Система відображення та реєстрації інформації

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

"Київський політехнічний інститут"

Кафедра промислової електроніки

КУРСОВА РОБОТА

за курсом

"Пристрої та системи відображення та реєстрації інформації"

Київ 2008

1. Завдання

Спроектувати систему відображення інформації, за допомогою якої на екрані ЕПТ, можна відобразити інформацію, зазначену в табл.1, методом лінійного малоформатного растра:


У

Е

Р

Б

І

Ц

Ь

До

І

Й







Є

У

Г

Е

Н





У

Про

Л

Про

Д

І

М

І

Р

Про

У

І

Ч


0

1

.

0

3

.

1

9

8

4



При цьому параметри зображення наступні:

Ширина символу n1 = 5 точок;

Відстань між символами nп.г. = 2 точки;

Висота ряду n2 = 10 точок;

Відстань між рядами nп.в. = 4 точки.

2. Уои з використанням малоформатного рядкового растра

Для цих пристроїв характерно, що малоформатний телевізійний растр розміщений в межах знакоместа. Формування зображення отримують підсвічуванням електронного променя в моменти проходження через характерні для даного знаку точки.

Розрізняють малоформатні растри:

а) лінійчатий;

б) точковий;

Рис.1. Тимчасові діаграми напруг при малоформатної растрі

Рис.2. Зображення, що отримується при використанні малоформатного растра (а - лінійчатий, б - точковий)

Лічильники Лn1 і Лn2 разом з ЦАП1 і ЦАП2 формують точковий малоформатний растр. ЛЗН формує номер знакоместа і через ЦАП3 встановлює положення знакоместа в текстовому рядку, а через адресні входь БЗУ викликає код заданого на цьому знакомест символу. Аналогічно, ЛТР формує номер текстового рядка, адресує разом з ЛЗН код символу, який формує ЦАП4 у відповідну текстову рядок. З метою уніфікації застосований знакогенератор уои з телевізійною розгорткою. При цьому система має підвищену швидкодію в порівнянні з уои, які використовують повноформатний растр, так як з циклу звернення до БЗУ виключено час вибірки з БЗУ (вся матриця знака формується при фіксованому адресу в БЗУ).

Рис. 3. Функціональна схема уои при використанні малоформатного растра

Переваги лінійного малоформатного растра

Малоформатний растр доцільно використовувати при виведенні символьної інформації. При використанні цього методу виводу інформації екран система має такі переваги:

електронний промінь проходить кожної знакомісце по черзі, що спрощує систему зберігання інформації виводиться на екран. Це пов'язано з тим, що при передачі пристрою відображення сторінки тексту, яку необхідно вивести, ця система буде завантажувати область даних з власного ПЗУ відповідних графічному образу кожного символу по черзі, а при повноформатному растрі графічний вигляд сторінки потрібно сформувати відразу. Це зменшує розмір оперативної пам'яті необхідної системі відображення, заснованої на малоформатних растрі;

Дисплей автоматично розбивається на знакоместа, що зменшує кількість тактів генератора не обхідних для сканування одного кадру зображення (за рахунок пропуску електронним променем пікселів знаходяться на кордоні знакомест);

Можливість не сканувати знакомісце, якщо на нього не виводиться жодної інформації (пробіл), що також зменшує кількість тактів генератора не обхідних для сканування одного кадру;

Перевага лінійного малоформатного растра над точковим є в більш якісному зображенні, що є наслідком плавного переміщення електронного променя, на відміну від точкового, де електронної промінь переміщається з дискретним кроком.

3.Описание роботи за функціональною схемою

Функціональна схема пристрою відображення показана на мал.4.

Рис.4. Функціональна схема уои

Опишемо роботу системи за функціональною схемою. З тактового генератора імпульси рахунки надходять на чотири лічильника:

лічильник рядків екрану;

лічильник рядків знакоместа;

лічильник знакомест рядка;

лічильник точок знакоместа.

З виходів лічильників двійковий код надходить на цифрові входи ЦАП, аналогове напруга з виходу яких надходить на відхиляють, які відхиляють електронний в потрібну точку екрану. Розглянемо роботу системи.

