011
0000100
010011
00100
0000100
010011
00101
0000100
010011
00110
0000100
010011
00111
0000100
010011
01000
0000100
010011
01001
0000100
010011
01010
0000100
010011
01011
0000100
010011
01100
0000100
010011
01101
0000100
010011
01110
0001110
010011
01111
0000000
010011
10000
0000000
010100
00000
0000000
010100
00001
0000000
010100
00010
0001110
010100
00011
0000000
010100
00100
0010001
010100
00101
0010001
010100
00110
0010001
010100
00111
0010011
010100
01000
0010101
010100
01001
0011001
010100
01010
0010001
010100
01011
0010001
010100
01100
0010001
010100
01101
0010001
010100
01110
0010001
010100
01111
0000000
010100
10000
0000000
010101
00000
0000000
010101
00001
0000000
010101
00010
0000000
010101
00011
0000000
010101
00100
0000000
010101
00101
0000000
010101
00110
0000000
010101
00111
0000000
010101
01000
0000000
010101
01001
0000000
010101
01010
0000000
010101
01011
0000000
010101
01100
0000000
010101
01101
0000000
010101
01110
0000000
010101
01111
0000000
010101
10000
0000000
010110
00000
0000000
010110
00001
0000000
010110
00010
0000000
010110
00011
0000000
010110
00100
0000000
010110
00101
0000000
010110
00110
0000000
010110
00111
0000000
010110
01000
0000000
010110
01001
0000000
010110
01010
0000000
010110
01011
0000000
010110
01100
0000000
010110
01101
0000000
010110
01110
0000000
010110
01111
0000000
010110
10000
0000000
010111
00000
0000000
010111
00001
0000000
010111
00010
0000000
010111
00011
0000000
010111
00100
0000000
010111
00101
0000000
010111
00110
0000000
010111
00111
0000000
010111
01000
0000000
010111
01001
0000000
010111
01010
0000000
010111
01011
0000000
010111
01100
0000000
010111
01101
0000000
010111
01110
0000000
010111
01111
0000000
010111
10000
0000000
011000
00000
0000000
011000
00001
0000000
011000
00010
0000000
011000
00011
0000000
011000
00100
0000000
011000
00101
0000000
011000
00110
0000000
011000
00111
0000000
011000
01000
0000000
011000
01001
0000000
011000
01010
0000000
011000
01011
0000000
011000
01100
0000000
011000
01101
0000000
011000
01110
0000000
011000
01111
0000000
011000
10000
0000000
011001
00000
0000000
011001
00001
0000000
011001
00010
0000000
011001
00011
0000000
011001
00100
0000000
011001
00101
0000000
011001
00110
0000000
011001
00111
0000000
011001
01000
0000000
011001
01001
0000000
011001
01010
0000000
011001
01011
0000000
011001
01100
0000000
011001
01101
0000000
011001
01110
0000000
011001
01111
0000000
011001
10000
0000000
011010
00000
0000000
011010
00001
0000000
011010
00010
0001110
011010
00011
0000100
011010
00100
0000100
011010
00101
0000100
011010
00110
0000100
011010
00111
0000100
011010
01000
0000100
011010
01001
0000100
011010
01010
0000100
011010
01011
0000100
011010
01100
0000100
011010
01101
0000100
011010
01110
0001110
011010
01111
0000000
011010
10000
0000000
011011
00000
0000000
011011
00001
0000000
011011
00010
0011110
011011
00011
0010001
011011
00100
0010001
011011
00101
0010001
011011
00110
0010001
011011
00111
0010001
011011
01000
0011110
011011
01001
0010001
011011
01010
0010001
011011
01011
0010001
011011
01100
0010001
011011
01101
0010001
011011
01110
0011110
011011
01111
0000000
011011
10000
0000000
011100
00000
0000000
011100
00001
0000000
011100
00010
0000100
011100
00011
0001010
011100
00100
0010001
011100
00101
0010001
011100
00110
0010001
011100
00111
0010001
011100
01000
0011111
011100
01001
0010001
011100
01010
0010001
011100
01011
0010001
011100
01100
0010001
011100
01101
0010001
011100
01110
0010001
011100
01111
0000000
011100
10000
0000000
011101
00000
0000000
011101
00001
0000000
011101
00010
0010001
011101
00011
0010001
011101
00100
0010001
011101
00101
0010001
011101
00110
0010001
011101
00111
0010001
011101
01000
0011111
011101
