SU734757A1

SU734757A1 - Устройство дл отображени информации на экране электронно-лучевой трубки

Info

Publication number: SU734757A1
Application number: SU762433409A
Authority: SU
Inventors: Алексей Петрович Стахов
Original assignee: Таганрогский Радиотехнический Институт
Priority date: 1976-12-22
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1980-05-15
Also published as: CA1096075A; JPS5394832A; DE2756806C3; JPS5640356B2; FR2375669B1; DE2756806B2; GB1577184A; DD134005A1; US4148074A; PL203083A1; PL109965B1; DE2756806A1; FR2375669A1

Description

Изобретение относится к цифровым системам отображения информации и может быть использовано в дисплейной технике и системах цифрового телевидения.

Известны дисплеи, основу которых составляет электроннолучевая трубка с маг- $ ниткой или .электростатической системой с цифровым управлением отклонения луча (Д .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее блок управления, соединенный с первым входом блока подсвета луча, выход которого подключен к модуля то- ₁₅ру электроннолучевой трубки, входы отклоняющей системы электроннолучевой трубки связаны с усилителями электрических сигналов по координатам X и У £2].

К недостаткам известных устройств οτ-_Μносятся:

.1) низкая скорость развертки луча;

2) невозможность обнаружения ошибок в цифровой части дисплея;

3) сложность контроля исправности дисплея в процессе производства и эксплуатации;

4) низкая ремонтопригодность.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи (НАЛ) и суммирующие счетчики пс координатам X и У. Счетные входы счетчиков соединены с соответствующими выходами блока управления, первые выходы подключены к соответствующим входам ЦАП, соединенных с усилителями электрических сигналов по координатам X и У. Вторые выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока подсвета луча. Третьи выходы суммирующих счетчиков соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу блока управления.

суммирующий счетчик 8 по ЦДЛ 9 по координате У, электрических сигналов по и электроннолучевую труб10

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема счетчика.

Устройство содержит блок управления 1, блок 2 подсвета луча, первый элемент ИЛИ 3, суммирующий счетЧик 4 по координате X, ПАП 5 по координате X, усилитель 6 тока по координате X, второй элемент ИЛИ 7, координате У, усилитель 10 координате У ку (ЭЛТ) 11. ₍

Устройство работает следующим образом.

В момент начала переходного процесса в любом из суммирующих счетчиков 4 и 8 на выходе первого элемента ИЛИ 3 появляется сигнал, который гасит переходный процесс в блоке 2 подсвета луча и поступает на модулятор ЭЛТ 11. В этом случае исчезает необходимость жесткой синхронизации процесса управления зажиганием луча; блок 2 подсвета луча становится асинхронной схемой, что автоматически приводит к увеличению скорости развертки луча.

В случае возникновения обнаруживаемой случайной ошибки или обнаруживаемого отказа на выходе второго элемента ИЛИ 7 сразу же появляется сигнал, под действием которого блок управления 1 останавливает устройство, после чего либо устраняется неисправность (в счетчиках), либо повторяется цикл работы устройства (если ошибка носила случайный характер). При возникновении отказа в каком-либо из суммирующих счетчиков 4 или 8 отказавший счетчик сразу же обнаруживается по'наличию сигнала ошибки. Таким образом, благодаря введению в цифровую часть устройства суммирующих счетчиков и ПАП 5 и 9, которые через усилители тока 6, 10 подключаются к ЭЛТ 11, автоматически достигаются:

1) повышение скорости развертки луча ЭЛТ;

2) обнаружение ошибок в цифровой части дисплея;

3) упрощение контроля дисплея в процессе производства и эксплуатации;

4) улучшение ремонтопригодности дисплея.

В качестве примера рассмотрим схему суммирующего счетчика в коде Фибоначчи (фиг. 2), имеющего вход 12, выход 13 сигнала ошибки, выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике.

В каждом разряде суммирующего асинхронного счетчика имеется счетный j -Ктриггер 1G с запуском по фронту 1/0 со входом установки в нуль, трехвходовый элемент И 15, двухвходовый элемент ИЛИ 17, выход которого соединен с входом установки в нуль триггера этого же разряда, первый вход соединен с выходом элемента И 15 этого разряда, а второй входс выходил элемента И следующего по старшинству разряда. Первый вход элемента И 15 соединен с нулевым выходом триггера 16 следующего по старшинству разряда, второй вход - с единичным выходом триггера предыдущего разряда, третий вход - с единичным выходом триггера данного разряда.