З кожним імпульсом тактового генератора значення лічильника точок знакоместа збільшується на 1. При цьому електронний промінь зміщується на одну точку екрану вправо. При досягненні кінця рядка знакоместа, система порівняння лічильника точок знакоместа формує імпульс, який скидає лічильник точок знакоместа і збільшує значення лічильника рядків знакоместа. При цьому електронний промінь переходить на початок наступного рядка знакоместа. Коли спрацьовує система порівняння лічильника рядків знакоместа, то вона скидає лічильник рядків знакоместа і збільшує значення лічильника знакомест рядка. При цьому електронний промінь переходить на початок наступного знакоместа. Коли спрацьовує система порівняння лічильника знакомест рядка, то вона скидає лічильник знакомест рядки і збільшує значення лічильника рядків екрана. При цьому електронний промінь переходить на початок наступного рядка екрану. Коли спрацьовує система порівняння лічильника рядків екрана, то починається новий цикл розгорнення екрана. При цьому електронний промінь переходить на початок першого знакоместа в першій рядка екрану.

Число, при якому система спрацьовування кожного з лічильників сформує керуючий імпульс, залежить від кількості точок і рядків знакоместа і кількості знакомест і рядків на екрані.

На входи ЦАПХ і ЦАПY надходить сумарний код відхилення електронного променя, який складається із заданого відхилення в кожній точці знакоместа (локальні координати) і відхилення початку кожного знакоместа на екрані (глобальні координати). Локальні координати міститися в лічильниках рядків знакоместа і точок знакоместа, а глобальні - в лічильниках рядків екрану і знакомест екрану. Для підсумовування глобальних і локальних координат відхилення променя по осях служать суматори. Але після лічильників глобальних координат додатково стоять помножувачі, щоб врахувати вагові коефіцієнти глобальних і локальних координат. Вони множать значення лічильників глобальних координат на числа, які відповідають числу точок знакоместа в рядку плюс відстань між знакоместа по горизонталі (для лічильника знакомест екрану) і числа рядків знакоместа плюс відстань між знакоместа по вертикалі. З виходів суматорів цифровий код подається на ЦАПХ і ЦАПY. Вони формують такі напруги, які відповідає необхідному зміщення електронного променя на екрані.

При цьому значення з виходів лічильників додатково подаються на адресні входи ПЗУ1, ПЗУ2 і мультиплексора.

У ПЗУ2 зберігається графічні образи кожного неповторяющееся символу зображення, яке виводиться на екран.

ПЗУ1 необхідно для перекодування номери знакоместа і рядки в якій знаходитися виведений символ, в значення старшої частини адреси, де зберігатися його графічний образ. На адресні входи ПЗУ1 подаються дані з лічильників знакомест рядки і рядків екрану, а на її виході формуються старші розряди адреси ПЗУ2, які вказують на початок області даних, що зберігають графічний образ виведеного в даний момент символу. Це зроблено для економії розміру сумарного обсягу ПЗУ так як один і той же символ може виводитися на екран кілька разів. ПЗУ1 також виконує функцію пропуску знакоместа, на який виводитися символ пропуску, так як для виводу цього символу знакомісце взагалі не підсвічується. Це робиться наступним чином. Якщо на адресні входи ПЗУ1 надходить число, відповідне знакоместу на який виводиться символ пропуску, то на її висновку даних, який приєднуються через мікросхеми АБО і І до лічильників точок знакоместа і знакомест рядка екрану, формуються сигнали збільшують лічильник знакомест на 1 і скидають лічильник точок знакоместа . Робиться це в такий спосіб. Якщо треба пропустити знакомісце, то в ПЗУ1 в біт який відповідає лінії даних, під'єднаних до лічильників формується високий рівень сигналу. Це призводить до збільшення значення лічильника знакомест рядка на 1. Як видно з функціональної схеми вихід даних ПЗУ1 приєднаний до входу інкремента лічильника помножилися на сигнал тактового генератора. Це робиться для того, щоб при виведенні кількох поспіль йдуть прогалин, на вході лічильника знакомест створювався б передній фронт сигналу. Якщо б не було застосовано це рішення, то на лічильник знакомест безперервно подавався б сигнал високого рівня. Так як збільшення значення лічильника відбувається по передньому фронту, то в незалежності від кількості поспіль прогалин, його значення збільшилося б на 1. Тому необхідно формувати на вході лічильника знакомест спочатку низький рівень, а потім високий для формування переднього фронту сигналу. Тому що при цьому значення лічильника точок знакоместа збільшитися на 1, то слід цей лічильник скинути, що робиться шляхом подання цього ж виходу даних ПЗУ1 на вхід скидання цього лічильника.

Мультиплексор потрібен для перетворення даних з паралельної форми на послідовну. З виходу мультиплексора цей сигнал надходить на модулятор електронної трубки і, отже, управляє яскравістю зображення. Виходячи з цього, при кожному такті тактового генератора значення лічильника міняється і на вхід модулятора подається сигнал яскравості наступної точки зображення.

4.Расчетная частина

Зображення електронної візитки має N = 52 знакоместа, S = 4 рядки.

