22980

Клавіатура і індикація

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ОЗП індикації являє собою область операційної памяті в якій стільки комірок скільки знаків може бути розміщено на екрані. Побудова знаків Знаки на екрані дисплею будуються за мозаїчним принципом. Знакоформувач Знакоформувач являє собою ПЗП в якому закладена інформація про структуру утворюваних ним знаків. Таким чином ці три ІМС можуть створювати 96 різних знаків символів.

Украинкский

2013-08-04

5.36 MB

0 чел.

Лекція № 11

Клавіатура і індикація

 У електронно-обчислювальній машині уся інформація фігурує у двох повязаних між собою видах: у вигляді символів і у вигляді кодів. Для користувача вона існує у вигляді символів - тих цифр, літер або значків, які зображені на клавішах або виводяться на екран алфавітно-цифрового дисплея. Для машини ж ця інформація існує у вигляді 8-розрядних кодів які саме і циркулюють всередині машини. У міжнародному позначенні ці коди мають назву ASCI I - кодів (читається як аскі-коди). За радянськими ГОСТ-ами ці коди дістали назву КОИ-8 (“Код обмена информацией, восьмиразрядный”). Так наприклад, літері R  відповідає код 52Н, цифрі 4 код 34Н, а значку $ код 24Н. Фрагмент повної таблиці ASCI I - кодів наведено у табл.11.1.

                                                                                              

                                                                                                            Табл.11.1.

Код

Символ

Код

Символ

Код

Символ

Код

Символ

Код

Символ

21H

!

34H

4

47H

G

5AH

Z

6DH

m

22H

35H

5

48H

H

5BH

[

6EH

n

23H

#

36H

6

49H

I

5CH

\

6FH

o

24H

$

37H

7

4AH

J

5DH

]

70H

p

25H

%

38H

8

4BH

K

5ED

^

71H

q

26H

&

39H

9

4CH

L

5FH

_

72H

r

27H

3AH

:

4DH

M

60H

`

73H

s

28H

(

3BH

;

4EH

N

61H

a

74H

t

29H

)

3CH

<

4FH

O

62H

b

75H

u

2AH

*

3DH

=

50H

P

63H

c

76H

v

2BH

+

3EH

>

51H

Q

64H

d

77H

w

2CH

,

3FH

?

52H

R

65H

e

78H

x

2DH

-

40H

@

53H

S

66H

f

79H

y

2EH

.

41H

A

54H

T

67H

g

7AH

z

2FH

/

42H

B

55H

U

68H

h

7BH

{

30H

0

43H

C

56H

V

69H

i

7CH

|

31H

1

44H

D

57H

W

6AH

j

7DH

}

32H

2

45H

E

58H

X

6BH

k

7EH

~

33H

3

46H

F

59H

Y

6CH

l

7FH

забой

Принцип роботи клавіатури

Задача клавіатури полягає у тому щоб при натисканні деякої клавіші створити на виході клавіатури код, що відповідає символу на клавіші.

Схематичне зображення будови пристрою, яке дає змогу зрозуміти принцип роботи клавіатури, подано не рис.11.1. Сама клавіатура зображена на ньому як матриця ключів які замикають вертикальні і горизонтальні провідники (щоб  не затемнювати рисунок на ньому зображено лише один ключ, який знаходиться у замкненому стані; усі  інші ключі вважаються розімкненими). Кожній клавіші відповідає свій ключ.

Від генератора тактових імпульсів ГТІ надходять періодичні імпульси, які подаються на лічильник 1:16. Лічильник рахує імпульси і створює на своєму виході чотирьохрозрядне двійкове число, котре після кожного імпульсу збільшується на одиницю. Два старші розряди цього числа подаються на адресні входи дешифратора “1 із 4”, два молодших - на адресні входи мультиплексора. Мультиплексор має чотири інформаційні входи і один вихід. Нагадуємо, що у такому мультиплексорі за двохрозрядною адресою активізується один із чотирьох інформаційних входів і якщо на цьому вході зявиться одиниця, то вона буде передана на вихід мультиплексора. Адресні комбінації що відповідають кожному з інформаційних входів, записані поруч з ними курсивом.

Дешифратор періодично сканує вертикальні провідники ключової матриці (тобто почергово подає на них сигнали високого рівня). А молодші біти почергово активізують інформаційні входи мультиплексора. При натисканні одного з клавішів вертикальний провідник замикається з горизонтальним і сигнал високого рівня може потрапити з одного з виходів дешифратора на вхід мультиплкесора  і створити “1” на виході останнього.

