4.2. Дисплеи на электроннолучевых трубках.

Известно много способов построения дисплеев на ЭЛТ.

Они отличаются:

• по функциональному назначению разделяются на текстовые, псевдографические и графические;

• по принципу сканирования луча на экране разделяются на функциональные (векторные) и растровые;

• по цвету и яркости разделяются на монохромные и цветные;

• по объему памяти разделяются на дисплеи с памятью на строку и на кадр.

Простейшими из них являются монохромные текстовые дисплеи.

4.2.1. Текстовые дисплеи.

Состав монохромного текстового дисплея:

• регенеративное БЗУ для хранения символов каждого знакоместа в кадре (или строке);

• знакогенератор (ЗГ) используется для преобразования кода символов (КС), поступающих от БЗУ в сигналы управления лучом. ЗГ содержит ПЗУ для хранения конфигурации символов;

• блок сопряжения дисплея с магистралью ЭВМ;

• функциональную клавиатуру (световое перо) для редактирования текста на экране.

В зависимости от способа управления лучом ЭЛТ различают дисплеи с функциональным управлением лучом и растровые.

Структура монохромного текстового дисплея с функциональным управлением лучом представлена на рисунке.

Задачей ЗГ здесь является формирование отклоняющих напряжений ЭЛТ по осям х,у(U_x,U_y) и сигнала засветки лучаU_z. В зависимости от значенийU_x,U_yна экране рисуется соответствующий вектор. Символ воспроизводится как последовательность векторов. Недостаток такой структуры - необходимость формирования в аналоговой форме высоковольтных напряженийU_x,U_y.

Этого недостатка лишены растровые дисплеи, в которых используется стандартная телевизионная развертка телевизора, формируемая генератором развертки (ГР).

В этой схеме ЗГ формирует три сигнала:

• начало строчной разверти (НСР);

• начало кадровой развертки (НКР);

• сигнал засветки луча U_z.

Наибольшее распространение по практике получил дисплей с TVразверткой, поэтому рассмотрим их подробнее.

Принцип построения изображения на экране ЭЛТ с телевизионной разверткой.

На рисунке приняты обозначения:

U_x,U_y- отклоняющие напряжения формируемые ГР;

U’_x,U’_y- сигналы управления подаваемые на ГР для запуска генераторов строчной и кадровой развертки;

U_z- сигналы засветки луча;

t_прс,t_охс- время прямого и обратного хода луча строчной развертки;

t_прк,t_охк- время прямого и обратного хода луча кадровой развертки.

Для стандартной TVразвертки приняты следующие соотношения:

t_к=t_прк+t_охк=(18+2)*10^-3 сек,

t_стр=t_прс+t_охс=(52+12)*10^-6 сек.

В телевизионном приемнике сигналы управления лучом U’_x,U’_y,U_zвыделяются из несущей частоты, а для дисплея формируются схемой управления. Амплитуда этих сигналов подбирается так, что

U’_x+U’_y+U_z- уровень белого на экране,

U’_x+U’_y-0 - уровень черного.

Поэтому при обратном ходе луча строчной и кадровой развертки след его не виден на экране.

Временные соотношения при формировании кадра на L*Hзнакомест и числом элементов разложения каждого знакоместа (l+l)*(h+h) точек представлены на рисунке.

Время обратного хода луча строчной развертки выражено в знакоместах (L).

Время обратного хода луча кадровой развертки выражено в строках (H).

При построении контроллера дисплея на ЭЛТ нужно осуществить синхронизацию работы памяти контроллера и генератора развертки. Для этого в контроллере используются:

l+l- счетчик числа элементов разложения знака;

L+L- счетчик числа знаков в строке и времени обратного хода луча;

h+h- счетчик числа телевизионных строк на строку текста и расстояние между строками;

H+H- счетчик числа строк текста и счетчик обратного хода луча кадровой развертки.

В контроллере необходимо предусмотреть управление указателем или маркером, задаваясь его координатами в системе L,H.

Структура контроллера монохромного дисплея.

Контроллер должен работать в двух режимах:

• режим заполнения ОЗУ от ЭВМ. Адреса ОЗУ формируются на шине адреса магистрали ЭВМ;

• Режим воспроизведения. Адреса ОЗУ формируются с помощью счетчиков LиH. С этой целью в схеме используются мультиплексоры адреса.

С целью снижения требований к ПЗУ, с него в параллельной форме считывается lразрядов, которые преобразуются в последовательный код на регистре сдвига.

По мере перемещения луча вдоль TVстроки воспроизводится соответствующая строка разложения всех символов строки текста. При переходе к новойTVстроке (СТ_h+1) воспроизводится очередная строка разложения.

При переполнении СТ_hформируется сигнал СТ_h+1 и цикл повторяется для новой строки текста.

В любом дисплее используется режим редактирования, которое выполняется с помощью маркера (указателя) или светового пера. Для этого необходимо выводить указатель в заданную точку (с помощью клавиатуры).

Редактирование.

Выводимые символы хранятся в БЗУ, в порядке их вывода на экран. Редактирование сводится к изменению содержимого отдельных ячеек БЗУ. Эта процедура выполняется в три этапа:

• указать знакоместо на экране;

• преобразовать знакоместо в адрес ячейки ОЗУ;

• изменить содержимое ячейки.

Положение указателя на экране определяется специальным счетчиком указателя состоящим из двух секций CTLиCTHук.

Счетчик указателя заполняется программно или от клавиатуры с тем, чтобы вывести указатель в заданное место экрана с координатами L,H.

По мере воспроизведения текста на экране наступает равенство кадров CTL=CTL_укCTH=CTH_ук, которое устанавливается схемой сравнения кодов. Эта схема формирует на ОЗУ сигнал «Воспроизведение указателя».

Указатель можно сформировать в виде точки или черты в пределах знакоместа.

Схема управления счетчиком указателя от клавиатуры.

Скорость перемещения указателя определяется выбором коэффициента Nв равенствеt=t_k*N, гдеt_k - период кадровой развертки.

Адрес ячейки ОЗУ формируется в счетчике адреса. По мере работы контроллера при воспроизведении, в момент равенства содержимого счетчика указателя и счетчика адреса ОЗУ производится замена содержимого ячейки.

На том же принципе организуются другие подпрограммы редактирования. Рассмотрим два примера:

• исключить лишний символ и сомкнуть текст;

• вставить недостающий символ и раздвинуть текст.

Сущность первого примера состоит в том, что при выводе текста оказался лишний символ в слове. При редактировании нужно подвести указатель к лишней букве и вычеркнуть ее. При этом содержимое каждой последующей ячейки ОЗУ переносится в предыдущую. Эта операция выполняется до конца строки текста.

Во втором примере в слове недостает символа. Нужно вставить недостающий символ и раздвинуть текст до конца строки.

При редактировании нужно подвести указатель к знакоместу куда нужно включить недостающий символ и подать его от клавиатуры. При этом нужно предварительно освободить ячейку ОЗУ, запомнив ее содержимое в промежуточном RG.

Последовательность действий:

• запомнить содержимое ячейки ОЗУ в RG1 [(^.)CTARG1];

• записать в эту ячейку содержимое RG2 [(^.)CTARG2];

• освободить очередную ячейку ОЗУ и занести в нее содержимое RG1 [(^.)CTA+1RG1].