Смекни!
smekni.com

Система отображения и регистрации информации (стр. 4 из 4)

Рис. 5. Функциональная схема ЦАП

Его отличие от обычных ЦАП является большое выходное сопротивление. Поэтому пропорционально двоичному коду меняется не напряжение, а величина тока. В этом ЦАП встроен источник опорного напряжения (+1.24В), выбор которого осуществляется подачей низкого напряжения на вход INT/EXT. Величина выходного тока ЦАП будет зависеть от величины резистора подключенного ко входу FSA следующим образом:


.

Выходной ток снимается с выхода IOUT.Этот ЦАП имеет возможность дифференциального включения. Для этого служит дополнительный выход

Максимальная нагрузочная способность – 20 мА. Был выбран Резистор RFSA= 5.1 кОм. При этом максимальный ток ЦАП равен

мА.

ЦАПХ использован полностью, так как к его шине данных подходят все 10 разрядов. К шине данных ЦАПУ подходят 6 разрядов. Они подключены к старшей части шины данных ЦАП, так как при этом нагрузочная способность ЦАП используется по максимуму.

Описание генератора

В качестве генератора был использован генератор с программируемой частотой (в пределах от 133 кГц до 66.6 МГц) DS1086 фирмы DALLAS Semiconductor. Значение частоты генератора (f = 760 кГц) записывается по интерфейсу I2C и храниться во внутреннем ПЗУ генератора. Поэтому, единожды запрограммировав его на фиксированную частоту его можно использовать по назначению.

5. Работа по принципиальной схеме

Импульсы с тактового генератора DD6 поступают на вход инкремента 6-разрядного счетчика точек знакоместа, собранный на двоичных счетчиках DD11, DD12 54ALS169B2A. Одновременно генератор тактирует вывод управляющих напряжений ЦАПами. Когда значение счетчика точек знакоместа достигает 40, то срабатывает система сброса этого счетчика, собранная на микросхемах DD1.1-DD1.4, DD4, DD9.1 и на ее выходе установится сигнал низкого уровня. Так как он подается на вход параллельной загрузки счетчика РЕ, то на его выходе появляются данные, которые подаются на входы параллельной загрузки D1-D4. Так как там нули, то на выходе счетчика появится нули (начальная установка). На выходе системы сброса вновь появится высокий потенциал и счет начнется снова.

При этом на вход инкремента счетчика строк знакоместа, собранного на микросхеме DD12 подается положительный фронт сигнала, что увеличивает его значение на 1. Его система сброса, собранная на микросхемах DD1.5-DD1.6, DD5.1, сработает при значении на выходе этого счетчика равному 10.

При сбросе счетчика строк знакоместа значение счетчика знакомест строки, собранного на микросхеме DD13, увеличиться на 1. Система сброса счетчика знакомест строки собрана на микросхемах DD2.1-DD2.2, DD5.2, DD8.1, DD9.2. Она сработает при значении на выходе этого счетчика равному 13.

При сбросе счетчика знакомест строки значение счетчика строк экрана, собранного на микросхеме DD15, увеличиться на 1. У этого счетчика нет системы сброса, так как он должен сбрасываться при значении на его выходе равному 4, и это делается автоматически.

Фактически в вышеуказанных 4-х счетчиках хранятся координаты точки экрана, на которой фокусируется электронный луч. Но для получения этих координат в явной форме нужно просуммировать значения счетчиков точек знакоместа и знакомест строки, а также – счетчиков строк знакоместа и экрана. Это делается с помощью сумматоров DD15-DD17 и микросхемы DD20.1. Но при этом нужно учесть весовые коэффициенты при их суммировании, поэтому нужно умножить значение счетчиков знакомест строки и строк экрана на соответствующие коэффициенты, что делается с помощью сумматоров DD19, DD20, DD22, DD23. После умножения и суммирования цифровой код подается на шину адресов ЦАПХ и ЦАПУ, на выходе которых формируется напряжение, которое подается на отклоняющие пластины ЭЛТ.