 Нехай, наприклад, було натиснуто клавішу що відповідає перехрещенню вертикального провідника 10 і горизонтального 01. Високий рівень на виході мультиплексора зявиться тоді і тільки тоді, коли на вертикальному провіднику буде “1”, а молодшими бітами буде активізований вхід мультиплексора що відповідає адресному коду 01. Це відбудеться у момент коли на виході лічильника утворюється число 1001 = 09Н.

Сигнал високого рівня з виходу мультиплексора відкриває на запис регістр кодів РК і число 09Н зявиться на виході цього регістра. Нове число зявиться на виході РК після нового натискання на якусь іншу клавішу. При достатньо високій частоті тактових імпульсів весь цей процес відбувається дуже швидко - за лічені мікросекунди, тобто за значно  коротший час аніж користувач буде утримувати клавішу натиснутою.

У нашому прикладі ми задля простоти зобразили матрицю ключів  4х4, що відповідає 16 клавішам і 16 кодам. Але ніщо не заважає зробити таку матрицю 8х16, яка б відповідала 128 числам. Цього було б достатньо для генерування  ASCI I - кодів. Так наприклад, на клавіші яка має створювати код 10100010 = 52Н можна було б написати  літеру R , а на клавіші  з кодом 24Н значок $.1

При практичній реалізації  клавіатури виникає непередбачена проблема - так званий “дзвін” контактів. Справа в тому що при натисканні або відпусканні клавіші не відбувається миттєвого однозначного замикання або розривання контакту, а має місце безладна вібрація струму через контакт, яка триває декілька мілісекунд і має назву дзвона контакту (рис.11.2.). Це може привести до того що швидкодійна електронна апаратура сприйме це як багаторазове замикання або розмикання контакту, що приведе до збоїв в її роботі.

Усунути дзвін контактів можна апаратним або програмним методами. При апаратному методі кожна клавіша обладнується окремим RS - тригером, який спрацьовує від першого ж достатньо великого імпульсу вібрації і далі підтримується у незмінному стані аж поки не буде натиснуто іншу клавішу.  При програмному методі від першого імпульсу вібрації запускається затримка часу   у кілька десятків мілісекунд і сигнал з клавіатури виводиться лише після того як дзвін контакту напевне закінчиться.

Принцип роботи системи індикації

Система індикації будь-якої електронно-обчислювальної машини складається з трьох основних блоків зображених на рис. 11.3.

ОЗП індикації являє собою область операційної памяті в якій стільки комірок, скільки знаків може бути розміщено на екрані. Кожній комірці відповідає на екрані так зване “знакомісце”. Комірки ОЗП індикації безперервно по черзі опитуються. Прочитаний код записаних у них символів потрапляє у знакоформувач.

Знакоформувач являє собою ПЗП в якому передбачені всі різновиди знаків (цифри, латинські, російські і українські літери, знаки) які треба відтворювати на дисплеї. При виведенні з ПЗП цей символ відтворюється на екрані  на призначеному йому місці.

Вибір комірки ПЗП визначається кодом, який надходить до знакоформувача з виходу ОЗП індикації. Отже, при скануванні комірок ОЗП на екрані дисплею виводитимуться відповідні символи, сформовані знакоформувачем. Слід зауважити що одночасно на дисплей виводиться і висвітлюється лише один символ. Але оскільки сканування ОЗП відбувається дуже швидко, користувачеві здається що всі символи одночасно “стоять” на екрані.

Інформація до ОЗП індикації надходить від мікропроцесора і може змінюватися при потребі. Відповідно буде змінюватися текст на екрані.

Побудова знаків

Знаки на екрані дисплею будуються за мозаїчним принципом. Кожний знак займає одне знакомісце. По горизонталі знакомісце поділяється на шість частин, по вертикалі на вісім (рис.11.4.). Таким чином кожне знакомісце складається з 48 елементів. На екрані знакомісця відділені одне від одного по горизонталі  ще двома елементарними проміжками.

 При відтворенні знаку на дисплеї електронний промінь завширшки як один елемент іде по горизонталі і висвітлює горизонтальний рядок елементів (точок зображення). Порядок висвітлення елементів задається кодом, котрий створюється знакоформувачем. Зображення символу може бути позитивним  (чорним по білому) або негативним (білим по чорному).

