KR940002292B1 - 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치 - Google Patents

매트릭스 엘이디 모듈 구동장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

매트릭스 엘이디 모듈 구동장치
제1도는 종래 매트릭스 엘이디 구동장치 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치.
제3a도 내지 제3e도는 제2도에 따른 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 스크롤제어부 12 : 어드레스발생부
13 : 모듈지정부 14 : 래치 인에이블신호발생부
15 : 표시데이타메모리 16 : 병렬-직렬 변환부
17 : 매트릭스 LED모듈 L1, L2 : 래치
C1, C2 : 비교기 CT1∼CT4, CT8, CT9 : 2진카운터
CT5∼CT7 : 업/다운카운터 D2, D3 : 지연기.
본 발명은 매트릭스 엘이디(LED)모듈 구동장치에 관한것으로, 특히 직렬데이타를 전송시켜 데이타라인 감소를 시키고, 화면 떨림등이 없이 좌, 우 이동(scroll)을 할수있게 하는 매트릭스 엘이디 모듈구동 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 옥외에 문자나 그림등을 표시하는 경우 매트릭스 엘이디(LED) 어레이를 사용하여 표시장치를 사용하고 있는데, 이러한 엘이디 어레이는 전광판에 사용하여 야외, 건물옥상, 로비 진열장등 다양한 장소에서 표시장치로 사용된다.
이와같은 표시장치에 사용되는 종래 매트릭스 엘이디 구동장치는 제1도에 도시된 바와같이 카운터(CT1), (CT2)의 업/다운 카운트에 따라 어드레스를 발생하는 업/다운 카운부(1)와, 발진기(OSD)의 발진 출력신호를 2진카운터(T3)를 통해 카운트하여 어드레스를 발생하는 2진카운터(4)와, 상기 업/다운 카운트부(1) 및 2진카운터부(4)의 어드레스출력에 의해 롬(2-1∼2-3)에 저장된 표시데이타를 LED 어레이(3)의 수평구동신호로 출력시키는 수평구동부(2)와, 상기 2진카운트부(4)의 어드레스 출력을 디코딩하는 메인디코더(5)와, 그 메인디코더(5)의 출력신호에 의해 순차로 선택되는 디코더(6-1∼6-4)를 통해 상기 2진카운트부(4)의 어드레스 출력을 각기 디코딩하여 상기 LED 어레이(2)의 수직라인 구동신호를 발생시키는 수직구동부(6)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래 매트릭스 엘이디 구동장치의 동작 및 문제점을 설명하면 다음과 같다.
2진카운트부(4)의 발진기(OSD)가 일정주파수로 발진출력을하면, 그 발진기(OSD)의 발진출력을 클럭신호로 인가받아 2진카운터(T3)가 카운트하여 카운트값을 어드레스신호로 출력한다.
이 카운트 출력인 어드레스신호는 수평구동부(2), 롬(2-1∼2-3)의 각 어드레스를 지정함과 아울러 메인 디코더(5)와 수직구동부(6)에 입력된다.
메인디코더(5)는 2진카운터부(4)의 카운트출력을 디코딩하여 수직구동부(6)이 각 디코더(6-1∼6-4)를 순차로 인에이블 시킨다.
이에따라 디코더(6-1∼6-4)가 2진카운터('T3)의 카운트출력 4비트 디코딩하며 LED 어레이(3)의 수직라인을 순차로 구동시킨다.
이때 업/다운 카운트부(1)는 초기상태로 부터 한번 반전된후 업/다운 카운트를 수행하면서 롬(21-∼2-3)의 어드레스를 지정하므로, 그 롬(2-1∼2-3)은 업/다운 카운트부(1)의 카운트출력과 2진카운트부(4)의 카운트출력을 합하여 어드레스 지정받고, 해당어드레스의 표시구동데이타를 LED 어레이(3)의 수평라인 구동신호로 공급한다.
따라서, 카운터를 이용하여 수평구동부(2)인 롬(2-1∼2-3)의 어드레스를 지정함과 아울러 그에 동기되게 수직구동부(2)를 통해 디코딩된 신호로 LED 어레이(3)의 수직라인을 순차로 구동시키는 다이나믹 구동방식으로 구동된다.