Яркость каждой точки изображения хранится в ПЗУ DD7. Извлечение данных о каждом символе, который выводится на определенное знакоместо, происходит следующим образом. В ПЗУ DD3 хранится таблица перекодировки номера знакоместа в номер символа, который выводится на данное знакоместо. Поэтому подавая на адресные входы этого ПЗУ данные со счетчиков знакомест строки и строк знакоместа, на выходе мы получим номер выводимого символа на данное знакоместо. При этом, надо учесть, что для вывода пробела никаких действий производить не надо. Для пропуска знакоместа на которое выводиться пробел следует увеличить на 1 значение счетчика знакомест строки. Для этой функции служит 6-ой разряд ПЗУ DD3: если на данном знакоместе надо вывести пробел, то его значение стает равным 0. Этот бит подается на систему сброса счетчика знакомест, которая автоматически увеличивает счетчик знакомест строки на 1, если этот бит равен 0. Для создания положительного фронта на системе сброса через схему И подаются импульсы с тактового генератора.

Данные с ПЗУ DD3 определяют старшую часть адреса ПЗУ DD7, где хранится графический образ выводимого символа. Младшая часть адреса этого ПЗУ определяется данными со счетчика строк знакоместа. При этом на выходе ПЗУ DD7 появляется байт, который соответствует яркости каждого пикселя строки знакоместа. Для подачи этой последовательности на модулятор следует преобразовать ее в последовательную форму. Это делается с помощью мультиплексора DD10, на адресные входы которого подаются данные со счетчика точек знакоместа. То есть согласно номеру точки в строке знакоместа на выходе мультиплексора появляется потенциал, соответствующий ее яркости.


Выводы

В ходе этой курсовой работы была разработана система отображения статического изображения, которая использует малоформатный линейчатый растр. В этой системе формируется кадровая развертка электронного луча и напряжение яркости, которое подается на модулятор. Изображение, которое должно выводиться хранится в ПЗУ, а напряжение развертки формируют два ЦАПа. Причем данные о каждом выводимом символе хранятся в отдельных сегментах памяти. Это дает возможность экономить количество памяти при увеличении количества информации выводимой на экран. Так как если в ПЗУ сохранены графические образы всех символов выводимого алфавита, то объем памяти необходимый для формирования всего экрана будет неизменным при любом числе выводимых символов данного алфавита. При этом для вывода некоторого символа на определенное знакоместо следует сформировать адрес сегмента ПЗУ в котором храниться графический образ этого символа. Для этого служат четыре счетчика, которые тактируются от генератора импульсов. На их выходах формируются числовые коды, которые соответствуют отклонению электронного луча на экране. Причем двое из них служат для формирования локальных координат (координаты луча в знакоместе) – счетчики точек и строк знакоместа, а остальные два, счетчик знакомест строки и строк экрана формируют глобальные координаты. Далее глобальные и локальные координаты по координатам Х и У складываются и подаются на соответствующие ЦАПы, а затем на отклоняющие пластины системы отображения.

Параллельно глобальные координаты подаются на перекодировщик номера знакоместа в адрес сегмента данных, где хранится символ, который выводится на это знакоместо. Локальные координаты служат для определения адреса в сегменте выводимой точки изображения – данные со счетчика строк знакоместа задают младшую часть адреса ПЗУ, где хранятся выводимые символы. Данные со счетчика точек знакоместа подаются на мультиплексор, который преобразует байт данных с выхода ПЗУ в последовательную форму, после чего этот сигнал в последовательной форме подается на модулятор.

Преимуществом данной системы является то, что она содержит только цифровые узлы, что дает возможность изготовлять такие системы, не заботясь о ее настройке, упрощает ее эксплуатацию и ремонт.


Литература

1. Яблонский Ф.П. Троицкиий Ю.В. “Средства отображения информации”.

2. Зубчук В.И. “Справочник по цифровой схемотехники”.

