Устройство для отображения информации на матричном индикаторе

003 СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУВЛИК 5 О 178 С 096 ОСУДАРСТВЕННОЕ ЕДОМСТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР ЕНТНОЕ арк, гдов СА СВИДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКО ение НИЯ ДИчислираже-(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖИНФОРМАЦИИ НА МАТРИЧНОМКАТО РЕ(57) Использование. автоматика и вьтельная техника, система сбора и ото ния информации. Сущность изобретения; устройство содержит входной буфер 2, два блока памяти 3 и 4, блок управления 7, генератортактовых импульсов 6, блок 8 селекции обращении, дешифратор записи 5, блок формирования сигналов записи 9, буферный регистр 10, узлы 11 - 14 индикации, каждый из которых содержит две группы ключей 17, 19, индикаторную панель 20, блок 16 развертки, регистр 18 индикации, дешифратор 15 обращений. 2-3-7, 8-9-11, 2- 4-7, 8-5-11,5-12, 5-13, 5-14, 9-7. 8-6-6,8-2,8- 10, 8-14, 8-13, 8-12,8-11,10-14,10-13, 10-12,10-11, 15-18-19-20, 16-17-20, 7-9, 8 ил.1783573 10 15 25 для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели Г 2, содержащее блок оперативной памяти, блок 35 ли совмещены операции ввода информации от внешнего устройства и развертка знака по его коду. Тем"не менее операция вывода 40 50 3Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах проектирования, системах отображения группового, коллективного и индйвидуального пользования.Известно устройство для отображения информации на телевизионном индикаторе, содержащее первый и второй блоки оперативной памяти, блок постояннбй"памяти, блок обмена информации и блок синхронизации.Недостатком этогоустройства является ограниченная пропускная способность информации, поступающей с внешнего канала, так как первый и второй блок ОЗУ связаны последовательно, Известно также устройство для отображения информации 1, содержащее, кроме блока памяти, группу коммутаторов мульти плексоров и сумматоров, обеспечивающих мультиплексное обращение к памяти со стороны индикаторной части и подобие прямого доступа со стороны внешнего устройства Однако данное устройство является аппаратоемким,Наиболее близким п 6 технической сущности к изобретенйю является" устройство управления, блок постоянной памяти, блок селекции обращений, а также сдвиговый регистр, ключи первой и второй группы, селек:"тор адреса, счетчик и тактовый генератор.Недостатком этого устройства являетсято, что для повышения бь 1 стродействия быинформации из блока памяти в регистры индикации вносит разрыв в процедуры приема и развертки информации. Это составляет приблйзительно 3000 рабочего"времени цикла индикации, В связи с этим падает скорость ввода информации" от внешнего источника, К тбму же йнформациойнаяспособность данного устройства в четыре раза меньше, чем предлагаемого.Применение такого устройства для уп равления наборным экраном требует увеличения аппаратурных затрат пропорционально количеству индикаторов в экране. Цел ью изобретения я вля ется иовы ше ние быстродействия и обеспечение отображения информации нэ сборном экране с малыми аппарэтурными затратами.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации 4на матричном индикаторе, содержащее блок управления, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а адресные входы, информаци онные и управляющие входы-выходы являются соответственно первыми адресными входами, информационными и управляющими входами-выходами устройства, блокселекции обращений, информационный и управляющйй входы "которого подключены соответственно к адресным входам и управляющим входам-выходам блока управле- . ния, первый и" второй блоки памяти, информационные входы-выходыкоторых подключены к информационным входам-выходам блока управления, первый адресный и управляющий входы первого блока оперативной памяти подключены соответственно к адресному и управляющему входам блока управления, узел индикации, содержащий блок развертки, выходы которогоподклЮчены к входам ключей первой группы, выходы которых подключены к горизонтальнйм шинам мэтричного индикатора, вертикальные шины которого подключены к выходам ключей второй группы, входы которыхподключены к выходам регистра, введены блок фОрмирования сигналов записи-чтенйя, дешифратор, буферный регистр, три узла индикации, в каждый узел индикации веден дешифратор, выход которого подключен к входу управления записью регистра индикации, входы управления чтением регистра подключены к первому выходу блока формирования сигналов записью-чтением, второй выход которого подключен к информацион ным входам дешифрэторовузлов индикации,управляющие входы которых подключены к выходу дешифратора, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с информационными и управляющими входами-выходами блока управления, вторые адресные управляющие и "информационйьте входы первого и второгоблоков памятйЪвляются соответственновторыми адресными, управляющими и информационйыми входами