Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

(23)Приоритет Опубликовано 15,05,80, Бюллетень М 18 до делам кзаоретеиий к открытийДата опубликования описания 17,05,80(72) Автор изобретения А, П. Стахов Таганрогский радиотехнический институт им. В, Д, Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИча 1. Изобретение относится к цифровым системам отображения информации и может быть использовано в дисплейной технике и системах цифрового телевидения.Известны дисплеи, основу которых сэставляет электроннолучевая трубка с маг5 нитной или,электростатической системой с цифровым управлением отклонения лу 10Наиболее близким по технической суд- ности к предложенному является устройство, содержащее блок управления, соединенный с первым входом блока подсвета луча, выход которого подключен к модулято-, ру электроннолучевой трубки, входы отклоняющей системы электроннолучевой трубки связаны с усилителями электрических сигналов по координатам Х и У 21.К недостаткам известных устройств от-о носятся:1) низкая скорость развертки луча;2) невозможнс,сть обнаружения ошибок в цифровой части дисплея; 23) сложность контроля исправности дисплея в процессе производства и эксплуатации4) низкая ремонтопригодность.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,Эта цель достигается тем, что в устройство введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) и суммирующие ечетчики пс координатам Х и У,Счетные входы счетчиков соединены с соответствующими выходами блока управлеттия, первые вчходы подключены к соответствующим входам ЦАП, соединенных с усилителями электрических сигналов но координатам Х и У, Вторые выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входублока подсвета луча, Третьи выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствутощими входами второго элемента ИЛИ,выход которого подктцочен ко входу блокауправления.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональнаясхема счетчика,Устройство содержит блок управления 1,блок 2 подсвета луча, первый элементИЛИ 3, суммирующий счетчик 4 по коорднате Х, ЦАП 5 по координате Х, усилитель 6 тока по координате Х, второй элемент ИЛИ 7, суммирующий счетчик 8 покоординате У, ЦАП 9 по координате У,усилитель 10 электрических сигналов покоординате У и электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 11,Устройство работает следующим сбразом.15В момент начала переходного процесса в любам из суммирующих счетчиков 4и 8 на выходе первого элемента ИЛИ 3появляется сигнал, который гасит переходный процесс в блоке 2 подсвета луча ипоступает на модулятор ЭЛТ 11. В этомслучае исчезает необходимость нежесткой"синхронизации процесса управления "зажиганием" луча; блок 2 подсвета луча становится асинхронной схемой, что автоматически приводит к увеличению скоростиразвертки луча.В случае возникновения обнаруживаемой случайной ошибки или обнаруживаемого отказа на выходе второго элементазоИЛИ 7 сразу же появляется сигнал, поддействием которого блок управления 1 останавливает устройство, после чего либоустраняется неисправность (в счетчиках),либо повторяется цикл работы устройства(если ошибка носила случайный характер).При возникновении отказа в каком-либоиз суммирующих счетчиков 4 или 8 отказавший счетчик сразу же обнаруживаетсяпо наличию сигнала ошибхи. Таким образом, благодаря введению в цифровую частьустройства суммирующих счетчиков и ЦАП5 и 9, которые через усилители тоха 6,10 подключаются х ЭЛТ 11, автоматичеохи достигаются:451) повышение скорости развертки лучаЭЛТ;2) обнаружение ошибох в цифровой части дисплея;3) упрощение контроля дисплея в процессе производства и эксплуатации;4) улучшение ремонтопригодности дисплед,В качестве примера рассмотрим схемусуммирующего счетчика в коде Фибоначчи55(фиг. 2), имеющего вход 12, выход 13сигнала ошибки, выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике. 734757В каждсм разряде суммирующего асинхронного счетчика имеется счетный у -Ктриггер 16 с запуском по фронту 1/О совходом установки в нуль, трехвходовыйэлемент И 15, двухвходовый элемент ИЛИ17, выход которого