Так наприклад, зображена на рис.11.4. літера А у першому (верхньому) рядку R0 матиме код 111111, де одиниці відповідають висвітленим елементам. Другий рядок R1 матиме код 110001, третій 101110, тощо. Проходячи по горизонталі один рядок за одним електронний промінь висвітлює даний знак. Всього для створення знаку треба вісім таких проходів.

Знакоформувач

Знакоформувач являє собою ПЗП в якому закладена інформація про структуру утворюваних ним знаків. Для цієї мети служать ІМС типів К155РЕ21, К155РЕ22 та К155РЕ23. Схема РЕ21 формує 32 знаки російського алфавіту, РЕ22 - латинського алфавіту, РЕ23 - арабські цифри і умовні знаки. Таким чином ці три ІМС можуть створювати 96 різних знаків - символів. До цих трьох “штатних” масочних ПЗП можна додати ще один ППЗП або РПЗП у якому користувач має змогу створити за власним розсудом бажані йому знаки не передбачені у вищезгаданих ПЗП (наприклад літери українського алфавіту). Отже загальна кількість утворюваних знаків може бути доведена до 128. Значення виводів ПЗП типів РЕ подано на рис.11.5.

Код символу, що має бути поданий на вхід знакоформувача, складається з 10 розрядів. З них два старших (А9 і А8) визначають вибір ІМС  (РЕ21 - 11; РЕ22 - 10; РЕ23 - 01). Розряди А7 - А3 визначають вибір одного з 32 знаків, котрі містяться в обраній ІМС. Цей семирозрядний код і є ні що інше як вже знайомий нам ASCII - код (або КОИ- 8). Розряди А2 - А0 визначають номер рядка елементів у знаку і інкрементуються після кожного чергового проходження електронного проміню через знак. На кожну комбінацію коду А7 - А0 видається однозначна відповідь на виходах D0 - D5, кожний розряд котрого відповідає одному елементу знака. Так наприклад, відтворенню літери А латинського алфавіту відповідає код А9,А8 = 10 і А7 - А3 = 00001, тобто 41Н. При позитивному зображенні літери А значення D0 - D5 для різних рядків подані у табл.11.2. Як видно, нулі дають тут обриси літери А.

Сигнали на виходах D0 - D5 зявляються у паралельному коді. Для керування променем  електронно-променевої трубки цей код слід перетворити  у послідовний. Це легко зробити за допомогою регістра зсуву або мультиплексора.

Знакомісця

Вище було показано як формується окремий знак. Тепер слід розглянути як його слід розмістити відповідним чином на екрані дисплею. Будемо вважати що на екрані можна розташувати 32 рядка знаків, по 64 знаків у рядку, тобто 2048 знаків на екрані2. Кожний з цих знаків має бути індивідуально визначений і може змінюватися у процесі роботи.

Для зберігання і модифікування цих знаків служить спеціальний ОЗП індикації, у який записується інформація, що підлягає виведенню на дисплей3. Цей ОЗП  зручно уявити у вигляді матриці що складається з 64 стовпців  і 32 рядків (рис.11.6). Тоді розташування елементів цього ОЗП буде подібним до розташування знакомісць на екрані. І в момент, коли електронний промінь буде проходити, наприклад, через знакомісце №133, в нього повинна бути закладена інформація що зберігається в комірці памяті №133 ОЗП індикації. Така відповідність досягається за допомогою синхроімпульсів рядка, котрі з одного боку запускають хід променя по рядку, а з другого - починають перебирати адреси комірок памяті відповідного рядка у матриці ОЗП.

 Звичайно, при одному горизонтальному проходженні променя по рядку знак не створюється цілком. Створюється лише один рядок елементів знаків, і тому для повної побудови знаків промінь повинний пройти через знакомісця вісім разів. І щораз на виході ОЗП повинна відтворюватися семирозрядна адреса того знаку, котрий має бути побудований (2 розряди вибору ІМС знакоформувача і 5 розрядів для вибору знаку). Що до вибору номера рядка елементів (А2 - А0), то тут підрахунок веде сам знакоформувач.

Формування сигналів. Синхроімпульси

 Сигнали що подаються на модулятор електронно-променевої трубки (ЕПТ) являють собою дворівневі імпульси котрі то відкривають, то закривають промінь ЕПТ. Ця система вельми подібна до тої що застосовується у чорно-білому телевізорі. Основна відміна полягає у тому що у телевізорі електронний промінь зазнає аналогового керування і може відтворювати напівтони різної яскравості. У нашому ж випадку керування є цифровим і промінь видає лише два кольори - або білий, або чорний. 

