3.6. Блок индикации

Общие положения. Для контроля работоспособности и индикации режимов функционирования контроллера в его состав вводится блок индикации. Индикация строится на СИД-индикаторах, работающих в динамическом режиме.

Основные параметры индикаторов различных типов контроллеров приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.4. Разрядность и состав индикаторов в различных вариантах курсового расчета

Вари-анты	Разрядность индикатора							Режимы работы	Примечание
	Частота		Задер-жка		Амп-ли-туда	Ре-жим	Всего
	ос-нов-ная *	допол-нитель-ная	1	2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
F-ctrl	2	1	0	0	1	1	5	Ожидание, пакет принят, работа
D-ctrl	2	0	2	0	1	1	6	Ожидание, пакет принят, работа

Окончание табл. 3.1

1	2	3	4	5	6	7		8		9	10
F-patt	2	1	0	0	1	1		5		Ожидание, пакет принят, работа
D-patt	2	0	2	0	1	1		6		Ожидание, пакет принят, работа
2D-patt	2	0	1	3	1	1		8		Ожидание, пакет принят, работа
G	Х	Х	Х	Х	Х		1	Х	Норма, авария		Использо-вать статический режим
G2	0	0	0	0	0		1	11	Контроль, отчет, ожидание		По 2 разряда на каждый счетчик ошибок
A-ctrl	2	1	0	0	2		1	6	Ожидание, пакет принят, работа		Режимы могут изменяться в соответствии с заданием
DG-patt	2	1	0	0	0		1	4	Ожидание, пакет принят, работа		Режимы могут изменяться в соответствии с заданием

* Для индикации основной частоты используются условные обозначения из табл. 2.2.

Знак «Х» означает, что разрядность индикаторного устройства и его поля определяются основным назначением имитатора.

В основном режиме функционирования контроллера как имитатора сигнала индикация предназначена для демонстрации текущего режима работы и указания полученных параметров настройки. Разрядность СИД-индикаторов, т. е. полнота представляемой информации, определяется типом контроллера и указывается в задании на курсовой расчет.

Статический режим индикации. В курсовом расчете используются 7-сегментные СИД-индикаторы, которые позволяют выводить цифровую информацию и некоторые знаки, полученные синтезом из имеющихся сегментов. Для подключения индикаторов в микропроцессорной системе (рис. 3.7) необходимы регистры хранения, декодеры BCD-кода в код 7-сег-ментного индикатора и драйверы, позволяющие получить требуемый для свечения конкретного сегмента ток.

Для вывода информации на n-разрядов необходимо произвести:

• n/2 записей в регистры хранения (последовательное использование сигналов управления: CS0# = 0 and IOW# = 0; CS1# = 0 and IOW# = 0, …

Рис. 3.20. Структурная схема индикаторного устройства, работающего в статическом режиме

CSn/2# = 0 and IOW# = 0), причем коды записи (байты) должны быть в упакованном BCD-формате;

• записанные коды 8-4-2-1 преобразовать в коды 7-сегментных индикаторов, и тогда на индикаторах появится изображение. Повторное обращение к индикаторному устройству требуется только при необходимости изменить содержимое какого-либо разряда или всего индикатора в целом.

Для схемы, использующей 2n разрядов, требуется n регистров хранения, n драйверов и n декодеров, что делает этот вариант индикации излишне громоздким, особенно при большом количестве разрядов.

Некоторое упрощение схемы статической индикации может быть получено, если декодирование BCD-кода возложить на программное обеспечение индикаторного устройства, однако при этом вывод 7-разрядного кода и его хранение потребует по одному регистру на каждый разряд. Значительно лучшие характеристики по экономии аппаратных средств обеспечивает схема динамической индикации.

Динамическая индикация. Структурная схема, использующая 7-сег-ментную динамическую индикацию, показана на рис. 3.8.

Принцип динамической индикации предполагает параллельное соединение сегментов всех СИД-индикаторов, подачу кода на все индикаторы сразу, но включение производится только одного  того, код разряда которого по дан в данный момент на сегменты. Задание кода разрешения текущего разряда производится сигналами С1, С2, …, С4. По истечении определенного времени, в течение которого текущий разряд воспроизводит информацию,

Рис. 3.21. Структурная схема динамического индикаторного устройства

происходит подача кода следующего разряда и кода разрешения на него, и т. д. Временная диаграмма работы 4-разрядного индикаторного устройства представлена на рис. 3.9.

Для работы индикаторного устройства в динамическом режиме требуется только 2 регистра (независимо от числа разрядов) и 2 драйвера. Регистр 1 используется для фиксации и временного хранения кода (8-4-2-1) цифры очередного разряда (Data(И1), Data(И2), Data(И3), Data(И4)), регистр 2 – для подачи разрешающих стробов (C1, C2, C3, C4) на очередной разряд устройства.

Как видно из рис. 3.9, коды на выходе регистра 2 могут принимать значения 01, 02, 04, 08 (унитарный код, который включает разряд логической единицей), и затем опять в той же последовательности. Разрешение для каждого разряда устанавливается только после записи нового кода в регистр 1, последнее выполняется путем предварительного обнуления содержимого регистра 2 перед записью информации в регистр 1 с последующим разрешением соответствующего разряда. Это означает, что унитарный код разрешения перемежается с кодом 00h.

Для комфортного восприятия информации частота обновления должна быть больше 50 Гц.

При n-разрядном индикаторе и использовании частоты обновления информации 50 Гц длительность свечения одного разряда будет 1/50/n. Для 4-раз-рядного индикатора эта длительность равна 5 мс, т. е. темп обновления информации в индикаторном устройстве должен быть 1/5 мс = 200 Гц. С такой частотой должна обновляться информация в регистрах 1 и 2. Наиболее простое решение периодического обновления информации может быть получено введением аппаратного генератора частоты сканирования (F_scan) и вызова по

Рис. 3.22. Временная диаграмма работы 4-разрядного индикаторного устройства

его сигналам ППОП, которая циклически записывает необходимые коды в регистры 1 и 2.

Замечание. При построении индикаторного устройства с числом разрядов больше 8 для получения кода разрешения разрядов на выходе регистра 2 может быть поставлен дешифратор. При наличии свободных портов ввода-вывода приборов 8155 и 8755 они вполне могут быть использованы в качестве регистров 1 и 2, если в задании на курсовой расчет не указано иное.