Выходы всех элементов И 15 каждого из разрядов через общий многовходовый элемент ИЛИ 18 соединены с выходом 14 сигнала переходного процесса счетчика и первым входом двухвходового элемента И 19, выход которого соединен с выходом 13 сигнала ошибки счетчика, а второй вход - с нулевым выходом элемента задержки 20, который запускается счетными импульсами. Время задержки выбрано равным наибольшей длительности переходного процесса в счетчике.

Счетчик работает следующим образом.

Пусть начальное состояние счетчика ну(старшие разряды справа): 1 1 О

- номера разряде©

- веса разрядов О левое

О

О О

Первый счетный импульс переводит в единичное состояние элемент задержки 20, в результате чего на одном из входов двухвходового элемента И 15 появляется запрещающий потенциал и записывается 1, в младший (нулевой) разряд счетчика. При записи ‘ реходит 1

О в нулевой разряд счетчик песледующее состояние}

О

О начинается переходной про1 на выО . 1 и в счетчике цесс. Сразу же после записи ходе элемента И младшего (нулевого) разряда появится единичный сигнал, который через общий элемент ИЛИ 18 поступит на выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике, а через элемент ИЛИ 17 младшего разряда на нулевой вход триггера младшего разряда. После перехода триггера младшего разряда в нулевое состояние единичный сигнал на выходе элемента И 15 младшего разряда переходит в нулевой и в этот же момент происходит запись 1 * в триггер первого разря-

да, после чего счетчик переходит в со-
стояние:
0 1	2	3	2	5
1 1	2	3	5
0 1	0	0	0
Следующий счетный	импульс переведет
счетчик в	состояние:·
0 1	2	3	4
1 1	2	3	5
1 1	0	0	0
. При этом	на	выходе	элемента И 15

первого разряда появится единичный сигнал, который поступит через общий элемент ИЛИ 18 на выход 14, а через соответствующие элементы ИЛИ 17 в разядах 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 следующее разрешенное состояние:

12 34

112 35

0 10 0

Если счетчик находился в состоянии:

12 34

112 35

10 10, то после поступления счетного импульса переход в следующее разрешенное состояние (нормальный код Фибоначчи числа 5) будет осуществляться через следующие промежуточные состояния (которые являются ненормальными кодами Фибоначчи числа 5):

12 3 4

112 3 5

110 10

0 110

Ό00 О 1

При этом в течение всего переходного ₄₅процесса в счетчике на выходе 14 будет существовать единичный сигна'л.

Преимуществами счетчика являются наличие сигнала переходного процесса, а также возможность Обнаружения определенно ных видов сбоев и отказов.

Пусть, например, после окончания пере-

ходного процесса в счетчике хранится еле—
дующий	код:
0	1	2	3	4 55
1	1	2	3	5
0	1	0	1	0

В процессе хранения кода с выхода элемента задержки 20 на вход элемента И поступает разрешающий потенциал. Если в процессе хранения данного кода под влиянием помех произойдет случайная запись единиц в нулевой, второй или четвертый разряд счетчика, то в счетчике сразу же начнется переходной процесс и на выходе 14 появится единичный сигнал, который через двухвходовый элемент И 19 также поступает на выход 13 счетчика, и сбой сразу же обнаруживается.

В счетчике могут, быть обнаружены также определенные виды неисправностей. Например, разрыв цепи между выходом трехвходового элемента И 15 в некотором разряде счетчика и входами соответствующих двухвходовых элементов ИЛИ 17 приведет it тому, что соответствующие соседние .триггеры не будут сбрасываться в нулевое, состояние. В результате на выходах 13 и 14 появится устойчивый единичный сигнал, свидетельствующий о неисправности счетчика. К такому же эффекту приводит ряд других неисправностей счетчика (например, отказ любого элемента ИЛИ либо элемента И в разряде и т.д.). В конечном счете упрощается контроль исправности цифровой части устройства в процессе эксплуатации, а также улучшается ремонтопригодность устройства.

На фиг. 3 приведена структурная схема ЦАП код-ток в коде Фибоначчи.

ЦАП содержит генераторы 21, - 21_п_, эталонных токов, токовые ключи 22р 22_п_, и имеет входы 23, - 23_п и выход 24.

Такой ЦАП может быть использован для управления лучом в трубке с электромагнитной отклоняющей системой.