그러나, 이와같은 종래 매트릭스 엘이디 구동장치는 표시데이타를 병렬데이타로 전송하기 때문에 많은 수의 LED를 구동할 경우 그에 따라 데이타 전송라인수가 증가되고, 롬의 갯수도 많아져 에러발생률이 높고, 단가가 높아지며, 스크롤(scroll) 기능이 없는 단순표시기능만으로 사용되었다.
본 발명의 목적은 데이타 전송을 직렬데이타로 전송하게하여 전송라인 수를 줄이고, 좌우스크롤 기능을 수행할수 있도록하는 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치를 제공함에 있다.
이와같이 본 발명의 목적은 직-병렬 데이타 변환을 하여 LED를 구동하는 공지된 LED 모듈을 사용하고, 업/다운 카운트에 의해 스크롤 제어함과 아울러 2진카운트에 의해 메모리 어드레스 및 라인어드레스를 지정하며, BCD 카운트에 의해 모듈지정을 하게하여 표시데이타를 직렬데이타로 변환시켜 레드(RED), 그린(GREEN)데이타, 4비트의 라인 어드레스 및 래치 인에이블 신호를 전송라인을 통해 LED 모듈에 전송하게 함으로써 달성되는 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명에 따른 모듈 엘이디 구동장치 구성도로서, 이에 도시한 바와같이 직렬데이타를 입력받아 병렬데이타로 변환시켜 각 화소구동을 하게하는 드라이버를 구비한 다수의 LED 모듈(17)을 사용하고, 좌, 우스크롤 데이타를 래치에 저장시켜 업/다운 카운트에 의해 스크롤제어하는 스크롤제어부(11)와, 그 스크롤제어부(11)의 출력데이타를 2진카운터가 카운트함과 아울러 분주기를 통해 분주된 클럭을 2진카운트하여 메모리 어드레스 및 라인어드레스를 발생하는 어드레스발생부(12)와, 기본 모듈의 수를 BCD 카우트하여 반복적으로 어드레스 제어를 하는 모듈지정부(13)와, 클럭을 2진카운트하여 좌, 우스크롤 업다운 카운트값과 비교한후 모듈지정부(13)의 제어에 의해 래치인에이블 신호를 발생하는 래치 인에이블신호발생부(14)와, 상기 어드레스 발생부(12)의 어드레스 지정에 의해 저장된 표시데이타를 출력하는 표시데이타 메모리(15)와, 그 표시데이타 메모리(15)의 병렬 출력 데이타를 직렬데이타로 변환시켜 레드(RED), 그린(GREEN) 데이타라인을 통해 각기 직렬데이타로 매트릭스 LED 모듈(17)에 전송하는 병렬-직렬 변환부(16)로 본 발명의 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치로 구성하였다.
이와같이 구성된 매트릭스 엘이디 모듈구동장치의 스크롤제어부(11)는 각기 8비트의 스크롤제어 데이타를 저장하는 래치(L1), (L2)와, 좌, 우스크롤신호를 업/다운 카운터(CT7)의 리플클럭(RK)을 클럭신호(CK)로 인가받아 상기 래치(L2)의 4비트 신호를 로드시킴과 아울러 업/다운 카운트하는 업/다운 카운터(CT6)와, 그 LED 어레이(CT6)의 리플클럭을 클럭신호로 인가받아 상기 래치(L2)의 4비트 신호를 로드시킴과 아울러 업/다운 카운터(CT5)와, 그 업/다운 카운터(CT5, CT6)의 8비트 출력신호와 상기 래치(L1)의 8비트 출력신호가 같을때(A=B) 상기 업/다운 카운터(CT5), (CT6)의 로드신호(Load)를 액티브시키는 비교기(C1)로 이루어져, 좌, 우 인에이블신호가 상기 업/다운 카운터(CT5∼CT7)의 인에이블(EN)신호로 인가되어 업/다운카운터(CT5), (CT6)의 출력이 스크롤 제어 데이타로 출력되게 구성된다.
