8. Монитор.

В состав ЭВМ входит алфавитно-цифровой монитор растрового типа. Этот же монитор может быть использован для отображения псевдографических символов.

Основными частями монитора являются :

- ЭЛТ ( электронно-лучевая трубка )

- ЗУ регенерации

- знакогенератор

- счетчики, используемые для адресации ЗУ регенерации

Монитор синхронизируется сигналом СLK_1, так как частота синхросигнала, используемого в остальной части ЭВМ обычно оказывается недостаточной для работы монитора.

Символ на экране формируется построчно за несколько проходов луча. Для отображения символов используется матрица 16´16. В эту же матрицу включаются межстрочные и межсимвольные промежутки. На экране отображаются 32 строки по 64 символа.

ЗУ регенерации имеет объем, достаточный для размещения двух экранов (4096 символов по 1 байту).

Формирование символов на экране начинается с верхнего левого угла. При этом каждый синхроимпульс увеличивает содержимое счетчика точек на 1 (имеются в виду точки разложения символа в матрицу). После достижения последнего значения (15) происходит переполнение счетчика (при этом все точки текущей строки знака уже сформированы), а формируемый при этом сигнал переполнения увеличивает содержимое счетчика знаков (внутри строки). Это - 6-разрядный счетчик, содержимое которого используется в качестве младших разрядов при адресации ЗУ регенерации. Кроме того, выходы этих счетчиков объединяются в шину (старшие разряды берутся из счетчика знаков, а младшие - из счетчика точек), которая используется для формирования горизонтальной развертки. После переполнения счетчика знаков (к этому моменту вся строка телевизионного растра уже сформирована) происходит увеличение счетчика строк разложения символа, т. е. начинает формироваться новая строка экрана. Содержимое этого счетчика используется в генераторе знаков для получения строки пикселов, исходя из кода знака ( берется из ЗУ регенерации ) и номера строки внутри этого знака. Переполнение этого счетчика приводит к увеличению счетчика текстовых строк. Счетчик текстовых строк совместно со счетчиком символов используется для адресации ЗУ регенерации. Кроме того, вместе со счетчиком строк разложения знака используется для формирования вертикальной развертки.

В формировании адреса ЗУ регенерации участвует также регистр-счетчик номера базовой строки, содержимое которого складывается с содержимым счетчика строки текста. Регистр-счетчик базовой строки используется для реализации прокрутки экрана - вместо перемещения почти всего объема ЗУ регенерации теперь достаточно только увеличить значение этого счетчика и дописать в ЗУ регенерации содержимое навой строки.

После того, как заканчивается формирование очередной строки текущего символа, начинается формирование этой же строки следующего за ним символа той же текстовой строки. Сигналом окончания формирования строки символа служит переполнение счетчика точек, после чего формируется адрес следующего символа в ЗУ регенерации. Прочитанный оттуда код символа а также код номера строки разложения символа поступает на вход генератора знаков. В качестве генератора знаков используется ИС ПЗУ, которая по этим двум кодам формирует 16-разрядное число, представляющее собой код строки символа. В этом коде светящейся точке экрана соответствует 1, несветящимся-0. Из генератора знаков код строки символа поступает в сдвиговый регистр, и запоминается в нем. Далее, с каждым синхронизирующим импульсом сдвиговый регистр выдает новую точку знака. Сначала на его выходе - первая точка строки символа, затем- вторая, и так до тех пор, пока не будет сформирована вся строка. Затем из ЗУ регенерации читается новый символ. Когда же формирование строки растра полностью закончено (чему соответствует переполнение счетчика знаков), происходит переход на следующую строку. Но, на переход луча ЭЛТ из конца текущей строки в начало следующей необходимо довольно продолжительное время. Поэтому, по сигналу переполнения счетчика знаков запускается схема, гасящая луч на время такого перехода и блокирующая работу счетчиков.

Схема гашения луча состоит из D-триггера, в который при возникновении запускающего схему сигнала записывается 1. Выход этого триггера подключен к инверсному входу сброса счетчика, отмеряющего требуемый временной интервал. Поэтому, когда в триггер сброшен, счетчик все время находится в нулевом состоянии. При установке триггера в единицу счетчик начинает свою работу. На выходе счетчика стоит комбинационная схема, которая выделяет такое состояние счетчика, при достижении которого нужный интервал времени истекает. Выход этой КС подключен ко входу сброса триггера. При достижении счетчиком требуемого состояния происходит сброс триггера, который вызывает сброс счетчика и схема возвращается в исходное состояние. Комбинационная схема имеет еще один выход на котором во всех состояниях счетчика, кроме нулевого присутствует низкий уровень напряжения. Сигнал с этого выхода используется для блокирования работы счетчика точек, а также для гашения луча.

После завершения формирования последней строки экрана (чему соответствует переполнение счетчика строк текста), запускается другая схема гашения луча, отличающаяся от первой более продолжительным временем гашения. Это время необходимо лучу для перехода из правого нижнего угла экрана в левый верхний.

Так как при работе монитора ЗУ регенерации все время занято, процессор может получить доступ к нему только в то время, когда работа монитора останавливается, т. е. во время обратного хода луча. Сигнал, останавливающий работу монитора является одновременно сигналом, разрешающим процессору доступ к ЗУ регенерации.

Процессор также сам может потребовать ЗУ регенерации в свое распоряжение, но при этом формирование изображения на экране будет остановлено. Поэтому пользоваться этим методом доступа к ЗУ регенерации рекомендуется только в том случае, когда нужно быстро обновить содержимое значительной части экрана.

Управление монитором осуществляется с помощью специальных команд. Формат командного слова :

15	14	13	12	5	4	0
stop	+1	load	Не используется		Номер базовой строки

Значения битов :

stop - остановка работы монитора и предоставление ЗУ регенерации в полное распоряжение процессора.

+1 - Увеличение на единицу содержимого регистра-счетчика базовой строки. Увеличение происходит каждый раз при переходе состояния этого бита из 0 в 1

load - Загрузить в регистр-счетчик базовой строки номер базовой строки ( биты 0 - 4 ).

Запись в регистр команд разрешает управляющий сигнал, разрешающий запись в регистр команд с шины данных.

ЗУ регенерации доступно процессору не только по записи, но и по чтению. Для адресации ЗУ регенерации из процессора на входе адреса ЗУ стоит мультиплексор адреса, который при прямом ходе луча подает на входы адреса ЗУ адрес, формируемый счетчиком символов и счетчиком строк текста, а при обратном ходе луча - адрес, сформированный процессором.

Регистр состояния монитора имеет только один значащий бит - бит готовности. Этот бит устанавливается при переходе обратном ходе луча ЭЛТ ( т. е. когда процессору разрешен доступ к ЗУ регенерации ). Шина управления формирует сигнал, разрешающий тристабильному буферу вывод в шину данных.

Для вывода данных в монитор процессор перед каждой операцией вывода должен опрашивать этот флаг до тех пор, пока вывод не будет разрешен.

Страница 19