соединен с входомустановки в нуль триггера этого же разряда, первый вход соединен с выходом элемента И 15 этого разряда, а второй входс выходом элемента И следующего по старшинству разряда. Первый вход элементаИ 15 соединен с нулевым выходом триггера 16 следующего по старшинству разряда, второй вход - с единичным выходомтриггера предыдущего разряда, третийвход - с единичным выходом триггера данного разряда,Выходы всех элементов И 15 каждогоиз разрядов через общий многоаходовыйэлемент ИЛИ 18 соединены с выходом 14сигнала переходного процесса счетчикаи первым входом двухвходового элемента И 19, выход которого соединен с выходом 13 сигнала ошибки счетчика, а второй вход - с нулевым выходом элементазадержки 20, который запускается счет.ными импульсами, Время задержки выбрано равным наибольшей длительности переходного процессв в счетчике.Счетчик работает следующим образом.Пусть начальное состояние счетчиха нулевое (старшие разряды справа):0 1 2 3 4 - номера разрядовО 1 2 3 5 - веса разрядовО. 0 0 0 0Первый счетный импульс переводит в единичное состояние элемент задержки 20, врезультате чего на одном из входов двухвходового элемента И 15 появляется запрещающий потенциал и записывается "1",в младший (нулевой) разряд счетчика, Призаписи "1 ф в нулевой разряд счетчик переходит в следующее состояние,0 1 2 3 41 1 2 3 51 0 0 0 0и в счетчике начинается переходной процесс. Сразу же после записи "1 ф на выходе элемента И младшего (нулевого) разряда появится единичный сигнал, которыйчерез общий элемент ИЛИ 18 поступитна выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике, а через элемент ИЛИ 17младшего разряда на нулевой вход триггера младшего разряда, После переходатриггера младшего разряда в нулевое состояние единичный сигнал на выходе элемента И 15 младшего разряда переходитв нулевой и в этот же момент происходит запись "1 " в триггер первого разряда, после чего счетчик переходит в состояние:О 1 2 3 251 1 2 3 5О 1 О О ОСледующий счетный импульс переведет счетчик в состояние:О 1 2 3 4 10.1 1 2 3 51 1 О О ОПри этом на выходе элемента И 15 первого разряда появится единичный си- пал, который поступит через общий элемент ИЛИ 18 на выход 14, а через сответствующие элементы ИЛИ 17 в разядлх на нулевые входы нулевого и первого триггеров, что приведет к исчезновению единичного сигнала на выходе элемента И 15 первого разряда, записи "1" в триггер второго разряда к переходу счетчика в следукнцее разрешенное состояние:О 1 2 3 4251 1 2 3 5О О 1 О ОЕсли счетчик находился в состоянии:О 1 2 3 41 1 2 3 530О 1 О 1 О,то после поступления счетного импульса переход в следующее разрешенное состоя. ние (нормальный код фибоначчи числа 5) будет осуществляться через следующие промежуточные состояния (которые являются ненормальными кодами фибоначчи числа 5):О 1 2 3 41 1 2 3 51 1 О 1 ОО О 1 1 ОО О О О 1При этом в течение всего переходного 45 процесса в счетчике на выходе 14 будет существовать единичный сигнал.Преимуществами счетчика являются наличие сигнала переходного процесса, а также возможность обнаружения определенных видов сбоев и отказов.Пусть, например, после окончания переходного процесса в счетчике хранится следующий код:О 1 2 3 4551 1 2 3 5О 1 О 1 ОВ процессе хранения кода с выхода элемента задержки 20 на вход элемента И 734757 619 поступает разрешающий потенциал, Если в процессе хранения данного кода подвлиянием помех произойдет случайная запись ешщнц в нулевой, второй или четвертый разряд счетчика, то в счетчике сразуже начнется переходной процесс и иа выходе 14 появится единичпый сигнал, которыйчерез двухвходовый элемент И 19 такжепоступает на выход 13 счетчика н сбойсразу же обнарухсивается,В счегчике могут оыть обнаружены также определенные виды неисправностей, Например, разрыв цепи между выходом трехвходового элемента И 15 в некотором разряде счетчика и входами соответствующихдвухвходовых элементов ИЛИ 17 приведетк тому, что соответствующие соседниетриггеры не будут сбрасываться в нулевоессстояние. В результате не выходах 13 и14 появится устойчивьй единичный сигнал,свидетельствующий о неисправности счетчика. К такому хсе эффекту приводит ряддругих неисправностей счетчика (например, отказ любого элемента ИЛИ либоэлемента И в разряде и т,д.). В конечномсчете упрощается контроль исправностицифровой части устройства в процессе эксплуатации, а также улучшается ремонтопригодность устройства,На фиг. 3 приведена структурная схе.