그리고, 어드레스 발생부(12)는 시스템클럭(CLK)신호를 소정주파수로 분주시키는 분주기(D1)와, 그 분주기(D1)의 출력신호를 그 분주시키는 플립플롭(F1, F2)과 상기 플립플롭(F2)의 반번출력을 클럭신호로 인가받고 상기 업/다운 카운터(CT5), (CT6)의 출력을 입력(I)으로 인가받아 로드 및 2진카운트하는 2진카운터(CT3), (CT4)와, 상기 플립플롭(F2)의 반전출력을 클럭신호로 인가받아 2진카운트하는 2진카운터(CT2)와, 그 2진카운터(CT2)의 4비트 출력을 래치시켜 LED 모듈(17)의 라인어드레스로 전송하는 래치(L3)와, 상기 2진카운터(CT2) 리플캐리신호(RCO)를 클럭신호로 인가받아 2진카운트하여 상기 업/다운 카운터(CT7)의 클럭신호로 인가시키는 2진카운터(CT9)와, 상기 2진카운터(CT4)의 리플캐리신호를 소정시간 지연시켜 상기 2진카운터(CT3)의 인에이블신호로 인가시키는 지연기(D3)로 이루어져 상기 2진카운터(CT2), (CT3), (CT4) 및 플립플롭(F2), (Fl)의 13비트 출력신호를 표시데이타 메모리(15)의 어드레스를 출력하게 구성되었다.
또한, 모듈지정부(13)는 상기 클립플롭(F2)의 반전출력을 클럭신호로 인가받아 카운트하는 SCD카운터(CT1)와, 그 BCD카운터(CT1)의 리플캐리출력신호를 소정시간 지연시켜 상기 카운터(CT2)의 인에이블신호 및 상기 카운터(CT3), (CT4)의 로드신호로 출력하는 지연기(D2)와, 그 지연기(D2)의 출력신호 및 좌, 우인이블신호를 낸드조합하여 상기 BCD카운터(CT1)의 클리어신호로 인가시키는 낸드게이트(AND1)로 구성된다.
또, 래치 인에이블신호 발생부(14)는 시스템클럭(CLK)신호를 2진 카운트하는 2진카운터(CT8)와, 그 2진카운터(CT8)의 4비트 출력신호와 상기 업/다운 카운터(CT7)의, 4비트 출력신호가 같을때(A=B) 제어신호를 출력하는 비교기(C2)와, 그 비교기(C2)의 출력신호 및 상기 BCD카운터(CT1)의 리플캐리 출력신호를 앤드조합하여 LED 모듈(17)에 데이타 래치인에이블 신호로 전송하는 앤드게이트(AND1)로 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 제3a도 내지 제3e도의 제2도에 따른 각 신호 타이밍도를 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.
시스템 클럭(CLK)이 제3a도와같이 입력되면, 분주기(D1)에 의해 소정주파수로 분주되어 플립프롭(F1)의 클럭신호(CK)로 입력된다.
이 플립플롭(F1)의 출력신호(Q)는 플립플롭(F2)의 클럭신호로 인가되므로, 그 플립플롭(F2)의 출력(Q)신호는 2분주된 신호가 된다.
그 플롭플롭(Fl), (F2)의 출력은 표시데이타 메모리(15)의 어드레스(A12), (A0)로 사용되는데, A12느 레드(Red) 또는 그린(Green)데이타를 선택하는 어드레스로서 칼라선택을 하게되므로 레드데이타와 그린 데이타를 교대로 선택하게 돤다.
A0는 한문자당 가로 2바이트의 데이타를 읽게하는데, A0의 반전신호인 플롭플롭(F2)의 반전출력신호는 2진카운터(CT2∼CT4) 및 BCD카운터(CT1)의 클럭신호를 리플캐리출력(RCO)신호가 있을때 즉, BCD카운터(CT1)의 출력이 "0000"이 될때만 클럭을 하나받아들여 카운트 값을 증가시킨다.
또한, 2진카운터(CT3)는 2진카운터(CT4)의 리플캐리출력신호를 지연기(D3)를 통해 인에이볼 신호로 인가받으므로, 2진카운터(CT4)가 한주기를 돌아 "0000"의 출력이 될때 동시에 하나 카운트를 한다.