01001
0010001
011101
01010
0010001
011101
01011
0010001
011101
01100
0010001
011101
01101
0010001
011101
01110
0010001
011101
01111
0000000
011101
10000
0000000
011110
00000
0000000
011110
00001
0000000
011110
00010
0001110
011110
00011
0010001
011110
00100
0010001
011110
00101
0010001
011110
00110
0010001
011110
00111
0010001
011110
01000
0010001
011110
01001
0010001
011110
01010
0010001
011110
01011
0010001
011110
01100
0010001
011110
01101
0010001
011110
01110
0001110
011110
01111
0000000
011110
10000
0000000
011111
00000
0000000
011111
00001
0000000
011111
00010
0011110
011111
00011
0010001
011111
00100
0010001
011111
00101
0010001
011111
00110
0010001
011111
00111
0010001
011111
01000
0011110
011111
01001
0010001
011111
01010
0010001
011111
01011
0010001
011111
01100
0010001
011111
01101
0010001
011111
01110
0011110
011111
01111
0000000
011111
10000
0000000
100000
00000
0000000
100000
00001
0000000
100000
00010
0010001
100000
00011
0010001
100000
00100
0010001
100000
00101
0010001
100000
00110
0010001
100000
00111
0010011
100000
01000
0010101
100000
01001
0011001
100000
01010
0010001
100000
01011
0010001
100000
01100
0010001
100000
01101
0010001
100000
01110
0010001
100000
01111
0000000
100000
10000
0000000
100001
00000
0000000
100001
00001
0000000
100001
00010
0010001
100001
00011
0010001
100001
00100
0010001
100001
00101
0010001
100001
00110
0010001
100001
00111
0010001
100001
01000
0011111
100001
01001
0000001
100001
01010
0000001
100001
01011
0000001
100001
01100
0000001
100001
01101
0000001
100001
01110
0000001
100001
01111
0000000
100001
10000
0000000
100010
00000
0000000
100010
00001
0000000
100010
00010
0000000
100010
00011
0000000
100010
00100
0000000
100010
00101
0000000
100010
00110
0000000
100010
00111
0000000
100010
01000
0000000
100010
01001
0000000
100010
01010
0000000
100010
01011
0000000
100010
01100
0000000
100010
01101
0000000
100010
01110
0000000
100010
01111
0000000
100010
10000
0000000
100011
00000
0000000
100011
00001
0000000
100011
00010
0000000
100011
00011
0000000
100011
00100
0000000
100011
00101
0000000
100011
00110
0000000
100011
00111
0000000
100011
01000
0000000
100011
01001
0000000
100011
01010
0000000
100011
01011
0000000
100011
01100
0000000
100011
01101
0000000
100011
01110
0000000
100011
01111
0000000
100011
10000
0000000
100100
00000
0000000
100100
00001
0000000
100100
00010
0000000
100100
00011
0000000
100100
00100
0000000
100100
00101
0000000
100100
00110
0000000
100100
00111
0000000
100100
01000
0000000
100100
01001
0000000
100100
01010
0000000
100100
01011
0000000
100100
01100
0000000
100100
01101
0000000
100100
01110
0000000
100100
01111
0000000
100100
10000
0000000
100101
00000
0000000
100101
00001
0000000
100101
00010
0001110
100101
00011
0010001
100101
00100
0010001
100101
00101
0010001
100101
00110
0010001
100101
00111
0010001
100101
01000
0010001
100101
01001
0010001
100101
01010
0010001
100101
01011
0010001
100101
01100
0010001
100101
01101
0010001
100101
01110
0001110
100101
01111
0000000
100101
10000
0000000
100110
00000
0000000
100110
00001
0000000
100110
00010
0000100
100110
00011
0001100
100110
00100
0000100
100110
00101
0000100
100110
00110
0000100
100110
00111
0000100
100110
01000
0000100
100110
01001
0000100
100110
01010
0000100
100110
01011
0000100
100110
01100
0000100
100110
01101
0000100
100110
01110
0001110
100110
01111
0000000
100110
10000
0000000
100111
00000
0000000
100111
00001
0000000
100111
00010
0000000
100111
00011
0000000
100111
00100
0000000
100111
00101
0000000
100111
00110
0000000
100111
00111
0000000
100111
01000
0000000
100111
01001
0000000
100111
01010
0000000
100111
01011
0000000
100111
01100
0000000
100111
01101
0000000
100111
01110
0000100
100111