3. Методичні вказівки до виконання курсової роботи по курсу “Пристрої та системи відображення та реєстрації інформації” для спеціалістів та магістрів спеціальності “Електронні системи” всіх форм навчання / Упор. М.Ю.Артеменко.-К.:НТУУ “КПІ”, 2001.-24 с.

4. Яблонский Ф.М., Троицкий Ю.В. “Средства отображения информации”-М.:Высшая школа, 1985.-172 с.

5. Алиев Т.М., Вигдоров Д.И., Кривошеев В.П. “Системы отображения информации”.-М.:Высшая школа, 1988.-223 с.

6. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – Челябинск: Металлургия, 1989. – 352 с.

7. Лебедев О.Н. Микросхемы памяти и их применение. – М: РиС, 1990.

8. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства. СПб.: Политехника, 1996.


Приложение 1. Прошивка ПЗУ2

Буква "В" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 1 00000 0000 11110
1 1 00000 0001 10010
1 1 00000 0010 10010
1 1 00000 0011 10010
1 1 1 00000 0100 11100
1 1 1 1 1 00000 0101 11111
1 1 00000 0110 10001
1 1 00000 0111 10001
1 1 00000 1000 10001
1 1 1 1 1 00000 1001 11111
Буква "Е" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 1 1 00001 0000 11111
1 00001 0001 10000
1 00001 0010 10000
1 00001 0011 10000
1 1 1 1 00001 0100 11110
1 00001 0101 10000
1 00001 0110 10000
1 00001 0111 10000
1 00001 1000 10000
1 1 1 1 1 00001 1001 11111
Буква "Р" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 1 1 00010 0000 11111
1 1 00010 0001 10001
1 1 00010 0010 10001
1 1 00010 0011 10001
1 1 00010 0100 10001
1 1 1 1 00010 0101 11110
1 00010 0110 10000
1 00010 0111 10000
1 00010 1000 10000
1 00010 1001 10000
Буква "Б" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 1 1 00011 0000 11111
1 00011 0001 10000
1 00011 0010 10000
1 00011 0011 10000
1 1 1 1 00011 0100 11110
1 1 00011 0101 10001
1 1 00011 0110 10001
1 1 00011 0111 10001
1 1 00011 1000 10001
1 1 1 1 1 00011 1001 11111
Буква "И" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 00100 0000 10001
1 1 00100 0001 10001
1 1 00100 0010 10001
1 1 1 00100 0011 10011
1 1 1 00100 0100 10011
1 1 1 00100 0101 10101
1 1 1 00100 0110 10101
1 1 1 00100 0111 11001
1 1 1 00100 1000 11001
1 1 00100 1001 10001
Буква "Ц" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 00101 0000 10010
1 1 00101 0001 10010
1 1 00101 0010 10010
1 1 00101 0011 10010
1 1 00101 0100 10011
1 1 00101 0101 10010
1 1 00101 0110 10010
1 1 00101 0111 10010
1 1 1 1 1 00101 1000 11111
1 1 00101 1001 00011
Буква "Ь" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 00110 0000 10000
1 00110 0001 10000
1 00110 0010 10000
1 00110 0011 10000
1 00110 0100 10000
1 1 1 1 1 00110 0101 11111
1 1 00110 0110 10001
1 1 00110 0111 10001
1 1 00110 1000 10001
1 1 1 1 1 00110 1001 11111
Буква "К" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 00111 0000 10001
1 1 00111 0001 10001
1 1 00111 0010 10010
1 1 00111 0011 10100
1 1 00111 0100 11000
1 1 1 1 00111 0101 11110
1 1 00111 0110 10001
1 1 00111 0111 10001
1 1 00111 1000 10001
1 1 00111 1001 10001
Буква "Й" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 01000 0000 01110
01000 0001 00000
1 1 01000 0010 10001
1 1 01000 0011 10001