Запишемо неповторювані символи в таблицю 1 і привласнимо їм номери.

Таблиця 1

Символ

У

Е

Р

Б

І

Ц

Ь

До

Й

Є

Г

Н

Про

Л

Д

М

Ч

0

1

.

3

9

8

4

Номер символу

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

Nа = 24 - число зустрічаються символів.

Число бітів необхідне для адресації одного із символів n = [log223] = 5.

Складемо таблицю перекодування знакомест символів в число відповідає номеру символу згідно табл .. Це значення будуть прошиваться в ПЗУ1 для адресації графічного образу символів у ПЗУ2. Для цього на адресні входи ПЗУ1 подаються дані з лічильників знакомест рядки і лічильника рядків екрана. Визначимо розрядність ПЗУ1. Оскільки числа з лічильників знакомест і рядків екрану не підсумовуються, а подаються на окремі групи адресних розрядів, то розрядність ПЗУ1 буде визначатися за формулою

.

Це означає, що мінімальна ємність ПЗУ1 повинна бути 26 = 64 байта. Через те, що адреси з виходів лічильників знакомест і рядків не були підсумовані ємність ПЗУ1 буде надлишкова (64 байта замість 52 байт), але при цьому спрощується схема. Значення адреси ПЗУ1 залежно від номера знакоместа NЗН знаходиться за формулою . При цьому 5 розрядів шини даних ПЗУ1 будуть використовуватися для адресації графічного образу символів (ці 5 розрядів будуть старшою частиною адреси ПЗУ2). Також 6-ий розряд шини даних ПЗУ1 будуть використовуватися для пропуску знакомест містять пробіли. При чому якщо шостий розряд дорівнює 0, то це означає, що на цьому місці пробіл. Згідно з цими міркувань таблиця прошивки ПЗУ1 буде мати вигляд згідно з таблицею 2:

Таблиця 2

Номер знакоместа

Зображений на ньому символ

Адреса ПЗУ1

Дані за цією адресою

0

Пробіл

010 = 0000002

0ххххх2 (пропуск)

1

У

110 = 0000012

3210 +010 = 1000002

2

Е

210 = 0000102

3210 +110 = 1000012

3

Р

310 = 0000112

3210 +210 = 1000102

4

Б

410 = 0001002

3210 +310 = 1000112

5

І

510 = 0001012

3210 +410 = 1001002

6

Ц

610 = 0001102

3210 +510 = 1001012

7

Ь

710 = 0001112

3210 +610 = 1001102

8

До

810 = 0010002

3210 +710 = 1001112

9

І

910 = 0010012

3210 +410 = 1001002

10

Й

1010 = 0010102

3210 +810 = 1010002

11

Пробіл

1110 = 0010112

0ххххх2 (пропуск)

12

Пробіл

1210 = 0011002

0ххххх2 (пропуск)

13

Пробіл

1610 = 0100002

0ххххх2 (пропуск)

14

Пробіл

1710 = 0100012

0ххххх2 (пропуск)

15

Пробіл

1810 = 0100102

0ххххх2 (пропуск)

16

Пробіл

1910 = 0100112

0ххххх2 (пропуск)

17

Є

2010 = 0101002

3210 +910 = 1010012

18

У

2110 = 0101012

3210 +010 = 1000002

19

Г

2210 = 0101102

3210 +1010 = 1010102

20

Е

2310 = 0101112

3210 +110 = 1000012

21

Н

2410 = 0110002

3210 +1110 = 1010112

22

Пробіл

2510 = 0110012

0ххххх2 (пропуск)

23

Пробіл

2610 = 0110102

0ххххх2 (пропуск)

24

Пробіл

2710 = 1110112

0ххххх2 (пропуск)

25

Пробіл

2810 = 0111002

0ххххх2 (пропуск)

26

У

3210 = 1000002

3210 +010 = 1000002

27

Про

3310 = 1000012

3210 +1210 = 1011002

28

Л

3410 = 1000102

3210 +1310 = 1011012

29

Про

3510 = 1000112

3210 +1210 = 1011002

30

Д

3610 = 1001002

3210 +1410 = 1011102

31

І

3710 = 1001012

3210 +410 = 1001002

32

М

3810 = 1001102

3210 +1510 = 1011112

33

І

3910 = 1001112

3210 +410 = 1001002

34

Р

4010 = 1010002

3210 +210 = 1000102

35

Про

4110 = 1010012

3210 +1210 = 1011002

36

У

4210 = 1010102

3210 +010 = 1000002

37

І

4310 = 1010112

3210 +410 = 1001002

38

Ч

4410 = 1011002

3210 +1610 = 1100002

39

Пробіл

4810 = 1100002

0ххххх2 (пропуск)

40

0

4910 = 1100012

3210 +1710 = 1100012

41

1

5010 = 1100102

3210 +1810 = 1100102

42

.