устройства, первые адресный и управляющий входы первого блока памяти соединены соответственно С адресным входом и уйравляющим входом-выходом блока управления, вход прерывания которого подключен к третьему выходу блока формирования сигналов записи-чтения, адресный, информационный и первый управляющий входы которого подключены соответственно с адресному входу, информационному и управляющему входам-выходам блока управления, второй управляющий вход которого подключен к первому выходу блока селекции обраще10 15 20 30 40 45 50 55 ний, второй и третий выходы которого подключены к входам выборки соответственно первого и второго блоков памяти, а четвертый выход подключен к первому управляю щему входу генератора тактовых импульсов и является выходом готовность" устройства, второй управляющий вход генератора тактовых импульсов является третьим управляющим входом устройства, пятый выход блока селекции обращений подключен к управляющему входу буферного регистра,информационный вход которого соединен с информационными входами регистров Узлов индикации, входы выборки которых подключены соответственно к шестому; седьмому, восьмому и девятому выходам блока селекции обращений, тактовые входы блоков развертки узлов индикации подключены к третьему выходу блока формирования сигналов записи-чтения, Введение двух блоков памяти, блока формирования сигналов записи-чтения, состоящего из таймера, дешифрэтора и триггера, позволило совместить операции ввода информации иразвертки изображения, увеличить информационную емкость индикатора (до размеров матрицы 128 х 128 элементов отображения), ввод информации проводить в режиме прямого доступа к памяти, что позволяет отображать информацию с частотой кадров, близкой к телевизионной.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - функциональная схема блока селекции обращений; на фиг. 3 - функциональная схема блока формирования сигналов записи; на фиг, 4 - временные диаграммы сигналов блока формирования сигналов записи; на фиг. 5 - функциональная схема индикации; на фиг, 6 - блок-схема алгоритма работы устройства; на фиг, 7 - блок-схема алгоритма обработки прерываний; на фиг. 8 - распределение адресного пространства каждого. блока памяти.Устройство для отображения информации, представленное на фиг. 1, содержит шину 1 внешних сигналов, входной буфер 2,первый 3 и второй 4 блоки оперативной памяти, дешифратор 5 записи, генератор 6 тактовых импульсов, блок 7 управления, блок 8 селекции обращений, блок 9 формирования сигналов записи - чтения, буферный регистр 10, перчый узел индикации 11,второй узел индикации 12, третий узел индикации 13, четвертый узел индикации 14, каждый из которых содержит дешифратор 15, блок развертки 16, первую группу ключей 17, регистр индикации 18, вторую группу ключей 19. матричный индикатор 20. Блок управления 7 может быгь выполнен наоснове микропроцессора КМ 1810 ВМ 86,Блок селекции обращений, представленный на фиг. 2, содержит дешифраторы 21и 22, триггер 23 страницы ОЗУ и логическийэлемент И 24.. блок формирования сигналов записи -чтения регистров индикации, представленный на фиг, 3, содержит генератор 25 импульсов, программируемый таймер 26,дешифратор 27.На фиг, 4 показаны диаграммы 28 - 30сигналов соответственно с выходов программируемого таймера 26 и диаграммы 31- " ЗЗ сигналов с выходов дешифратора 27.Регистр индикации 18 управляется дешифратором 15 сообщений, пример выпол-нения которого представлен на фиг, 5, Онсостоит из трех укрепленных блоков, содержащих регистры индикации 341,34 в,35135 в, 36136 в,Устройство работает следующим образом, С шины 1 внешних сигналов через входной буфер 2 сигналы адресов, данных,управления поступают на блоки памяти 3 и4, при этом данные записываются в блок 3или в блок 4, в зависимости от того, с какимблоком памяти работает блок 7 управления,Если блок 7 обращается к блоку 3, то данныеот внешнего устройства записываются вблок 4;; Переключение блока 4 памяти происходит при обращении к нему блока 7, другойблок памяти 3 автоматически переключается на работу с внешним устройством, Введение двух блоков памяти 3 и 4 позволиловести прием данных от внешнего устройства в режиме прямого доступа к памяти, увеличить скорость ввода информации. Приэтом разгружается блок 7 управления длявыполнения операции развертки знака поего коду, записи информации регистра индикации 18 для отображения на индикаторе20. Это обеспечивает устойчивое изображение, так как при развертке выводится подготовлейная информация очередной"страницы" блока 3 или 4 памяти.Данные, поступающие через входнойбуфер 2, являются кодами символови утилитов. Они хранятся в области 37 блока памяти З(4) (фиг. 8). Развертка изображенияпоего кодам проИсходит одйовременно спроцессом ввода информации. Она осуществляется согласно алгоритму, представленному на фиг, 6,где Истр - номер блока памяти (3 или 4);АВЯТ - адрес чтения блока памяти покоманде ВЗТ;АЗпИ- адрес записи индикации в блокепамяти;АЧтИ - адрес чтения индикации в блоке памяти (фиг, 7);АКЗн - адрес слова кодов в блоке памяти: 5Сч.