- ма ЦЛП "код-ток в коде Фибоначчи.ЦАП содержит генераторы 21- 21,эталонных токов, токовые ключи 22-22,и имеет входы 234 - 23 и выход 24.Такой БЛП может быть использован дляуправления лучом в трубке с электромагнитной отклоняющей системой.Основная его особенность по сравнениюс известными "двоичными ЦАП состоитв том, что эталонные токи пропорциональны числам Фибоначчи. Если принять значение эталонного тока младшего разрядаза То, то токи следующих разрядов выбираются равными;1= 1 1 =21;1 =31;1 =51 О;где фу( ю ) вычисляются по рекуррентномусоотношению, указанному нихсе.При подаче на входы 23-23, некоторого кода Фибоначчи те из ключей 22 о 22, связанных с генераторами эталонОфных токов, номера которых совпадают сномерами единиц в коде Фибоначчи, включаются и на выходе 24 формируется ток,пропорциональный числу, изображением которого является код фибоца оси, т.е.,О - Ъа ЧЯТЦЮ, 1 О57 8Можно предложить и другие варианты построения ЦАП в коде фибоначчи. Одна из возможностей основана на том факте, что отношение соседних чисел Фибоначчиявляется примерно постоянной величиной, стремящейся с увеличением 1 к золотой" или "божественной" пропорции1 Ф У 5- ж 1 618.2 и ц =. е.цЧ(Л 1 к 7 73470 при ИО М= 1 при = О( -1) + Ч (-2) приО где 6 - номер двоичного разряда; (Е)- вес В-го разряда, Выбор эталонных токов по закону Фибоначчи" приводит к улучшению ряда эксплуатационных и производственных характеристик ЦАП. Прежде всего упрощается процедура настройки ЦАП в процессе производства. Для настройки ЦАП достаточно с высокой степенью точности установить токи в старших двух разрядах ЦАП 1О-р Х, Токи следующих (в сторону уменьшения)5 разряцов устанавливаются таким образом, чтобы с высокой точностью удовлетворялись следующие соотношения; о-З 3 -Мза 1 о2Для проверки соответствия, например, 15-разрядного ЦАП метрологическим ха 25 рактеристикам достаточно осуществить проверку выполнения следующих соотношений, в которых участвуют все эталонные токи: 1 =1 +1 = +1 +1 =1 +1 +1 +1 14 45 1 Я. 45 11 4 о 43 И 9 8+1,+1,1 1 +1,1+1+1 .,1 Заъ и эа Э И 9Ь 4 =1 +1 1+1 +1 +1 +1:з ц в г в =1 1 +Т +1 Ф 1 +1 +14 Ъ 44 9 7 3 4 ОНаличие указанных соотношений между эталонными токами в ЦАП значительно упрощает контроль ЦАП в процессе производства и эксплуатации, упрощает поиск неисправностей в ЦАП и улучшает ремонтс пригодность ЦАП. ааЦап код-напряжение может быть получен из описанного ЦАП, если к выходу ЦАП на фиг, 3 подсоединить эталонное сопротивление Й, на котором будет образовано электрическое напряжение, пропорци ональное коду фибоначчи, т.е. Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки,содержащее блок управления, соединенный с первым вхоцом блока подсвета луча, выход которого подключен к модулятору электроннолучевой трубки, входы очклоняющей системы электроннолучевойтрубки связаны с усилителями электрических сигналов по координатам Х и У, о т -личающееся тем,что,с цельюповышения быстродействия устройства, внего введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи и суммирующие счетчики по координатам Х и У, счетныс входы которых соецинены с соответст вующими выходами блока управления, первые выходы соединены с соответствующими входами цифро-аналоговых преобразователей, поцключенных к усилителям электрических сигналов по координатам Х и У, вторые выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствующими входами первогоэлемента ИЛИ, выход которого подключенко второму входу блока подсвета луча,третьи выходы суммирующих счетчиков со,единены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу блока управления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3858085,кл. Н 013 29/70, 1972,2. Куценко А. В. и др. Мини ЭВМ вэкспериментальной физике. М., Атомиздат,