1 1 1 01000 0100 10011
1 1 1 01000 0101 10011
1 1 1 01000 0110 10101
1 1 1 01000 0111 10101
1 1 1 01000 1000 11001
1 1 01000 1001 10001
Буква "Є" Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 01001 0000 01110
1 1 01001 0001 10001
1 01001 0010 10000
1 01001 0011 10000
1 1 1 1 01001 0100 11110
1 01001 0101 10000
1 01001 0110 10000
1 01001 0111 10000
1 1 01001 1000 10001
1 1 1 01001 1001 01110
Буква “Д” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 01110 0000 01110
1 1 01110 0001 01010
1 1 01110 0010 01010
1 1 01110 0011 01010
1 1 01110 0100 01010
1 1 1 1 1 01110 0101 11111
1 1 01110 0110 10001
1 1 01110 0111 10001
1 1 01110 1000 10001
1 1 01110 1001 10001
Буква “М” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 01111 0000 10001
1 1 01111 0001 10001
1 1 1 1 01111 0010 11011
1 1 1 1 01111 0011 11011
1 1 1 1 01111 0100 11011
1 1 1 1 01111 0101 11011
1 1 1 1 01111 0110 11011
1 1 1 01111 0111 10101
1 1 1 01111 1000 10101
1 1 1 01111 1001 10101
Буква “Ч” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 10000 0000 10001
1 1 10000 0001 10001
1 1 10000 0010 11011
1 1 10000 0011 10001
1 1 10000 0100 11011
1 1 1 1 1 10000 0101 11111
1 10000 0110 00001
1 10000 0111 00001
1 10000 1000 00001
1 10000 1001 00001
Цифра “0” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 10001 0000 01110
1 1 10001 0001 01010
1 1 10001 0010 01010
1 1 10001 0011 01010
1 1 10001 0100 01010
1 1 10001 0101 01010
1 1 10001 0110 01010
1 1 10001 0111 01010
1 1 10001 1000 01010
1 1 1 10001 1001 01110
Цифра “1” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 10010 0000 00100
1 1 10010 0001 01100
1 1 10010 0010 10100
1 10010 0011 00100
1 10010 0100 00100
1 10010 0101 00100
1 10010 0110 00100
1 10010 0111 00100
1 10010 1000 00100
1 1 1 10010 1001 01110
Символ “.” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
10011 0000 00000
10011 0001 00000
10011 0010 00000
10011 0011 00000
10011 0100 00000
10011 0101 00000
10011 0110 00000
10011 0111 00000
1 1 10011 1000 01100
1 1 10011 1001 01100
Цифра “3” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 10100 0000 01110
1 1 10100 0001 10001
1 10100 0010 00001
1 10100 0011 00001
1 1 1 10100 0100 01110
1 10100 0101 00010
1 10100 0110 00001
1 10100 0111 00001
1 1 10100 1000 10001
1 1 1 10100 1001 01110
Цифра “9” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 10101 0000 01110
1 1 10101 0001 10001
1 1 10101 0010 10001
1 1 10101 0011 10001
1 1 10101 0100 10001
1 1 1 1 10101 0101 01111
1 10101 0110 00001
1 10101 0111 00001
1 1 10101 1000 10001
1 1 1 10101 1001 01110
Цифра “8” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 1 10110 0000 01110
1 1 10110 0001 10001
1 1 10110 0010 10001
1 1 10110 0011 10001
1 1 1 10110 0100 01110
1 1 1 10110 0101 01110
1 1 10110 0110 10001
1 1 10110 0111 10001
1 1 10110 1000 10001
1 1 1 10110 1001 01110
Цифра “4” Старшая часть адреса Номер строки символа Данные
1 1 10111 0000 00101
1 1 10111 0001 00101
1 1 10111 0010 01001
1 1 10111 0011 01001
1 1 10111 0100 10001
1 1 1 1 1 10111 0101 11111
1 10111 0110 00001
1 10111 0111 00001
1 10111 1000 00001
1 10111 1001 00001