Основная его особенность по сравнению с известными двоичными ЦАП состоит в том, что эталонные токи пропорциональны числам Фибоначчи. Если принять значение эталонного тока младшего разряда за I_Q, то токи следующих разрядов выбираются равными;

I, = I: 1„ = 21, : Ь = 31 ; 1. = 5b; 1₅ =81^...; = гдеч>( t ) вычисляются по рекуррентному соотношению, указанному ниже.

При подаче на входы 23_<-23_п_, некоторого кода Фибоначчи те из ключей 22_О — 22_п связанных с генераторами эталонных токов, номера которых совпадают с номерами единиц в коде Фибоначчи, включаются и на выходе 24 формируется ток, пропорциональный числу, изображением которого является код Фибоначчи, т.е..

П-4

ЦМ¹ ·,χθ ^{1 1} °

О при й<0

Ч* ( 6 ) ~ · 1 при = О vf( В —1) + if (¢-2) при^О где £ - номер двоичного разряда;

вес 2--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 1_П ^и ^ч·

Токи следующих (в сторону уменьшения)¹⁵разрядов устанавливаются таким образом, чтобы с высокой точностью удовлетворялись следующие +7 = то-4 ^Лг>-з соотношения:

Т ^хп-у

Ч =-Ч

Для проверки соответствия, например, 15-разрядного ЦАП метрологическим ха— _г5рактеристикам достаточно осуществить проверку выполнения следующих соотношений, в которых участвуют все эталонные токи:

^14~ ¹ЛО⁼¹43⁺¹И^{+ 1} 9* ¹ «Г ⁼ V V W V ^{= Х}43^{+ Х}9⁺¹7^{+ У} 5^{+ 1} 3^Р1 '

Можно предложить и другие варианты построения ЦАП в коде Фибоначчи. Одна из возможностей основана на том факте, что отношение соседних чисел Фибоначчи ч>:

—— является примерно постоянной величинои, стремящейся с увеличением ι к~ золотой или божественной пропорции

1,618.

