Устройство управления матричным экраном

)4 Н 04 1 5 Ь ТЕТЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР СТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ 2 ны блок 2 формимпульсов, блок ричньп экран 8, в рования управляюцп 4 выбора строки, 7 тока и коммутат тыв; х ро 1 ь(эЬ) Авторское свидетельство СССРР 1107337, кл. Н 04 Х 5/ЬЬ, 198(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МАТРЭКРАНОМ(57) Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применениев устр-вах воспроизведения изображений. Цель изобретения - повьпение надежности работы матричного экрана путем снижения пиковых токовых и мощностных нагрузок, В устр-во, содержащее блок 1 задержки и хранения инФормации, блок 3 выбора строки, мат -нератора 5 и Блок 2 выраб дв ор ад чных и на ыСтро дной р высвеч одящих ст ет из при х синхроиазря 2,ИЧНЫМ и лок мко еи экрана после и енераторы 5 и / о аю раничи ости с ИЯ ро ток заряда и разряда емКоммутатор Ь производитвысоковольтных цин истов соответствии с определ чение ерекл ика п гор ным ом, Устр-воульсные ток аничить имтей экра озволяе аряда емкос жность,шает его а, чтоЬ ил,6 )д фдф г,иихф Фи ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение вустройсгвах воспроизведения изображений,Целью изобретения является повышени надежности работы матричного экрана путем снижения пиковых токовыхи мощностных нагрузок.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемогоустройства управления матричным экраном; на Фиг. 2 - временные диаграммы,иллюстрирующие работу устройства; наФиг, 3 - структурная схема блока синхронизации; на фиг. 4 - структурнаясхема первого блока выбора строки; нафиг. 5 - структурная схема второгоблока выбора строки; на Фиг, Ьструктурная схема блока задержки ихранения информации,Устройство управления матричнымэкраном содержит: блок 1 задержкии хранения информации, блок 2 формирования управляющих импульсов, пер(к - число столбцов экрана), параллельный буферный регистр 22 и ключи23.Устройство работает следующим образом.50На входы устройства подается входная информация в виде двоичной последовательности импульсов, тактовая,частота, строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (фиг. 2 з, д, г, асоответственно), Блок 2 вырабатывает55из приходящих строчных и кадровыхсинхроимпульсов сигналы "Запись,Заряд", "Разряд", "Строб", которые изображены на Фиг. 2 и, б, в, к соответственно, Блок 1 задержки и хранения информации осуществляет задержку информации на длительность одной строки, параллельную перезапись ее в буферную память и хранение в течение времени индикации строки, что необходимо для одновременного обращния ко всем элементам изображения одной строки, Блок 3 выбора строки обеспечивает поочередную выборку строк экрана путем подключения их к отрицательному источнику питания (-Е), блок 4 выбора строки осуществляет очередной разряд емкостей экрана после их высвечивания, Генераторы 5 и / тока ограничивают ток заряда и разряда емкости строки, Коммутатор Ь производит переключение высоковольтных шин источника питания в соответствии сописанным алгоритмом.Рассмотрим работу устройства с момента прихода кадрового синхроимпульса. По Фронту этого импульса коммутатор 6 подключает генератор 7 тока кшине (+Е) положительного источникапитания, а генератор 5 тока - к общейшине. Одновременно генераторы 5 и 7тока переключаются в режим повышенного выходного тока, равного суммарномутоку заряда всех строк экрана и происходит обнуление регистров 13 и 18 бло-ков 3 и 4 выбора строк, На третийвход блока 4 выбора строк подаетсясигнал "Заряд" (фиг, 2 б), которыйоткрывает все ключи 20 этого блока, ипроисходит заряд емкостей всех строкэкрана до напряжения положительногоисточника питания через генератор 7тока. После окончания импульса "Заряд , длительность которого выбирается О,Ь,7 длительности кадрового -.