5110 = 1100112

3210 +1910 = 1100112

43

0

5210 = 1101002

3210 +1710 = 1100012

44

3

5310 = 1101012

3210 +2010 = 1101002

45

.

5410 = 1101102

3210 +1910 = 1100112

46

1

5510 = 1101112

3210 +1810 = 1100102

47

9

5610 = 1110002

3210 +2110 = 1101012

48

8

5710 = 1110012

3210 +2210 = 1101102

49

4

5810 = 1110102

3210 +2310 = 1101112

50

Пробіл

5910 = 1110112

0ххххх2 (пропуск)

51

Пробіл

6010 = 1111002

0ххххх2 (пропуск)

Розрахуємо параметри ПЗУ2, яка призначається для зберігання даних. Відповідно до вище зазначеного, на її старші 5 адресних висновків сигнали подаються із шини ПЗУ1. На молодші адресні розряди ПЗУ2 будуть подаватися дані з лічильника рядків знакоместа. При цьому на 8-ми розрядної шини даних, в паралельному вигляді, будуть видаватися значення яскравості кожної точки зображення цього рядка. Так як висота символу становить n2 = 10 точок, то для адресації кожного рядка необхідно адресних розряду. З урахуванням старших адресних розрядів дане ПЗУ буде мати 9 адресних розрядів і ємність 512 байт. Так як ширина символу n1 = 5 точок, то реально будуть використовуватися дані лише з 5 ліній шини даних ПЗУ2. Для перетворення даних з виходу ПЗУ2 в послідовну форму служить мультиплексор на 8 входів. На його адресні висновки будуть подаватися сигнали з лічильника точок знакоместа і при цьому на його виході в послідовній формі будуть виводитися дані ПЗУ2.

Порахуємо дозвіл екрану, яке необхідне для виведення інформації з заданими параметрами.

Дозвіл по горизонталі одно:

точок.

Розрішення по вертикалі одно:

точки.

Формування горизонтальної і вертикальної розгорток буде проводитися за допомогою ЦАП. Перевага ЦАП при формуванні горизонтальної розгортці було віддано з тієї причини, що в порівнянні з генератором пилкоподібної напруги має такі переваги:

вихідна напруга на ЦАПе залежить тільки від подаваного на його входи двійкового коду, через це його, в порівнянні з ДПН, його не потрібно настроювати і розраховувати;

конструктивно ЦАП виконаний в одному корпусі, що полегшує його монтаж і розводку плати в цілому;

зворотний хід променя відбувається майже миттєво (в порівнянні з одним тактом тактового генератора).

Але при використанні ЦАП пилкоподібну напруга буде замінено ступінчастим, де кожна сходинка буде дорівнює кроку квантування ЦАП. Тому чим більше розрядність ЦАП, тим більше, що генерується за допомогою нього напруга буде наближатися до пилоподібного. У принципі, розрядність ЦАП повинна бути такою, щоб відстань між двома точками на екрані пристрою відображення було таким, щоб вони сприймалося як одна точка (відчуття безперервності зображення). Так як сучасні телевізори мають дозвіл 625x400, то для формування зображення можна використовувати 10-розрядні ЦАП (1024 рівня напруги).

Розрахуємо, скільки рівнів квантування ЦАП буде припадати на кожну точку зображення. Для цього потрібно поділити кількість рівнів квантування ЦАП на кількість точок по горизонталі й вертикалі.

Кількість рівнів квантування на кожну точку одно:

.

Але для спрощення схемної реалізації пристрою відображення, кількість рівнів квантування на кожну точку візьмемо дорівнює кількості 2n, де n - найбільше можливе число для якого виконується умова: Виходячи з цього Nkx = 8. При цьому ЦАП відхилення по осі Х, при такій схемної реалізації, буде мати рівнів квантування, а по осі Y- рівня квантування (ЦАПи будуть використані не повністю).

При розрахунку генератора потрібно врахувати, що електронний промінь буде проходити не по всіх пікселям зображення. По-перше, це пікселі які розташовані між знакоместа (вони потрібні тільки для формування дистанції між знакоместа), по-друге - при наперед заданому статичному зображенні екрана, є знакоместа на яких буде виводитися прогалини, що фактично відповідає темному екрану. Тому немає сенсу формувати розгортку на цих знакоместа, а можна просто перейти на формування зображення наступного знакоместа.

Згідно з цими міркувань розрахуємо ефективна кількість точок зображення. Для початку розрахуємо, скільки точок зображення перебувати в одному знакомест:

пікселів.