Claims

373 На фиг. 1 представлена струкгурне схе ма устройства; на фиг. 2 - функциональна схема счетчика. Устройство содержит блок управлени 1 блок 2 подсвета луча, первый элемент ИЛИ 3, суммирующий счетчик 4 по коорду нате X, ЦАП 5 по координате X, усилитель 6 тока по координате X, второй элемент ИЛИ 7, суммирующий 8 по коор/динате У, ЦАП 9 по координате У, усилитель 1О электрических сигналов по координате У и электроннолучевую тру&ку (ЭЛТ) 11., Устройство работает следующим образом . В момент начала переходного процесса в любом из суммирующих счетчиков 4 и 8 на выходе первого элемента ИЛИ 3 по вл етс сигнал, который гасит переход ный процесс в блоке 2 подсвета луча и поступает на модул тор ЭЛТ 11. В этом случае исчезает необходимость жесткой синхронизации процесса управлени зажиганием луча; блок 2 подсвета луча ста новитс асинхронной схемой, что автсматически приводит к увеличению скорости развертки луча. В случае возникновени обнаружива&мой случайной ошибки или обнаруживаемо- го отказа на выходе второго элемента ИЛИ 7 сразу же по вл етс сигнал, под действием которого блок управлени 1 останавливает устройство, после чего либо устран етс неисправность (в счетчиках), либо повтор етс цикл работы устройства (если ошибка носила случайный характер) При возникновении отказа в каком-либо из суммирующих счетчиков 4 или 8 отказавший счетчик сразу же обнаруживаетс .поналичию сигнала ошибки. Таким образом , благодар введению в цифровую част устройства суммирующих счетчиков и ЦАП 5 и 9, которые через усилители тока 6, 10 подключаютс к ЭЛТ 11, автсматичео ки достигаютс : 1)повышение скорости развертки луча ЭЛТ; 2)обнаружение ошибок в цифровой час ти диспле ; 3)упрощение контрол диспле в процессе производства и эксплуатации; 4)улучшение ремонтопригодности диспле . В качестве примера рассмотрим схему суммирующего счетчика в коде Фибоначчи (фиг. 2), имеющего вход 12, выход 13 сигнала ошибки, выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике. В калсдсм разр де суммирующего асинронного счетчика имеетс счетный j -К риггер 16 с запуском по фронту 1/0 со ходом установки в нуль, трехвходовый лемент И 15, двухвходовый элемент ИЛИ 7, выход которого соещпшн с входом становки в нуль триггера этого же раз да, первый вход соединен с выходсм элеента И 15 этого разр да, а второй входвыходом элемента И следующего по старинству разр да. Первый вкод элемента И 15 соединен с нулевым выходом триггеа 16 следующего по старшинству разр да , второй вход - с единичным выходсм триггера предыдущего разр да, третий вход .- с единичным выходом триггера данного разр да. Выходы всех элементов И 15 каждого из разр дов через общий многоаходовый элемент ИЛИ 18 соединены с выходом 14 сигнала переходного процесса счетчика и первым входом двухнходового элемента И 19, вьйсод которого соединен с выходом 13 сигнала ошибки счетчика, а второй вход - с нулевым выходсжл элемента задержки 2О, который запускаетс счет. ными импульсами. Врем задержки выбрано равным наибольшей длительности переходного процесса в счетчике. Счетчик работает следующим образом. Пусть начальное состо ние счетчика нулевое (старшие разр ды справа): О 1 2 3 4 - номера разр де О 1 2 3 5 - веса разр дов 00000 Первый счетный импульс переводит в единичное состо ние элемент задержки 2О, в результ;ате чего на оциам из входов двухвходового элемента И 15 по вл етс запрещающий потенциал и записываетс 1, в младший (нулевой) разр д счетчика. При записи 1 в нулевой разр д сч етчик переходит в следующее состо ние} 01234 .11235 10000 и в счетчике начинаетс переходной процесс . Сразу же после записи 1 на выходе элемента И младшего (нулевого) разр да по витс единичный сигнал, который через общий элемент ИЛИ 18 поступит на выход 14 сигнала переходного процесса в счетчике, а через элемент ИЛИ 17 младшего разр да на нулевой вход триггера младшего разр да. После перехода триггера младшего разр да в кулевое состо ние единичный сигнал на выходе элемента И 15 младшего разр да переходит 5 73 в нулевой и в этот же момент пррисхбдит запись I в триггер первого разр да , после чего счетчик переходит в состо ние: 01232 11235 01ООО Следующий счетеый импульс переведет счетчик в состо ние:01234 . 1 1 2 3 5 11000 . . При этом на выходе элемента И 15 первого разр да по витс единичный сигнал , который поступит через общий элемент ИДИ 18 на выход 14, а через сответствующие элементы ИЛИ 17 в раз дах на нулевые входы нулевого и первого трип- ров, что приведет к исчезновению единичного сигнала на выходе элемента И 15 первого разр да, записи в триггер второго разр да к переходу счетчика в следующее разрешенное состо ние: 01234 11235 О О 1 О О Если счетчик находилс в состо нии: О 1 2 3 4 11235 О 1 О 1 О, то после поступлени счетного импульса переход в следующее разрещенное состо ние (нормальный код Фибоначчи числа 5) будет осуществл тьс через следующие промежуточные состо ни (которые вл ютс ненормальными кодами Фибоначчи числа 5): О 1 2 3 4 11235 11010 О О 1 1 О О О О О 1 При этом в течение всего переходного процесса в счетчике на выходе 14 будет существовать