синхроимпульса, все ключи 20 блока 4закрываются, а на вход блока 3 выбора строк поступает сигнал "Разряд"(фиг, 2 в), который открывает все ключи 16 блока 3 и происходит разрядемкостей всех строк экрана через генератор 5 тока до нулевого потенциала,Таким образом, во время кадровогосинхроимпульса на всех строках экранаФормируются положительные импульсынапряжения трапециевидной формы(фиг. 2 е, ж). Этот процесс повторя"ется для каждого кадра,После окончания кадрового синхроимпульса коммутатор 6 подключает ге"нератор / тока к общей шине, а генера тор 5 тока - к шине отрицательного источника питания, Одновременно генераторы 5 и / тока переключаются в режим, обеспечивающий, ток, равный то-,. ку заряда одной строки. На вход блока 3 выбора строки начинают поступать строчные синхроимпульсы, После прихода первого синхроимпульса первый выход блока 3 подключает первую строку экрана через генератор 5 тока к шине отрицательного источника питания (-Е)Подключение происходит с задержкой, равной половине длительности строки, которая обеспечивается подачей импульсов "Строб" на вход блока 3, Эта задержка необходима для уменьшения паразитной подсветки экрана информацией предыдущей строки. Ток заряда строки выбирается таким образом, что бы эа вторую половину длительности строки (до окончания следующего строчного синхроимпульса) емкость строки успела зарядиться до напряжения (-Е) (отрицательного источника питания) 25 (фиг . 2 е). Ключ первой строки остается открытым до.прихода второго строчного синхроимпульса, поддерживая на этой строке напряжение -Е, затем он закрывается и открывается первый ключ ЗО 20 блока 4 выбора строки, который через генератор 7 тока разряжает емкость этой строки до нулевого потенциала, Ток разряда выбирается таким образом, чтобы до начала следующего35 синхроимпульса емкость строки успела разрядиться до нуля. Таким образом, на строке формируется отрицательный импульс напряжения трапециевидной формы, Этот процесс повторяется для 4 О ,каждой строки экрана (фиг. 2 е,ж). В результате к. строкам экрана 8 оказывается приложено переменное напряжение с амплитудой Е, значение которой выбирается меньше, чем порог зажига ния экрана.На столбцы экрана с блока 1 задержки и хранения информации одновременно подается положительное или нулевое напряжение (в соответствии с запи О санной информацией). Величина подаваемого Яа столбцы напряжения должна быть выбрана таким образом, чтобы в сумме с напряжением -Е обеспечить превышение порога зажигания экрана с одной стороны и не превысить его пробивного напряжения с другой стороны. В результате элементы изображения, расположенные на пересечении выбранной 921 6строки и выбранного столбца светятся, так как напряжение на нихвыше поро а зажигания, а остальныеостаются темными, т.е. на экране может быть отображена любая двухградационная информация.1 редлагаемое устройство управления позволяет ограничить импульсныетоки заряда емкостей экрана, что повышает его надежность. Кроме этого,для коммутации экран возможно использовать простые ключи с открытымколлектором или стоком с максимальным напряжением, равным Е. Ключи коммутатора 6 должны быть рассчитаны нанапряжение 2 Е.Блок 2 синхронизации (фиг. 3)работает следующим образом.Кадровые синхроимпульсы поступаютна Формирователь 9, который можетпредставлять собой, например, ждущийиультивибратор, запускающийся поФронту кадрового синхроимпульса. Насвоем первом выходе он вырабатывает(Фиг, 2 б), длительность которого составляет 0,6-0,7 длительности кадрового синхроимпульса. На втором выходеФормирователя 9 вырабатывается импульс "Разряд" (Фиг, 2 в), который начинается сразу после окончания импульса "Заряд" и продолжается до окончания кадрового синхроимпульса. Он может быть сформирован как разностьмежду длительностью кадрового синхроимпульса и длительностью импульса"Заряд" на элементе И. Для осуществления этой операции на первый вход элемента И подается кадровый синхроим-;пульс, а на второй - инвертированныйимпульс "Заряд", Формирователь 10 импульса "Запись" представляет собойповторитель, который формирует изстрочных синхроимпульсов с повышенной нагрузочной способностью, таккак этот выход работает на большоечисло входов логических элементов.формирователь 11 импульсов "Строб"(фиг, 2 к) представляет собой ждущий мультивибратор, эапускающийсяпо срезу строчного синхроимпульса.