01111
0000000
100111
10000
0000000
101000
00000
0001110
101000
00001
0010001
101000
00010
0010001
101000
00011
0010001
101000
00100
0010001
101000
00101
0010001
101000
00110
0010001
101000
00111
0010001
101000
01000
0010001
101000
01001
0010001
101000
01010
0010001
101000
01011
0010001
101000
01100
0001110
101000
01101
0000000
101000
01110
0000000
101000
01111
0000000
101000
10000
0000000
101001
00000
000000
101001
00001
000000
101001
00010
0000100
101001
00011
0001100
101001
00100
0000100
101001
00101
0000100
101001
00110
0000100
101001
00111
0000100
101001
01000
0000100
101001
01001
0000100
101001
01010
0000100
101001
01011
0000100
101001
01100
0000100
101001
01101
0000100
101001
01110
0001110
101001
01111
0000000
101001
10000
0000000
101010
00000
0000000
101010
00001
0000000
101010
00010
0000000
101010
00011
0000000
101010
00100
0000000
101010
00101
0000000
101010
00110
0000000
101010
00111
0000000
101010
01000
0000000
101010
01001
0000000
101010
01010
0000000
101010
01011
0000000
101010
01100
0000000
101010
01101
0000000
101010
01110
0000100
101010
01111
0000000
101010
10000
0000000
101011
00000
0000000
101011
00001
0000000
101011
00010
0000100
101011
00011
0001100
101011
00100
0000100
101011
00101
0000100
101011
00110
0000100
101011
00111
0000100
101011
01000
0000100
101011
01001
0000100
101011
01010
0000100
101011
01011
0000100
101011
01100
0000100
101011
01101
0000100
101011
01110
0001110
101011
01111
0000000
101011
10000
0000000
101100
00000
0000000
101100
00001
0000000
101100
00010
0001110
101100
00011
0010001
101100
00100
0010001
101100
00101
0010001
101100
00110
0010001
101100
00111
0010001
101100
01000
0001110
101100
01001
0000001
101100
01010
0000001
101100
01011
0000001
101100
01100
0000001
101100
01101
0000001
101100
01110
0001110
101100
01111
0000000
101100
10000
0000000
101101
00000
0000000
101101
00001
0000000
101101
00010
0001110
101101
00011
0010001
101101
00100
0010001
101101
00101
0010001
101101
00110
0010001
101101
00111
0010001
101101
01000
0001110
101101
01001
0010001
101101
01010
0010001
101101
01011
0010001
101101
01100
0010001
101101
01101
0010001
101101
01110
0001110
101101
01111
0000000
101101
10000
0000000
101110
00000
0000000
101110
00001
0000000
101110
00010
0001110
101110
00011
0010001
101110
00100
0010001
101110
00101
0010001
101110
00110
0010001
101110
00111
0010001
101110
01000
0001110
101110
01001
0010001
101110
01010
0010001
101110
01011
0010001
101110
01100
0010001
101110
01101
0010001
101110
01110
0001110
101110
01111
0000000
101110
10000
0000000
101111
00000
0000000
101111
00001
0000000
101111
00010
0000000
101111
00011
0000000
101111
00100
0000000
101111
00101
0000000
101111
00110
0000000
101111
00111
0000000
101111
01000
0000000
101111
01001
0000000
101111
01010
0000000
101111
01011
0000000
101111
01100
0000000
101111
01101
0000000
101111
01110
0000000
101111
01111
0000000
101111
10000
0000000 продолжение
--PAGE_BREAK--
Знаки на екрані матимуть наступний вигляд (слід зазначити, що додаткові проміжки зверху й знизу невідображені):
/>
Рис. 3а
/>
Рис. 3б
3.5. Знайдемо частоту тактового генератора
Період імпульсів тактового генератора має бути таким, щоб період кадрової розгортки відповідав стандартній частоті 50 Гц. Отже, умова вибору періоду тактового генератора
NЕЗКTТГ≤ TК50,
де NЕЗК– кількість елементів зображення в усіх літерах кадру.
NЕЗК= (ширина символу + відстань між символами)·( висота ряду +
+ відстань між рядами)·кількість рядів·кількість символів ряду =
= (9+8)·(7+4)·4·14 = 10472;
Частота кадрів — fК50= 50 Гц;
Звідси частота генератора
fТГ≥NЕЗКfК50= 10472·50 = 523600 Гц
Використаємо схему генератора на трьох елементах НЕ (мікросхема К155ЛН1) та часозадавальним ланцюгом С1 R1 .