единичный сигнал. Преимуществами счетчика влшотс наличие сигнала переходного процесса, а шкже возможность обнаружени определенных видов сбоав и отказов. Пусть, например, после окончшпш переходаого процесса в счетчике хранитс еле ., ri 10 о XI и X i о 11235 Q ., Q ч Q В процессе хранени кода с выхоов эле seHTa задержки 2О на вход элемента И 576 19 поступает разрешающий потенциал. Если в процессе храненЕЫ данного кода под вли нием памех произойдет случайна эапись ешшид Б нулевой, второй или четвер тый разр д счетчика, то s счетчике сразу же начнетс переходной процесс и на выходе14 по витс етшичиьп сигнал, который через двухвходовый элемент И 19 также поступает иа выход 13 счетчика, и сбой сразу же обнарунснваетс . В счеттике могут, быть обнарул йны также .определенные неисправностей, Иаnpia tep , разрыв цепи между выходом трехвходового элемента И 15 в некотором раз р де счетчика и входами соответствующих двухаходовых элементов ИЛИ 17 приведет к тому, что соответствующие соседние .триггеры не бущт сбрасыватьс в нулевое состо ние. В результате на выходах 13 и по витс устойчивый едшгичный сигнал, свидетельствующий о неисправности счетчика . К нее эффекту приводит р д гфугих неисправностей счетчика (например , отказ гаобого элемента ИЛИ либо элемента И в разр де и т.д.). В конечном счете упрощаетс контроль исправности цифровой части устройства в процессе эксплуаташш , а также улучшаетс ремонтопригодность устройства. На фиг. 3 приведена структурна схема ЦАП код-ток в коде Фибоначчи. ЦАП содер сит генераторы 21 - 21r,. эталонных токов, токовые ключи . и имеет входы 23 - 23р, и выход 24. Такой ЦАП может быть использован дл управлени лучом в трубке с электрома1 ниткой отклон ющей системой. Основна его особенность по сравнению с известными двоичными ЦАП состоит в том, что эталонные токи пропорциональиы числам Фибоначчи. Если прин ть зна- чение эталонного тока младшего разр да о токи след тощих разр дов выбиРак гс раш1ыми: 31 5L.д « --а р, ,о i 5 i ( oi-n-Г ( i ) вычисл ютс по рекуррентному соотношению, указанному ниже. 23,-23„. некотоР° ° Фибоначчи те из «шчей 22о 22 .,, св занных с генераторами эталон« которьгх совпадают с номерами еаиннц в коде Фибоначчи, включаютс и на выходе 24 формируетс ток, . пропорциональный числу, изображением котчэрого вл етс код Фибоггачч, т.е.. и S. a-tffi) f О при й.0 М ( е ) при 0 W(B -1) + If () где с номер двоичного разр да; Ч (€)-- вес 2--.ro разр да. Выбор эталонных токов по закону Фибоначчи приводит к улучшению р да эксплуатационных и производственных характеристик ЦАП. Прежде всего упрощаетс процедура настройки ЦАП в процессе производства . Дл настройки ЦАП достаточно с высокой степенью точности установить токи в старших двух разр дах ЦАП I Токи следующих, (в сторону уменьшени ) разр дов устанавливаютс таким образом, чтобы с высокой точностью удовлетвор лись следующие соотношени : + h-j n-iJ --n-з h-y +1. i -0 - --2 Дл проверки соответстви , например, 15-разр дного ЦАП метрологическим характеристикам достаточно осуществить про верку выполнени следующих соотнощеннй, в которых участвуют все эталонные токи: .,- 1- Ig- 8-WS b 4-i .3, .- b. Наличие указанных соотношений между эталонными токами в Ц/Л. значительно упрощает контроль ЦАП в процессе производства и эксплуатации, упрощает поиск неисправнейтей в ЦАП и улучшает ремонт пригооность ЦАП. Цап код-напр жение быть получен из описанного ЦАП, если к выходу ЦАП на фиг. 3 подсоединить эталонное со противление R, на котором будет образовано эпек1рическое напр жение, пропсрциональное коду Фибоначчи, т.е. ,-Ж1)1„к. 734 78 Можно предло сить и другие варианты остроени ЦАП в коде Фибоначчи. Одна з возможностей основана на том факте, то отношение соседних чисел Фибоначчи f - вл етс примерно посто нной велИ () ИНОЙ, стрем щейс с увеличением i к золотой или божественной пропорции i-. 1,618. Формула изобретени Устройство дл отображени информац и да экране электроннолучевой трубки, содержащее блок управлени , соединеиный с первым входом блока подсвета луча , выход которого подключен к модул тору электроннолучевой трубки, входы отклон ющей системы электроннолучевой трубки св заны с усилител ми электрических сигналов по координатам X и У, о т личающеес тем, что, с целью повышени быстродействи устройства, в него введены два элемента ИЛИ, цифроаналоговые преобразователи и суммирующие счетчики по координатам X и У, входы которых соединены с соответст вующйми выходами блока управлени , первые выходы соединены с соответствующими входами цифро-аналоговых преобразователей , подключенных к усилител м электрических сигналов по координатам X и У, втоР ® выходы суммирующих счетчкков соедин ны с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу блока подсвета луча, третьи выходы суммирующ.их счетчиков соjединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подюточен ко входу блока управлени . Источники информации, прин тые во при экспертизе Патент США № 3858085, к Ii 01 j 29/7О, 1972,
2. Куценко А. В. и др. М1ШИ-ЭВМ в экспериментальной физике. М., Атомиздат, 1975, с. 158-164 (прототип).