2진카운터(CT2)는 메모리(15)의 어드레스 A1∼A4를 지정하며, 이는 래치(L3)에 래치되어 LED 모듈(17)의 가로 16라인을 지정하게 된다.
즉, 2진카운터(CT2)의 값이 "000"이면 가로 첫째라인, "0001"이면 가로둘째라연 ---''1111"이면 마지막 16번째 라인이 된다.
BCD 카운터(CT1)의 리플캐리신호는 LED 기본모듈(16×16) 10개를 사용해서 표시할 경우 마지막 LED모듈을 지정한다.
따라서, BCD 카운터(CT1)는 이동되는 데이타가 몇번째 LED 모듈을 지정하고 있는지를 체크한다.
2진카운터(CT3), (CT4)는 메모리(15)의 어드레스 A5∼A11를 설정하며 이는 표시되는 문자들의 문자단위로 카운트한다.
하나 증가할때마다 한 문자씩 어드레스를 변화시키므로, 10개의 LED 모듈을 사용하는 경우에 10개마다 처음 어드레스를 다시 로드하기 위해 BCD 카운터(CT1)의 리플캐리신호를 지연기(D2)를 통해 지연시켜 사용한다.
또, 플립플롭(F1), (F2)의 두 출력은 어드레스 A12, A0을 지정하여 A12는 색을 결정하고, A0는 한문자당 가로 2바이트를 읽게한다.
따라서, 10개의 문자를 가로줄 단위로 읽어서 데이타를 병렬-직렬 변횐부(16)를 통해 직렬데이타를 변환시킨후 전송하며, 10번째 문자의 데이타 전송이 끝마쳤을때 앤드게이트(AND1)를 통하여 래치 인에이블 신호를 제3c도와 같이 발생시켜 표시데이타 래치에 의해 LED 모듈(17)에서 화면에 표시하게 한다.
이때, 2진카운터(CT2)의 출력은 정지된 상태이므로 가로라인은 고정되어 있고, 한문자는 16×16 비트의 데이타이므로 A0의 한주기(0, 1)에 의해 한문자의 가로한줄 2바이트(2×8)를 읽으며, A0의 반전된 신호를 클럭신호로 인가받는 2진카운터(CT4)와 BCD카운터(CT1)가 하나 증가하게 된다.
즉 2진카운터(CT2)의 출력값이 변하지 않으므로 같은 가로줄의 상태에서 해당모듈에 표시할 문자데이타 2진바이트를 읽게된다.
이러한 과정으로 카운트하다가 기본모듈 배열수인 10개의 문자를 읽고나면 BCD 카운터(CT1)는 리플캐리신호를 출력하여 오진카운터(CT2)를 인에이블시키고, 2진카운터(CT3), (CT4)를 로드제어한다. 따라서 2진카운터(CT2)는 클럭에 의해 카운트값을 하나 증가시켜 다음 가로라인을 지정하고, 2진카운터(CT3), (CT4)는 로드제어되어 처음문자의 어드레스를 로드하게 된다.
또한, A12의 어드레스 주파수는 A0의 2배 바르므로, 레드 및 그린데이타를 각각 읽어와 한번에 같이 보낼수 있어서 3색의 칼라로 표시할수 있게한다.
한편, 스크롤이 시작되기 전까지는 업/다운 카운터(CT5∼CT7)들은 디스에이블되어 있으며, 래치(L2)의 데이타를 로드하여 출력하고 있다.
직렬로 전송되는 데이타는 한클럭에 한비트씩 나가므로, 클럭(CLK)에 의해 동작하는 2진카운터(CT8)는 한 문자의 데이타가 이동되는 것을 체크할수 있다.
좌, 우스크롤이 시작되면, 좌, 우인에이블 신호에 의해 업/다운 카운터(CT5∼CT7)가 인이에블 되며 좌, 우스크롤 신호에 의해 업/다운 카운트가 업/다운 카운트하게 되어 좌, 우 스크롤 제어하게 된다.
