Знакогенераторы и индикаторные устройства

Индикаторные устройства служат для визуальной индикации внутреннего состояния электронных устройств или цифровой информации, преобразуемой электронными устройствами и ЭВМ.

Обычно индицируется цифровая информация, но в принципе речь может идти и о текстовой информации (как это сделано в индикаторах типа «бегущая строка»). Существуют также индикаторы, отображающие информацию на шкале. Индикация основана на том, что под действием электрического тока в устройстве индикации либо изменяются оптические свойства, либо это устройство само генерирует свет.

Наиболее простой пример - шкальный индикатор. Если комбинационная схема - дешифратор 3*8, то в зависимости от входного кода горит соответствующий светодиод. Дешифратор может иметь другую функцию: когда горят все светодиоды, номер которых меньше поданного на вход кода.

Из нескольких светодиодов можно составить индикаторы или матрицы, отображающие буквы и цифры. В семисегментных индикаторах семь излучающих сегментов-светодиодов (обозначенных буквами а - д) расположены так, что зажигая их в определенной комбинации, можно высветить все десять (и даже шестнадцать) цифр.

Рис. 6.18. Семисегментный индикатор и представление 16 цифр

Для того чтобы изготовить схему, управляющую работой такого индикатора, необходимо составить таблицу истинности для каждого отдельного сегмента и по этой таблице построить комбинационную схему с 4 входами и 7 выходами, управляющую работой индикатора.

Шинная структура эвм

Для сопряжения и связи устройств компьютера между собой служит системная шина. Впервые она появилась в компьютерах второго поколения. Системная шина современного компьютера представляет собой целый набор соединительных проводов и специальных схем и включает в себя:

■ шину данных, содержащую соединительные провода и схемы сопряжения для параллельной передачи разрядов машинного слова;

• шину адреса, содержащую соединительные провода и схемы сопряжения для параллельной передачи разрядов адреса ячеек запоминающего устройства или портов ввода-вывода внешних устройств;

• шину инструкций, содержащую соединительные провода и схемы сопряжения для передачи управляющих сигналов (инструкций) в различные узлы и блоки машины;

• шину питания, предназначенную для подключения блоков и узлов компьютера к системе энергоснабжения.

Системная шина обеспечивает передачу и прием информации, соединяя различные устройства:

• микропроцессор - оперативная память;

• микропроцессор - внешние устройства (порты ввода-вывода внешних устройств);

• оперативная память - порты ввода-вывода внешних устройств (в режиме прямого доступа памяти под управлением контроллера прямого доступа к памяти).

Все устройства подключены к шине либо непосредственно, либо через специальные схемы - контроллеры. Управление работой шины осуществляется обычно специальным устройством, которое называется контроллером шины. Структурная схема шины данных представлена на рис. 6.19. При подключении к шине различных устройств типична ситуация, когда соединяющие провода имеют большую длину, а следовательно, индуктивность и емкость. Кроме того, один активный элемент работает на большое число входов, имеющих реальное входное сопротивление. Это приводит к тому, что необходимо использовать логические элементы с повышенной нагрузочной способностью (усилители тока). В качестве таких устройств служат буферные усилители и приемопередатчики.

Рис. 6.19. Структурная схема шины данных