Порахуємо скільки знакомест зайнято літерами Nеф = 38. Тобто, для 38 знакомест буде формуватися малоформатний растр, а через інші 14 знакомест електронний промінь просто буде проскакувати, витрачаючи на це один такт генератора.

Тому ефективне кількість точок всього зображення одно:

пікселів,

де доданок (N-Nеф) · 1, враховує, що знакомісце, на який виводиться пробіл, електронний промінь затримується на 1 такт генератора

Виходячи із цих даних і враховуючи, що частота кадрової розгортки дорівнює 50 Гц, можна розрахувати частоту тактового генератора:

Гц.

Розрахуємо розрядність лічильників і число, при якому кожний лічильник повинен скидатися.

Лічильник точок знакоместа

Кількість точок в рядку знакоместа одно:

.

Для можливості рахунку до такого числа лічильник точок знакоместа повинен мати

розрядів.

Скидання цього лічильника повинен проводиться за кількістю 40.

Лічильник рядків знакоместа

Число рядків знакоместа одно: . Для можливості рахунку до такого числа лічильник точок знакоместа повинен мати розряду. Скидання цього лічильника повинен проводиться за числом 10.

Лічильник знакомест рядки

Число знакомест в рядку екрана визначається самим довгим словом Nx_е = 13. Для можливості рахунку до такого числа лічильник точок знакоместа повинен мати розряду. Скидання цього лічильника повинен проводиться по числу 13.

Лічильник рядків екрану

Число рядків екрана дорівнює Nу_е = 4. Для можливості рахунку до такого числа лічильник точок знакоместа повинен мати розряду. Скидання цього лічильника повинен проводиться за кількістю 4.

Проектування системи порівняння кожного лічильника

Система порівняння кожного лічильника буде створена на основі логічних мікросхем І і АБО, на виході яких при вступі на їх вхід заданого числа буде формуватися сигнал скидання даного лічильника і інкремента наступного за ієрархією лічильника.

Лічильник точок знакоместа

Число, при якому повинен скидатися цей лічильник одно 40. Для побудови цієї системи переведемо число 40 в двійковий вид 4010 = 1010002. Будемо вважати, що керуючий сигнал повинен бути високого рівня. Тоді, позначивши двійкові розряди справа наліво як а0 .. а5 запишемо цільову функцію: .

Лічильник рядків знакоместа

Число, при якому повинен скидатися цей лічильник дорівнює 10. Для побудови цієї системи переведемо число 10 в двійковий вид 1010 = 10102. Тоді, позначивши двійкові розряди справа наліво як а0 .. а3 запишемо цільову функцію: .

Лічильник знакомест рядки

Число, при якому повинен скидатися цей лічильник дорівнює 13. Для побудови цієї системи переведемо число 13 в двійковий вид 1310 = 11012. Тоді, позначивши двійкові розряди справа наліво як а0 .. а3 запишемо цільову функцію: .

Лічильник рядків екрану

Число, при якому повинен скидатися цей лічильник дорівнює 4 і кратно ступеня 2. Тому це лічильник буде скидатися автоматично.

Розрахунок умножителей лічильників знакомест і рядків екрану

При переході електронного променя на нове знакомісце лічильник знакомест екрану збільшується на 1. При цьому електронний промінь повинен зміщуватися по горизонталі на точок вправо. Тому значення з виходу лічильника знакомест потрібно помножити на це число, перш ніж подати на входи суматора. У числі Nзн як множник міститься число 8. Як відомо множення на 8 еквівалентно зсуву на 3 двійкових розряди вліво. Тому число з виходу лічильника знакомест потрібно помножити на 7, а на суматор це перемноженого число потрібно подавати починаючи не з 0-го, а з 2-го розряду.

При переході електронного променя на новий рядок екрана лічильник рядків екрану збільшується на 1. Але при цьому електронний промінь повинен зміщуватися по вертикалі на точок вниз. Тому значення з виходу лічильника рядків потрібно помножити на це число, перш ніж подати на входи суматора. У числі Nзн як множник міститься число 2. Як відомо множення на 2 еквівалентно зсуву на 1 двійковий розряд вліво. Тому число з виходу лічильника рядків потрібно помножити на 7, а на суматор це перемноженого число потрібно подавати, починаючи не з 0-го, а з 1-го розряду.