Он вырабатывает на своем выходе инверсные импульсы, длительность которых равна половине длительности активной части строки и которые используются для задержки начала заряда выбранной строки, 15189211 лок 3 выбора строки (фиг, 4) работает следующим образом.Кадровые синхроимпульсы сбрасывают в нуль все выходы регистра 13 ич5 устанавливают выход триггера 1 с в состояние 1 =1. При поступлении на вход импульса "Разряд" от блока 2 он проходит через элемент ИЛИ 15 на входы ключей 16, которые открываются на время действия этого импульса, После окончания кадрового импульса на первый вход начинают поступать строчные синхроимпульсы. Первый строчный синхроимпульс, поступающий на вход с ре гистра 13 записывает "1" с выхода триггера 12 в первый разряд регистра 13. Этот сигнал устанавливает триггер 12 в нулевое состояние. Одновременно, он поступает на вход первого эле мента И 14, на второй вход которой с входа блока 2 поступает инверсный импульс "Строб", По окончанию импульса "Строб" на выходе элемента И 14 появляется " 1", которая проходит че рез элемент ИЛИ 15 и открывает ключ 16 первой строки, Второй строчный синхроимпульс переписывает "1" из первого разряда регистра 13 во второй, а в первый записывается "О с выхода триггера 12. Единица с второго разряда через первый элемент ИЛИ 3 удерживает ключ первой строки в открытом состоянии до прихода третьего строчного синхроимпульса, после чего он35 закрывается, Этот процесс повторяется для каждой строки. по мере продвижения "1" вдоль регистра 13.Бпок 4 выбора строки (фиг. 5) работает следующим образом.40На второй вход блока поступает кадровый синхроимпульс, который обнуляет все выходы регистра 18 и устанавливает счетчик 17 в состояние = О. ОДновременно, на третий вход от 45 блока 2 поступает импульс "Заряд", которыи через элемент ИЛИ 19 открывает все ключи строк 20. После окончания импульса Заряд" ключи закрываются, После окончания кадрового синхроимпульса на первый вход начинают поступать строчные синхроимпульсы. Первый строчный синхроимпульс не изменяет состояние регистра 18, так как на информационный вход 1) регистра поступает "О с выходасчетчика 19.55 Счетчик 19 имеет два разряда и второй строчный импульс устанавливает выход (в состояние "1", при этом, на инверсном выходе Ц О", который поступает на вход разрешения счета Ч иблокирует тактовый вход С. Состояниесчетчика будет сохраняться до приходаследующего кадрового синхроимпульса.Третии строчный синхроимпульс запишет"1", поступающую на информационныйвход регистра 18 с выхода счетчика 17в первый разряд регистра, Этот сигналчерез элемент ИЛИ 19 поступает навход ключа первой строки 20 и открывает его. Следующий строчный синхроимпульс продвигает " 1" во второй разряд регистра 18 и открывает ключ второй строки, при этом ключ первой строки останется также замкнут и т,д. Такпродолжается до прихода следующегокадрового синхроимпульса, после чегопроцесс повторяется.Блок 1 задержки и хранения информации (фиг, 6) работает следующим образом.Входная информация в виде двоичной последовательности подается напервый вход, На второй вход поступает тактовая частота, Происходит запись входной информации в регистр 21в течение активной длительности строки. Число разрядов регистра 21 равночислу столбцов экрана. После заполнения регистра 21 по сигналу "Запись",поступающему на вход от блока 2 происходит параллельная перезапись информации из регистра 2 1 в буферныйрегистр 22, с выхода которого она поступает на ключи 23, которые коммутируют соответствующие столбцы экраналибо на общую, шину либо на положительный источник питания +ЧТаким образом, происходит высвечивание информации строки на экране.Одновременно в регистр 21 записывается информация второй строки, котораяпо следующему импульсу "Запись" обновляет информацию в регистре 22 ит.д.Формула изобретенияУстройство управления матричным экраном, содержащее блок задержки и хранения информации, первый и второй входы которого являются соответственно информационным и тактовым входами устройства управления матричным экраном, а выходы соединены с соответствующими входами столбцов матричного экрана, к входам строк которого под