Р.Ин - программный счетчик регистров индикации (для "адресации регистров индикации, изображенных на фиг. 5);Сч,Зп - счетчик циклов записи в регистры индикации;: 10Блок управления 7 считывает код знака из области 37 блока памяти 3(4) и помещает его в один из рабочих регистров блока управления. Операции чтения и записи блоком 7 осуществляются согласно типо вым режимам работы выбранного вида процессора блока управления (в данном случае КМ 1810). По коду знака происходит выбор из ПЗУ (знакогенератора), входящего в состав блока управления, соответствую щего графического начертания, которое записывается в области 39 блока памяти 3(4)по адресам, указанным нэ фиг. 8. Процедуры обмена между процессором блока управления и ПЗУ, входящим .в блок 7, 25 подключение ПЗУ к блоку управления, а такке операции обмена данными между другими блоками устройства и процессором блока управления являются типовыми. Дешифрация адреса обращения осуществля ется блоком 8 селекции обращений. На вход блока 8 поступают сигналы с шины адреса и управления, а выходы связаны с входами разрешения блоков памяти 3 и 4, буфера данных 10, блока 9 формирования сигналов 35 записи - чтения узлов индикации 11 - 14, атакже с входами готовности генератора 6, входом разрешения входных буферов 2 и выходом строба приема шины 1 внешних сигналов. Блок 8 селекции обращений по зволяет совмещать процессы ввода данных и развертки иэобракения по коду. При каждом обращении блока 7 к одному из блоков памяти 3 и 4 блок 8 формирует сигнал ВОУ, как показано на фиг. 2. Этот сигнал является 45 стробом приема для внешнего устройства и одновременно переводит входные буферы 2 в высокоимпеданское состояние, Как только цикл обращения блока 7 к блоку памяти 3(4) закончен, текущий блок памяти 4(3) работа ет на запись информации через входной буфер 2 от внешнего устройства в режиме прямого доступа.Одновременно с разверткой знака илиизображения информация, записанная ра нее в блоки регистров 18 индикации каждого узла 11 - 14, проходит через ключи 19 второй группы и индицируется на матричном индикаторе 20, Запись информации в блок регистров 18 индикации каждого узла : 11 - 14 осуществляется устройством согиасно алгоритму на фиг. 7. Приведенные обозначения совпадают с ранее использованными на фиг; 6, Запись информации в блок регистров 18 индикации происходит по сигналу "Счет", поступающему с блока формирования сигналов записи - чтения 9 на вход "Прерывание" блока 7. Запись информации в блок регистров 18 каждого узла индикации 11 - 14 производится сразу в три линейки регистров 34-36, показанных на фиг. 5, Это позволяет сразу записывать. информацию трех последовательных строк информационного поля индикатора 20, что дает возможность избежать частых обработок прерывания блоком 7, а следовательно, увеличить скорость ввода информации и развертки изображения по коду.Выбор трех линеек регистров индикации 34 - 36 обусловлен .быстродействием выбранного типа процессора блока управления и типом блока памяти 3(4). За время индикации трех строк устройство успевает подготовить информацию дляследующих строчек дляее вывода на матричный индикатор, В противном случае иэ-за частых обработок прерывания резко сокращается . время на обработку данных.Синхронизация записи информации, в регистр 18 с разверткой изображения узлами индикации 11 - 14 происходит следующим образом.С вь 1 хода тактовых импульсов блока 9 на блок 16 развертки узлов индикации поступают счетные импульсы с постоянным периодом, которые также поступают на блок 7, Ключи 17 первой группы управляют горизонтальными электродами матричного индикатора 20. С выходов блока 9, входы которого соединены с шинами адреса, данных и управления, сигналы адреса записи и разрешения чтения поступают на дешифратор 15 обращения, на другие входы которого приходят сигналы с дешифратора 5 записи, входы которого подключены к шинам адре.са и управления.Дешифратор 15 вырабатывает сигналы записи информации из буферного регистра 10 в регистры 18 индикации (341348, 35135 в, 36136 в). Сигналы разрешения чтения ЧТ 1 ЧТЗ от блока 9 через дешифратор 15 управляют передачей 64-битного слова с выходов одного из трех блоков 34 - 36 регистра 18 на.ключи 19 й далее на вертикальные электроды газоразрядной индикаторной панели 20.В блоке формирования сигналов записи - чтения одни входы таймера 26 подключены к общей шине устройства и на них поступают данные с шины данные с шины данных, сигналы чтения - записи с шины10 1783573 9 510 20 25 30 35 40 45 50 55 управления, адрес с шины адреса, а также сигнал выбора кристалла с блока селекции обращений. На другие входы таймера 26 поступают сигналы от генератора 25 и с выхода таймера, который также соединен с дешифратором 27, на другие входы которого поступают сигналы с шины адреса.