Реалізація множення

Множення лічильників знакомест і рядків екрана на константу 7 реалізуємо за допомогою суматорів. Спочатку реалізуємо множення вмісту лічильника знакомест рядка. Цей лічильник 4-розрядний. Тому в двійковому коді це число можна представити у вигляді а3а2а1а0. Замінимо операцію множення на 7 складанням: . Реалізуємо спочатку суму перших двох доданків. При цьому молодший розряд суми дорівнює а0, так як цей біт підсумовується з нулем. Отже, на входи підсумовування першого суматора подаються наступні числа: на один вхід а3а2а1а0, а на іншій - 0а3а2а1. У результаті підсумовування вийти 6-розрядна сума b5b4b3b2b1b0. Це число потрібно скласти з третім доданком а3а2а1а000. Оскільки два молодших розряду цього доданка дорівнюють нулю, то два молодших розряду їх суми будуть дорівнювати b1b0. А інші розряди потрібно знову підсумувати за допомогою суматора. При цьому на один вхід суматора подається число b5b4b3b2, а на іншій - а3а2а1а0. При цьому вийти семіразрядное число с6с5с4с3с2с1с0. З вище сказаного випливає, що для операції множення даних з виходу лічильника знакомест рядка потрібно два чотирирозрядний суматора.

Реалізуємо операцію множення на 7 лічильника рядків екрана. Цей лічильник 2-розрядний. Тому в двійковому коді це число можна представити у вигляді а1а0. Замінимо операцію множення на 7 складанням: . Реалізуємо спочатку суму перших двох доданків. При цьому молодший розряд суми дорівнює а0, так як цей біт підсумовується з нулем. Отже, на входи підсумовування першого суматора подаються наступні числа: на один вхід а1а0, а на іншій - 0а1. У результаті підсумовування вийти 4-розрядна сума b3b2b1b0. Це число потрібно скласти з третім доданком а1а000. Оскільки два молодших розряду цього доданка дорівнюють нулю, то два молодших розряду їх суми будуть дорівнювати b1b0. А інші розряди потрібно знову підсумувати за допомогою суматора. При цьому на один вхід суматора подається число b3b2, а на іншій - а1а0. При цьому вийти пятіразрядное число. З вище сказаного випливає, що для операції множення даних з виходу лічильника знакомест рядка потрібно два двухразрядний суматора. Але для уніфікації мікросхем будемо використовувати такі ж чотирирозрядний лічильники.

Реалізація підсумовування глобальних і локальних координат

Підсумовування глобальних координат буде проводитися за допомогою тих же 4-розрядних суматорів. Спочатку опишемо підсумовування значень лічильників точок знакоместа і знакомест рядка. При цьому значення лічильника знакомест рядка буде помножено на 56. Шляхом множення на 7 і зсуву вліво на 3 розряду. Тому на вхід суми значення лічильника знакомест буде подаватися з схеми множення на 7. До того ж це значення потрібно помножити на 8, тобто зрушити на три розряди вліво. Тому молодші три розряди суми будуть дорівнювати молодшим трьом розрядам лічильника точок знакоместа. Виходячи з цього будуть підсумовуватися 10-розрядне число (лічильник знакомест рядки) та 6-розрядне число, але молодші три розряди суми будуть отримані безпосередньо. Отже, для підсумовування двох цих чисел необхідно два 4-розрядних лічильника.

Підсумовування значень лічильників рядків знакоместа і екрану буде проводитися аналогічно. Але значення лічильника знакомест екрану після схеми множення потрібно помножити на 2, тобто зрушити на один розряд вліво. Тому молодший розряд суми буде дорівнювати молодшого розряду лічильника рядків знакоместа. Виходячи з цього, будуть підсумовуватися 5-розрядне число (лічильник рядків екрана) і 4-розрядне число, але молодший розряд суми буде одержаний безпосередньо. Отже, для підсумовування двох цих чисел необхідний один 4-розрядний лічильник. Але при цьому для отримання шостого розряду суми п'ятий розряд суми лічильника рядків екрана підсумовується з прапором переносу суматора.

Підключення розрядів лічильників до ПЗУ і мультиплексору

Для адресації даних в ПЗУ2 використовуються адресні розряди лічильника рядків знакоместа. Розряди лічильника точок знакоместа під'єднані до мультиплексору. З їх допомогою дані про точки виведеного символу перетворюються з паралельної в послідовну форму. Причому на адресні входи мультиплексора подаються розряди 3 .. 5, так як молодші розряди потрібні лише для формування псевдопілообразного напруги.

Опис підключення ЦАП

У даній роботі були використані 10-разрядниеАЦП фірми Texas Instruments DAC 900. Функціональна схема цього ЦАП наведена на рис. 5:

Рис. 5. Функціональна схема ЦАП

Його відмінність від звичайних ЦАП є великий вихідний опір. Тому пропорційно двійкового коду змінюється не напруга, а величина струму. У цьому ЦАП вбудований джерело опорної напруги (+1.24 В), вибір якого здійснюється подачею низької напруги на вхід INT / EXT. Величина вихідного струму ЦАП буде залежати від величини резистора підключеного до входу FSA наступним чином:

.