2진카운터(CT2)는 1화면의 16가로라인을 모두 지정후 리플캐리신호를 발생하고, 이 리플쾌리신호는 2진카운터(CT9)를 통해 업/다운 카운터(CT7)의 클럭신호로 인가된다.
그 업/다운 카운터(CT7)가 하나 증가되면 비교기(C2)의 동등비교(A=B) 위치가 이전에 비해 하나 증가된 위치로 이동한다.
이에따라 4비트 2진카운터(CT8)의 출력과 업/다운 카운터(CT7)의 비교된 결과는 16클럭 마다 한번씩 발생되고, 이는 BCD 카운터(CT1)의 리플캐리신호와 앤드게이트(AND1)에서 조합되어 마지막문자의 위치에서 래치인에이블 신호를 만든다.
BCD 카운터(CT1)의 리플캐리신호는 지연기(D2)를 거쳐 헌 클럭반을 지연시킨후, 좌, 우스크롤 인에이블신호와 낸드되어 BCD카운터(CT1)를 클리어 시킨다.
즉, BCD 카운터(CT1)는 "0000"의 값에서 "0001"로 카운트증가될때 클리어신호가 들어오므로, "0000"의 상태에 플립플롭(F2)의 반전출력에 따른 두 클럭동안 있게 된다.
따라서, 좌우스크롤 동안에는 11문자를 이동시키게 된다.
좌우스크롤 할때 래치 인에이블신호가 위의 설명과 같이 제3c도와 같은 상태에서 다음문자 1비트 데이타 이동뒤의 순간으로 제3d도와 같이 이동하므로, LED 모듈에 표시되는 문자는 좌로 세로한줄이 이동된 상태로 표시된다.
업/다운 카운터(CT7)의 값이 "0000"일때는 한문자의 세로한줄이 좌로 이동된 상태로 표시되며, "0001"이면, 두줄,----"1111"이면 한문자가 좌로 이동된 상태가 표시된다.
그리고, 업/다운 카운터(CT7)가 "0000"의 상태이면, 리플클럭(RK)이 발생되어 업/다운 카운터(CT6)에 클럭입력으로 인가된다.
이에따라 그 다음문자가 좌로 한줄 이동된 상태에서 표시되며, 전체적으로 좌로 한문자(16비트)와 한줄기 이동된 상태가 된다.
이와같은 동작을 계속함으로써 좌로 스크롤이 이루어지며, 우로 스크롤은 업/다운 카운터(CT7)를 다운모드에 두어 래치 인에이블을 반대로 움직이게 함으로써, 좌스크롤과 같은 경로를 거쳐 스크롤하게 된다.
또한 비교기(C1)는 스크롤되는 마지막 문자의 위치가 저장된 래치(L1)와 업/다운 카운터(CT), (CT6)에 스크롤하기전의 값을 래치(L1)로 부터 로드시켜 스크롤하기전으로 메모리(5)의 어드레스를 초기화 한다.
물론 이때 다른 어드레스(A0∼A5)가 모두 초기값을 갖게된다.