Программируемый таймер 26 вырабатывает сигналы в соответствии с диаграммами 28 - 30 на фиг, 4. Дешифратор 27 вырабатывает адреса записи и сигналы чтения в соответствии с диаграммами 31 - ЗЗ на фиг. 4. Функциональная схема дешифратора 15 и регистра 18 показана на фиг. 3 Дешифратор 15 представляет собой ПЗУ, входы адреса и разрешения которого соединены с выходами:блока 9 формирования и с выходами дешифратора 5 записи, а выходы- с входами разрешения регистров индикации 34136 в(фиг. 5), Другие входы разрешения регистров 18 соединены с выходами чтения блока 9, а вход данных - с выходом буфера данных 10. Выходы регистров 18 подключены к второй группе ключей 19 Блок 8 селекции обращений, изображенный нэ фиг, 2, состоит из двух дешифраторов 21 и 22, триггера 23 выбора ОЗУ илогического элемента "И" 24. На вход дешифратора 21 блока 8 поступают сигналы с шины адреса, а его вьходы связаны с входами разрешения укаэанных ранее блоков, с входами элемента 24 И, а также с входом дешифратора 22 (фиг, 2), на другие входы которого поступают сигналы с шины адреса. Выходы дешифратора 22 соединены с входами разрешения указанных ранее блоков, а также с входом сброса и установки триггера 23. что позволяет управлять триггером, выходы которОго связаны с входами разрешения блоков памяти ОЗУ 3,ОЗУ 4.Таким образом достигаются наиболее оптимальные условия обмена данными между блоками памяти 3 и 4, блоком 7 и регистром 18 индикации, что позволяет обеспечить высокую скорость приема данных, их обработки и выдачи информации для отображения на матричном индикаторе 20. Формула изобретения Устройство для отображения информации на матричном индикаторе, содержащее блок управления, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а адресные входы, информационные и управляющие входы-выходы являются соответственно первыми адресными входами. информационными и управляющими входами-выходами устройства, блок селекции обращений. информационный и управляющий входы которого подключены соответственно к адресным входам и управляющим входам-выходам блока управления, первый и второй блоки памяти, информационные входы-выходы которых подключены к информационным входам-выходам блока управления, первый адресный и управляющий входы первого блока оперативной памяти подключены соответственно к адресному и управляющему входам блока управления, узел индикации, содержащий блок развертки, выходы которого подключены к входам ключей первой группы, выходы 5 которых подключены к горизонтальным шинам матричного индикатора, вертикальные шины которого подключены к выходам ключей второй группы, входь 1 которых подключены к выходам регистра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены блок формирования сигналов записи-чтения, дешифратор, буферный регистр, три узла индикации в каждый узел индикации введен дешифратор, выход которого подключен к входу управления записью регистра, входы управления чтением регистра подключены к первому выходу блока формирования сигна лов записью-чтением, второй выход которого подключен к информационным входам дешифраторов узлов индикации, управляющие входы которых подключены к выходу дешифраторэ, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно к информационным и управляющим входами блока управления, вторые адресные управляющие и информационные входы первого и второго блоков памяти явля ются соответствен но вторыми адресным, управляющим и информационным входами устройства, первые адресный и управляющий входы первого блока памяти соединены соответственно с адресным входом и управляющим входом-выходом блока управления, вход прерывания которогО подключен к третьему выходу блока формирования сигналов записи-чтения, адресный. информационный и первый управляющий входы которого подключены соответственно к адресному входу, информационному и управляющему входам-выхбдам блока управления второй управляющий вход которого подключен к первому выходу блока селекции обращений, второй и третий выходы которого подключены к входам выборки соответственно первого и второго блоков памяти, а четвертый вход подключен к первому управляющему входу генератора тактовых импульсов и является выходом "Готовность" устройства, второй управляющий вход генератора тактовых импульсов1783573 12 ииоь афал / является третьим управляющим входом устройства, пятый выход блока селекции обращений подключен к управляющему входу буферного регистра. информационный вход которого соединен с информационным входом-выходом блока управления, а выход соединен с информационными входамир ыие адрма% регистров узлов индикации, входы выборки которых подключены соответственно к шестому, седьмому, восьмому и девятому выхо дам блока селекции обращений, тактовыевходы блоков развертки узлов индикации подключены к третьему выходу блока фор-.мирования сигналов записи-чтения,/ь ДЩ аекГГМе неги Составитель В,Карп Техред М.Моргентал рректор А,Козор Редак Н СССР . стаенно.и здательскии комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина. 101 Заказ 4519 Тираж ВНИИПИ Государственногб комитета по 113035, Москва. Ж