Оцінемо ту максимальну частоту якою має модулюватися електронний промінь. Кожний знак складається з 6 стовпців елементів. При його побудові промінь має пройти по горизонталі 10 разив (8 рядків у знаку і 2 рядка проміжків по вертикалі між рядками). На екрані розташовуються 64 х 32 = 2048 знаків. Отже на екрані буде усього 122880 елементів. Якщо частота зміни кадрів складатиме 50 кадрів за секунду, то максимальна частота модуляції повинна бути порядку 3 МГц. Ця частота відрізняється від тактової частоти мікропроцесора і тому дисплейний модуль має звичайно свій окремий генератор тактових імпульсів.

Отже сигнал коду знаків, що виробляється на виході знакоформувача, утворює то білі, то чорні елементи. Сигналам високого рівня відповідатимуть білі елементи, низького рівня - чорні (рис.11.7.).  По закінченні проходження рядка елементів передача сигналів припиняється, промінь повертається на лівий край екрану і на час свого зворотного ходу промінь треба загасити. Для цього по закінченню рядка на весь час повернення променя на модуляторі ЕПТ підтримується низький рівень сигналу  тривалістю 12 - 13 мкс. Під час зворотного ходу променя виробляються синхроімпульси рядків. Щоб їх напевне виділити їх роблять негативної полярності (“чорніше чорного”). На рисунку 11.8.  інтервал 1 відповідає побудові рядка елементів, 2 - зворотному ходу променя, а 3 -  синхроімпульсам рядка .

По закінченню кадру видається синхроімпульс кадрової розгортки, також “чорніше чорного”, але з більшою тривалістю, аніж синхроімпульси рядкової розгортки. За цією тривалістю він і виділяється для синхронізації руху променя по екрану.

Блок - схема формування знаків на дисплеї 

Загальна блок - схема формування знаків на дисплеї зображена на рис.11.9.  Код рядку елементів знаку D0 - D5 потрапляє у паралельному форматі зі знакоформувача до регістру зсуву. Генератор тактових імпульсів ГТІ виробляє тактові імпульси. Цими імпульсами елементи знаку “виштовхуються” один за одним на модулятор ЕПТ. Усього таких елементів у кожному знаку шість. Після видачі цих шести елементів лічильник СТ1 подає імпульс на вхід лічильника СТ2, який модифікує 6 молодших бітів у адресі знаку і за стробом зміни знаку ОЗП видає ASCII - код наступного знаку (нагадаємо, що знаків у ряду 64 = 26). В результаті на вхід ПЗП знакоформувача  подається семирозрядна адреса  (А9 - А3) для вибору наступного знаку у рядку. Сам же рядок знаків поки що зберігається незмінним.

Після того як будуть перебрані усі 64 знаки у рядку,  СТ2  переповнюється  і з його виходу на вхід лічильника СТ3 подається імпульс, котрий модифікує номер рядка елементів (А0 - А2) у ПЗП. Після того як будуть перебрані усі 8 рядків елементів відтворення рядку знаків вважається закінченим і подається імпульс на вхід лічильника СТ4. Той модифікує на одиницю старші біти адреси знаку і схема переходить до формування нового рядка знаків. Обєднання молодших бітів адреси (що визначають номер знаку у рядку знаків) і старших бітів (що визначають номер рядка знаків) - тобто створення повної адреси знаку - робиться у мультиплексорі, кий спрямовує цю повну 11 - розрядну адресу до ОЗП індикації.

 При переповненні лічильників СТ2 і СТ4 виробляються синхроімпульси рядків і кадрів.

