3.5.3. Сегментная индикация

Для индикации символов (прежде всего – десятичных цифр) в простейших МПС часто используется сегментная индикация. В этом случае каждому разряду (знакоместу) ставится в соответствие группа сегментов, реализованных каждый как светодиод, электролюминисцентный, газоразрядный или жидкокристаллический индикатор, причем у индикаторов одной группы имеется, как правило, общий электрод (анод или катод). Каждый сегмент разряда можно включить независимо от другого при условии, что на общий электрод будет подан соответствующий потенциал.

Количество сегментов разряда зависит от номенклатуры индицируемых символов, требуемого «качества» отображения и допустимых аппаратных затрат. Наибольшее распространение получили семисегментные индикаторы (восьмисегментные, восьмой электрод – запятая).

Рис.3.27. Использование шифратора и дешифратора для

увеличения размерности матрицы клавиатуры

Различают два способа организации сегментной индикации – статическийидинамический. Схема организации статической индикации приведена на рис 3.28 Для обслуживания каждого индикатора требуется собственный знакогенератор (ЗГ), преобразующий двоичный код символа в семисегментный. Обычно номенклатура индицируемых на семисегментном индикаторе символов не выходит за пределы десятичных (реже – шестнадцатеричных) цифр, поэтому для их кодирования достаточно четырехбитового поля². Код символа поступает на вход знакогенератора (ЗГ) – комбинационной схемы или ПЗУ, преобразующей позиционный код символа в семисегментный.

Рис.3.28. Статическая сегментная индикация

К недостаткам статической индикации можно отнести значительные затраты оборудования и большое число выводов (линий интерфейса), требуемых для ее обслуживания. Особенно это проявляется при большом числе индикаторов. В схеме рис. 3.28 можно исключить знакогенераторы, обеспечивая программное преобразование кодов символов. Однако такое решение приведет к значительному (почти двукратному) увеличению требуемого числа линий интерфейса.

Для сокращения числа линий интерфейса блока индикации и объема его оборудования при большом числе индикаторов в системе обычно используется динамическая индикация (Рис.3.29).

Рис.3.29. Динамическая индикация

При реализации динамической индикации все «одноименные» сегменты всех индикаторов объединяются гальванически и подключаются к выходам единственного регистра символов или единственного знакогенератора. Общие электроды индикаторов подключаются к источнику питания через ключи, управляемые регистром сканирования, причем в регистре сканирования должен размещаться унитарный код. Таким образом, в каждый момент времени активным является только один индикатор.

Микропроцессорная система должна программно обеспечить синхронную смену кода символа на входе знакогенератора и позиции символа в регистре сканирования. Для того, чтобы индицируемые символы на всех индикаторах воспринимались человеком как единое изображение, частота сканирования всего изображения должна составлять не менее 30 .. 50 Гц.

При работе динамической сегментной индикации МПС должна постоянно ее обслуживать, выводя коды и позиции символов. Для проведения других операций МПС может использовать промежутки времени между циклами индикации (около 20 мс) или, если этого времени недостаточно, останавливать индикацию на время проведения других операций. Если остановка индикации недопустима, а ресурсов времени недостаточно, можно использовать в МПС специальный контроллер, который берет на себя функции обслуживания динамической индикации, а заодно – и клавиатуры.