그러므로 스크롤은 래치(L1, L2)들에 의해 지정된 범위 내에서 이루어진다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 직-병렬 데이타 변환장치가 있는 드라이버를 구비한 LED 모듈을 사용하고, 메모리의 병렬데이타를 병-직렬 데이타 변환시켜 직렬데이타로 LED 모듈 드라이버에 전송시키게되 화면 전체의 1수평라인마다 래치 인에이블 신호를 전송시켜 화면 표시를 하게하여, 좌, 우스크롤이 가능한 효과 및 전송데이타라인 감소등의 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 좌, 우인에이블 신호에 의해 동작하고 좌, 우스크롤 신호를 업/다운 카운트하여 래치된 초기 어드레스를 좌, 우로 쉬프트시킴으로서 좌, 우스크롤 제어하는 스크롤 제어부(11)와, 시스템클럭(CLK)을 분주시켜 2진카운트함과 아울러 상기 스크롤제어부(11)의 출력어드레스를 로드한후 2진카운트에 의해 메모리 어드레스를 지정하는 어드레스발생부(12)와, 그 어드레스 발생부(12)와 동기되게 카운트하여 매트릭스 LED 모듈을 수평라인별로 어드레스 제어하도록 상기 어드레스 발생부(12)를 제어하는 기본모듈 지정부(13)와, 상기 스크롤제어부(11)의 스크롤제어 업/다운 카운트에 의해 래치 인에이블 시점을 변경하면서 상기 모듈지정부(13)의 주기에 의해 LED 모듈 드라이브의 래치 인에이블 신호를 발생하는 래치 인에이블신호발생부(14)와, 표시데이타를 저장한후 상기 어드레스 발생부(12)의 제어에 의해 해당 어드레스의 표시데이타를 병렬데이타로출력하는 표시데이타 메모리(15)와, 그 표시데이타 메모리(15)의 출력데이타를 직렬데이타로 변환시켜 직렬-병렬 변환드라이브를 구비한 매트릭스 LED 모듈(17)에 전송하는 병렬-직렬 변환부(16)로 구성된것을 특징으로 하는 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 스크롤 제어부(11)는 좌, 우스크롤 신호를 업/다운 카운터(CT7)와, 화면의 시작 및 끝 어드레스를 저장하는 래치(L2), (L1)와, 상기 업/다운 카운터(CT7)의 리플클럭신호를 클럭으로 인가받아 상기 래치(L2)의 상위 어드레스를 업/다운 카운트하는 업/다운 카운터(CT5)와, 상기 래치(L1)의 출력과 상기 업/다운 카운터(CT5), (CT6)의 출력을 동등비교하여 그 업/다운 카운터(CT5), (CT6)의 로드제어를 하는 비교기(C1)로 구성하여 된것을 특징으로 하는 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치.
  3. 제1항에 있어서, 어드레스 발생부(12)는 시스템 클럭(CLK)을 분주기(D1)를 통해 입력받아 2분주하는 플립플롭(F1), (F2)과, 그 플립플롭(F2)의 반전출력을 클럭으로 인가받아 스크롤제어부(11)의 하위어드레스 출력을 2진카운트하는 2진카운터(CT4) 및 상위 어드레스 출력을 2진카운트하는 2진카운터(CT3)와, 라인 지정어드레스를 카운트하는 2진카운터(CT2)와, 그 2진카운터(CT2)의 라인어드레스를 래치시켜 전송하는 래치(L3)와, 그 2진카운터(CT2)의 리플캐리신호(RCO)를 클럭으로 인가받아 2진카운트하여 상기 스크롤제어부(11)의 클럭신호로 인가하는 2진카운터(CT9)와, 상기 2진카운터(CT4)의 리플캐리신호를 지연시켜 상기 2진카운터(CT3)의 인에이블신호로 인가하는 지연기(D3)로 구성된 것을 특징으로 하는 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치.
  4. 제1항에 있어서, 모듈 지정부(13)는 상기 어드레스 발생부(12)의 클럭을 모듈수에 따른 카운트를 하는 BCD 카운터(CT1)와, 그 BDC 카운터(CT1)의 리플캐리신호를 지연시켜 상기 어드레스 발생부(13)의 어드레스 라인지정 카운트 인에이블 및 화소지정 어드레스 초기값 로드제어를 하는 지연기(D2)와, 그 지연기(D2)의 출력과 좌우인에이블신호를 낸드조합하여 상기 BCD 카운터(CT1)의 클리어신호로 인가하는 낸드게이토(NAND1)로 구성된 것을 특징으로 하는 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치.
  5. 제1항에 있어서, 래치 인에이블 신호발생부(14)는 시스템 클럭을 2진카운트하는 2진카운터(CT8)와, 그 2진카운터(CT8)의 출력과 스크롤제어부(11)의 업/다운 카운터(CT7)의 출력을 동등비교하는 비교기(C2)와, 그 비교기(C2)의 출력과 모듈지정부(13)의 BCD 카운터(CT1)의 리플캐리신호를 앤드조합하여 래치 인에이블 신호로 전송하는 앤드게이트(AND1)로 구성된것을 특징으로 하는 매트릭스 엘이디 모듈 구동장치.
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