17 Средства отображения информации.

Технические средства, используемые для формирования информационных моделей, называются средствами отобра­жения информации (СОИ). С помощью СОИ полученная от одного или нескольких источников информация преобразуется в информационную модель, удобную для восприятия оператором. Процесс формирования ИМ в СОИ сопровождается преобразова­нием кодов. Например, для отображения времени в цифровых часах двоично-десятичный код, занесенный в счетчик временных интервалов, преобразуется в десятичные цифры, указывающие время на циферблате. В часах средства отображения явля­ются их составной частью, однако в случае управления объекта­ми или при взаимодействии человека с ЭВМ СОИ могут иметь достаточно сложную структуру.

Обобщенная структурная схема СОИ показана на рис. 3.1. От источника (ИИ) информация поступает в СОИ через интерфейс (УИ) по параллельным или последовательным кана­лам связи. С помощью интерфейса осуществляется механическое, электрическое и алгоритмическое согласование между собой выходных цепей ИИ и входных цепей СОИ. В интерфейс входят линии связи, устройства согласования сигналов по уровню и мощности, а также устройст­ва формирования управляющих сигналов, обеспечивающих задан­ный алгоритм обмена информацией. Стандартный интерфейс, включающий в себя аппаратную часть и программное обеспе­чение, определяющее алгоритм обмена информацией, играет важ­ную роль в унификации узлов информационных систем, обеспе­чивающей взаимозаменяемость отдельных устройств и наращивае­мость системы.

Источником информации могут быть информационно-измери­тельные устройства, клавиатура ввода буквенно-цифровой инфор­мации, ЭВМ, устройства формирования фото-, кино- и телевизи­онных изображений и т. д. Следует отметить, что в системах с ЭВМ возможен двусторонний обмен информацией: как от ЭВМ к СОИ, так и наоборот,  - что позволяет организовать диалоговый режим работы. При таком режиме оператор с помощью специ­альных устройств редактирует информацию, выведенную на СОИ с ЭВМ, а затем вновь вводит ее в ЭВМ. Диалоговый режим ши­роко используется в системах автоматического проектирования и в системах автоматизации научных исследований.

 

 

Рис. 3.1. Обобщенная структурная схема СОИ

 

Буферное запоминающее устройство (БЗУ) служит для промежуточного хранения информации, получаемой от ИИ, что позволяет согласовать работу СОИ и ИИ по скорости, а также организовать режим регенерации изображения без обра­щения к источнику информации. Информационная модель в БЗУ хранится в виде совокупности кодов элементов информационной модели, расположенных в той последовательности, в которой они должны находиться на информационном поле. Так, при формировании текстовой информационной модели в БЗУ заносятся стандартные коды знаков в последовательности, определяемой текстом.

Преобразователь кодов информационной моде­ли (ПКИМ) осуществляет преобразование кодов элементов ин­формационной модели, заданных алфавитом источника информа­ции, в код, определяемый алфавитом индикатора. Для приведен­ного примера с цифровыми часами при использовании 7-сегментных индикаторов ПКИМ преобразует четырехразрядный двоично-десятичный код в семиразрядный. При использовании газоразрядных индикаторов с профилированными катодами циф­ра формируется методом знакомоделирования, в этом случае ПКИМ выполняет функцию дешифратора 4 на 10 (4 входа, 10 вы­ходов). Для формирования тех же цифр на телевизионном экране ПКИМ должен преобразовать параллельный код цифр в последо­вательность сигналов управления интенсивностью электронного луча ЭЛТ.

Преобразователи кодов информационной модели для синтеза знаков в СОИ с ЭЛТ называют знакогенераторами.

Устройство адресации (УА) задает положение (адрес) элемента информационной модели на информационном поле.

Индикатор является прибором, осуществляющим непосред­ственное преобразование электрических сигналов в видимое изо­бражение.

Устройство управления (УУ) осуществляет энергети­ческие и другие преобразования сигналов с выхода ПКИМ, необ­ходимые для управления работой индикатора. Например, при ис­пользовании газоразрядных индикаторов в устройство управления входят ключи, обеспечивающие переключение с уровня возбужде­ния на уровень гашения газового разряда и наоборот. Индикатор вместе с устройством управления образуют блок индикации, на­зываемый также видеомонитором.

Устройство синхронизации (УС) обеспечивает син­хронизацию работы всех узлов СОИ между собой и с источником информации.

Основныем параметры СОИ:

1) используемый алфавит,

2) информационную емкость,

3) разрешающую способность,

4) быстродействие,

5) точность воспроизведения информации,

6) фотометрические параметры (яркость, контраст),

7) надежность,

8) стоимость,

9) потребляемую мощность.

Классификация средств отображения информации

Различие условий работы и многообразие решаемых задач привели к созданию большого количества специфических СОИ, отличающихся областью использования, видом источника информации и степенью предварительной обработки информации. Существует несколько подходов к классификации средств отображения информации:

1.           Назначение (условия работы) – определяет требования к весу, энергопотреблению, виброустойчивости, герметичности, диапазону рабочих температур, влажности, воздействию окружающей среды:

- стационарные системы (наземные);

- возимые, носимые системы;

- авиационные системы;

- морские системы;

- космические системы.

2.           Способ видеопреобразования – определяется назначением (требования по энергопотреблению) и условиями работы (освещенность):

- светоизлучательные;

- светоотражательные;

- светоклапанные.

3.           Привычность начертания – определяется сложностью систем управления начертания:

- привычное начертание;

- удовлетворительно привычное начертание;

- непривычное начертание.

4.           Характер помехозащищенности – определяется важностью задач и ценой ошибки:

-  без обнаружения помех;

- с обнаружением помех, но без восстановления информации;

- с обнаружением помех и с восстановлением информации.

5.           Количество пользователей – определяется расстоянием, задает размеры знаков и углы наблюдения:

- индивидуальные (L ≤1,5 метра до наблюдателя);

- групповые (1,5 ≤ L ≤ 4 метра);

- коллективные (L ≥ 4 метров).

6.           Вид отображаемой информации – определяет сложность ИМ.

- буквенные, цифровые, текстово-графические;

- знаковые (символьные);

- дискретно-аналоговые, шкальные.

7. Физические принципы – определяются всеми предыдущими пунктами классификации и задают тип используемого индикатора:

- электронно-лучевые трубки;

- электролюминесцентные индикаторы;

- светоизлучающие диоды;

- вакуумнолюминесцентные индикаторы;

- вакуумнонакальные индикаторы;

- газоразрядные индикаторы;

- жидкокристаллические индикаторы;

- электромеханические индикаторы;

- магнитооптические индикаторы;

- электрохемохромные индикаторы.

 

Средства отображения информации должны удовлетворять следующим требованиям:

1) обеспечивать понимание наблюдателем отображаемой информации;

2) прояснять сложные отношения так, чтобы тенденции развития событий были представлены в доступной форме;

3) создавать необходимые условия для принятия правильного решения;

4) обеспечивать эффективное информационное взаимодействие человека и техники, при котором возможности обоих используются наилучшим образом;

5) обеспечивать максимальную надежность человека, сводить до минимума степень возможных ошибок;

6) обеспечивать гибкость поведения человека;

7) координировать действия для коллектива наблюдателей.