Вихідний струм знімається з виходу IOUT.Етот ЦАП має можливість диференціального включення. Для цього служить додатковий вихід Максимальна навантажувальна здатність - 20 мА. Був обраний Резистор RFSA = 5.1 кОм. При цьому максимальний струм ЦАП дорівнює

мА.

ЦАПХ використано повністю, так як до його шині даних підходять всі 10 розрядів. До шині даних Цапу підходять 6 розрядів. Вони підключені до старшої частини шини даних ЦАП, так як при цьому здатність навантаження ЦАП використовується по максимуму.

Опис генератора

Як генератор був використаний генератор з програмованою частотою (в межах від 133 кГц до 66.6 МГц) DS1086 фірми DALLAS Semiconductor. Значення частоти генератора (f = 760 кГц) записується по інтерфейсу I2C і зберігатися у внутрішньому ПЗУ генератора. Тому, одного разу запрограмувавши його на фіксовану частоту його можна використовувати за призначенням.

5. Робота за принциповою схемою

Імпульси з тактового генератора DD6 надходять на вхід інкремента 6-розрядного лічильника точок знакоместа, зібраний на двійкових лічильниках DD11, DD12 54ALS169B2A. Одночасно генератор тактується висновок керуючих напруг ЦАПамі. Коли значення лічильника точок знакоместа досягає 40, то спрацьовує система скидання цього лічильника, зібрана на мікросхемах DD1.1-DD1.4, DD4, DD9.1 і на її виході встановиться сигнал низького рівня. Так як він подається на вхід паралельної завантаження лічильника РЕ, то на його виході з'являються дані, які подаються на входи паралельної завантаження D1-D4. Так як там нулі, то на виході лічильника з'явиться нулі (початкова установка). На виході системи скидання знову з'явиться високий потенціал і рахунок почнеться знову.

При цьому на вхід інкремента лічильника рядків знакоместа, зібраного на мікросхемі DD12 подається позитивний фронт сигналу, що збільшує його значення на 1. Його система скидання, зібрана на мікросхемах DD1.5-DD1.6, DD5.1, спрацює при значенні на виході цього лічильника рівному 10.

При скиданні лічильника рядків знакоместа значення лічильника знакомест рядки, зібраного на мікросхемі DD13, збільшитися на 1. Система скидання лічильника знакомест рядка зібрана на мікросхемах DD2.1-DD2.2, DD5.2, DD8.1, DD9.2. Вона спрацює при значенні на виході цього лічильника рівному 13.

При скиданні лічильника знакомест рядка значення лічильника рядків екрану, зібраного на мікросхемі DD15, збільшитися на 1. У цього лічильника немає системи скидання, так як він повинен скидатися при значенні на його виході рівному 4, і це робиться автоматично.

Фактично у вищевказаних 4-х лічильниках зберігаються координати точки екрана, на якій фокусується електронний промінь. Але для отримання цих координат в явній формі потрібно підсумувати значення лічильників точок знакоместа і знакомест рядки, а також - лічильників рядків знакоместа і екрану. Це робиться за допомогою суматорів DD15-DD17 і мікросхеми DD20.1. Але при цьому потрібно врахувати вагові коефіцієнти при їх підсумовуванні, тому потрібно помножити значення лічильників знакомест рядки і рядків екрана на відповідні коефіцієнти, що робиться за допомогою суматорів DD19, DD20, DD22, DD23. Після множення і підсумовування цифровий код подається на шину адрес ЦАПХ і Цапу, на виході яких формується напруга, що подається на відхиляють ЕЛТ.

Яскравість кожної точки зображення зберігається в ПЗУ DD7. Отримання даних про кожному символі, який виводиться на певний знакомісце, відбувається наступним чином. У ПЗУ DD3 зберігається таблиця перекодування номери знакоместа в номер символу, який виводиться на даний знакомісце. Тому подаючи на адресні входи цього ПЗУ дані з лічильників знакомест рядки і рядків знакоместа, на виході ми отримаємо номер виведеного символу на даний знакомісце. При цьому, треба врахувати, що для виведення пропусків ніяких дій робити не треба. Для пропуску знакоместа на яке виводитися пробіл слід збільшити на 1 значення лічильника знакомест рядка. Для цієї функції служить другий розряд ПЗУ DD3: якщо на даному знакомест треба вивести пробіл, то його значення стає рівним 0. Цей біт подається на систему скидання лічильника знакомест, яка автоматично збільшує лічильник знакомест рядка на 1, якщо цей біт дорівнює 0. Для створення позитивного фронту на системі скидання через схему І подаються імпульси з тактового генератора.