/>
Задамося R1=100 Ом. Тоді
/>
Використаємо стандартний конденсатор К10-47 з номінальною ємністю 6.8нФ.
Тоді:
/>
Використаємо підстроювальний резистор СП5-2 опором до 100 Ом для точної настройки частоти.
4. Робота пристрою за принциповою схемою
З тактового генератора, побудованого на трьохелементах «НЕ» мікросхеми DD4 та ланцюга R1C1 знімаються імпульси частотою fТГ. Вони поступають на вхід лічильника Лn1, побудованого на DD5та на тактовий вхід регістра DD18.
З виходу лічильника сигнал потрапляє на ЦАП1(DD11), а звідти на перший суматор (DА1, R2, R3, R6). Так як суматор інвертує сигнал, то після нього встановлюємо інвертор (DА3, R8, R10), щоб повернути напрузі необхідну полярність. З виходу інвертора знімається напруга Ux.
За допомогою логічного елемента «І» (DD10), якщо на виході Лn1буде величина 9 (сума ширини знакомісця і величини проміжку між знакомісцями), то на Лn1піде сигнал на скидання лічильника, а на вихідний регістр — сигнал для зчитування з ПЗП (DD17) наступного рядка знакомісця. При цьому також сигнал подасться на лічильник Лn2, який вказує на номер рядка в знакомісці. Сигнал з Лn2потрапляє на ПЗП й ЦАП2(DD1), а звідти на другий суматор (DА2, R4, R5, R7) і інвертор (DА4, R9, R11). З виходу інвертора знімається напруга Uy.
За допомогою логічного елемента «І» (DD10), якщо на виході Лn2буде величина 17(сума рядків в знакомісці і величини проміжку між текстовими рядками), то на Лn2піде сигнал на скидання лічильника. При цьому також сигнал подасться на лічильник ЛЗН, який вказує на номер знакомісця (символу) в рядку. Сигнал з ЛЗНпотрапляє на молодші біти (А0…А4) БЗП (DD16) та на ЦАП3(DD2), а звідти на перший суматор.
За допомогою логічного елемента «І» (DD13), якщо на виході ЛЗНбуде величина 12(кількість знакомісць в рудку), то на ЛЗНпіде сигнал на скидання лічильника. При цьому також сигнал подасться на лічильник ЛТР, який вказує на номер текстового рядку. Сигнал з ЛТРпотрапляє на старші біти (А4, А5) БЗП та на ЦАП4(DD3), а звідти на другий суматор.
У випадку, коли ЛТРдорахує до 4, то з його ж виходу піде сигнал на його скидання. Це означатиме, що всі чотири рядки нарисовані (кінець кадру).
Таким чином, лічильники Лn1 і Лn2 разом з ЦАП1 і ЦАП2 формують точковий малоформатний растр.ЛЗН формує номер знакомісця і через ЦАП3 установлює положення знакомісця в текстовому рядку, а через адресні входи БЗП викликає код заданого на цьому знакомісці символу. Аналогічно, ЛТР формує номер текстового рядка, адресує разом з ЛЗН код символу, установленого за допомогою ЦАП4 у відповідний текстовий рядок.
В БЗП заноситься послідовність та код символів, а в ПЗП зберігається їх зображення. За допомогою паралельно-послідовного регістра DD18 зображення символу з ПЗП перетворюється в послідовність підсвічувань електронного променя (формується напруга Uz) в характерних для символу точках.
5. Висновки
В ході виконання даної курсової роботи була розроблена система відображення зображення на основі методу точкового малоформатного растру. В такій системі малоформатний телевізійний растр розташований у межах знакомісця, а формування зображення одержують підсвічуванням електронного променя в моменти проходження через характерні для даного знака точки. Малоформатний растр має підвищену швидкодію в порівнянні з пристроями відображення інформації, що використовують повноформатний растр, так як уся матриця знака формується при фіксованій адресі в БЗП й тому з циклу звертання до БЗП виключений час вибірки з БЗП.
6. Література
Методичні вказівки до виконання курсової роботи по курсу: «Пристрої та системи відображення та реєстрації інформації», Київ -2001-НТУУ «КПІ».
Сигорский В.П., Зубчук В.И., Шкуро А.Н. «Элементы цифровой схемотехніки».
Зубчук В.И., Шкуро А.Н. «Функциональные узлы цифровой схемотехніки»
Яблонский Ф.М., Троицкий Ю.В. “Средства отображения информации”.
Яблонский Ф.М. «Системы отображения информации»