Дані з ПЗУ DD3 визначають старшу частину адреси ПЗУ DD7, де зберігається графічний образ виведеного символу. Молодша частина адреси цього ПЗУ визначається даними з лічильника рядків знакоместа. При цьому на виході ПЗУ DD7 з'являється байт, який відповідає яскравості кожного пікселя рядка знакоместа. Для подачі цієї послідовності на модулятор слід перетворити її в послідовну форму. Це робиться за допомогою мультиплексора DD10, на адресні входи якого подаються дані з лічильника точок знакоместа. Тобто згідно з номером точки в рядку знакоместа на виході мультиплексора з'являється потенціал, відповідний її яскравості.

Висновки

У ході цієї курсової роботи була розроблена система відображення статичного зображення, яка використовує малоформатний лінійчатий растр. У цій системі формується кадрова розгортка електронного променя і напруга яскравості, що подається на модулятор. Зображення, яке має виводитися зберігається в ПЗУ, а напруга розгортки формують два ЦАПа. Причому дані про кожного символу зберігаються в окремих сегментах пам'яті. Це дає можливість економити кількість пам'яті при збільшенні кількості інформації виводиться на екран. Бо якщо в ПЗУ збережені графічні образи всіх символів виведеного алфавіту, то обсяг пам'яті необхідний для формування всього екрану буде незмінним при будь-якій кількості символів, що виводяться даного алфавіту. При цьому для виведення деякого символу на певний знакомісце слід сформувати адресу сегмента ПЗУ в якому зберігатися графічний образ цього символу. Для цього служать чотири лічильника, які тактується від генератора імпульсів. На їх виходах формуються числові коди, які відповідають відхиленню електронного променя на екрані. Причому двоє з них служать для формування локальних координат (координати променя в знакомест) - лічильники точок і рядків знакоместа, а інші два, лічильник знакомест рядки і рядків екрана формують глобальні координати. Далі глобальні та локальні координати за координатами Х і У складаються і подаються на відповідні ЦАПи, а потім на відхиляють системи відображення.

Паралельно глобальні координати подаються на перекодировщик номери знакоместа на адресу сегменту даних, де зберігається символ, який виводиться на це знакомісце. Локальні координати служать для визначення адреси в сегменті виведеної точки зображення - дані з лічильника рядків знакоместа задають молодшу частину адреси ПЗУ, де зберігаються виводяться символи. Дані з лічильника точок знакоместа подаються на мультиплексор, який перетворює байт даних з виходу ПЗУ в послідовну форму, після чого цей сигнал в послідовній формі подається на модулятор.

Перевагою даної системи є те, що вона містить лише цифрові вузли, що дає можливість виготовляти такі системи, не піклуючись про її налаштування, спрощує її експлуатацію та ремонт.

Література

1. Яблонський Ф.П. Троїцький Ю.В. "Засоби відображення інформації".

2. Зубчук В.І. "Довідник з цифрової схемотехніки".

3. Методичні вказівкі до виконання курсової роботи з курсу "Прістрої 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. Яблонський Ф.М., Троїцький Ю.В. "Засоби відображення інформації"-М.: Вища школа, 1985.-172 с.

5. Алієв Т.М., Вігдоров Д.І., Кривошеєв В.П. "Системи відображення інформації" .- М.: Вища школа, 1988.-223 с.

6. Шило В.Л. Популярні цифрові мікросхеми: Довідник. - Челябінськ: Металургія, 1989. - 352 с.

7. Лебедєв О.М. Мікросхеми пам'яті та їх застосування. - М: рис, 1990.

8. Пухальський Г.І., Новосельцева Т.Я. Цифрові пристрої. СПб.: Політехніка, 1996.

Додаток 1. Прошивка ПЗУ2

Літера "В"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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 "І"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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 "Ї"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані

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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані



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 "."




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані







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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані


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"




Старша частина адреси

Номер рядка символу

Дані



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

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
384.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Лазерні засоби відображення інформації
Мікропроцесорна системи відображення інформації
Відображення на екрані дисплея графічної інформації
Пристрої відображення інформації монітор відеокарта
Апаратні засоби виведення графічної інформації Засоби візуального відображення графічної інформації
Відображення інформації по діяльності, що припиняється в бухгалтерській звітності
Сутність балансового методу узагальнення та відображення інформації
Система реєстрації юридичних осіб в РФ
Особливості побудови цифрових вузлів засобів відображення інформації
© Усі права захищені
написати до нас