Вміст ОЗП може модифікуватися у процесі роботи звичайним чином по шині адрес і шині даних.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43194. Совершенствование социальной политики в России 549.5 KB
  Это прежде всего решение задач занятости и обеспечения реального уровня прожиточного минимума адресности социальной поддержки достижения оптимального соотношения уровней жизни активной занятой части населения и нетрудоспособных граждан. Налоговая политика использует механизм прогрессивного налогообложения в качестве источника формирования финансовых ресурсов для осуществления социальной поддержки малообеспеченных в социальном плане слоев населения. Реализация социальной защиты населения осуществляется в двух формах: активной и...
43195. СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 1.54 MB
  Для судовой энергетической установки характерна сложная структура. В ее состав в основном входит оборудование энергетических систем и трубопроводов. Между которыми существуют сложные физические, параметрические и технико-экономические связи. Для процессов, протекающих в энергетическом оборудовании, характерны значительные изменения параметров – температуры, давления, скорости, сил и моментов, напряжений и деформаций, турбулентности, шума и вибрации, теплопередачи и др.
43196. Проект ПТБ автопредприятия среднего бизнеса в г.Михайловске 365 KB
  Указанные расчеты выполняются с использованием следующих исходных данных (задание из разделов коммерческой эксплуатации):- тип подвижного состава –ВАЗ-2114 среднесписочное количество автомобилей – 200 шт.; реднесуточный пробег автомобилей – 312 км; время в наряде – 24,0 ч; количество дней работы АТП в году – 365; категория условий эксплуатации – III; природно-климатическая зона эксплуатации – умеренно холодный средний пробег автомобиля в долях пробега с начала эксплуатации до капитального ремонта – 0,8; способ хранения: на закрытой площадке.
43197. Решение многомодульных уравнений методом Гаусса 723 KB
  Метод Гаусса — классический метод решения системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Это метод последовательного исключения переменных, когда с помощью элементарных преобразований система уравнений приводится к равносильной системе ступенчатого (или треугольного) вида, из которого последовательно, начиная с последних (по номеру) переменных, находятся все остальные переменные.
43198. Рентабельность производства продукции, пути ее роста 322.5 KB
  Прибыль характеризует конечные экономические показатели не только в сфере производства сельскохозяйственной продукции, но и в сфере обращения, реализации. Она является как бы фокусом, в котором находят отражение все слагаемые эффективности производства. С ростом прибыли неразрывно связан рост рентабельности производства. В свою очередь когда идёт речь о том, что то или иное хозяйство рентабельно, это означает, что в этом хозяйстве не только возмещают затраты, связанные с производством и реализацией продукции, но и получают определённую прибыль, позволяющую вести хозяйство на расширенной основе.
43199. ЭКОНОМИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СЕБЕСТОИМОСТИ ЗЕРНОВЫХ В СПК «ТАТАРСКОЕ» ЧЕРЛАКСКОГО РАЙОНА ОМСКОЙ ОБЛАСТИ 674 KB
  Целью работы является углубление теоретических знаний в области статистики и приобретение практических навыков сбора и анализа статистической информации, для проведения экономико-статистического анализа. Для достижения данной цели поставим перед собой последовательный ряд задач, которые более полно и наглядно охарактеризуют производственную деятельность предприятия: сбор статистических данных; обработка собранных данных статистическими методами (представление данных в табличном и графическом виде, расчет относительных величин структуры, показателей интенсивности и средних показателей динамики, выравнивание рядов динамики, корреляционно-регрессионный анализ связи, анализ вариации, факторный анализ с помощью индексов); проведение экономико-статистического анализа результатов обработки данных.
43200. Монтаж одноэтажного промышленного здания 148.5 KB
  Перемещение и монтаж элементов и конструкций над перекрытиями, под которыми находятся люди, допускаются в исключительных случаях по письменному распоряжению I главного инженера генподрядной строительно-монтажной организации при возведении зданий, имеющих более пяти этажей, после разработки мероприятии, обеспечивающих безопасное производство работ. При монтажных работах на высоте должна быть определена и хорошо обозначена видимыми предупредительными знаками опасная зона для нахождения и перемещения людей. В необходимых случаях, кроме этого, подают предупредительные звуковые сигналы.
43201. Проектування приводу до стрічкового конвеєра за схемою та графіком навантаження 1.3 MB
  Курсовий проект з деталей машин – перша самостійна розрахунково-конструкторська робота, під час виконанні якої, студент набуває навичок практичного прикладання своїх теоретичних знань, що були отримані при вивченні фундаментальних та загально технічних дисциплін. На перших етапах роботи над проектом дуже важливо опанувати досвід проектування, що був накопичен в промисловості та відображен в ГОСТах та ДСТУ.
43202. Проектирование смесителя лопастного 3.17 MB
  В гравитационных смесителях в результате подъема и сбрасывания смеси внутри вращающегося барабана рисунок 1. В смесителях непрерывного действия поступление компонентов и выход готовой смеси происходит непрерывно. При переналадке на :смесь новой марки они уступают смесителям циклического действия. а схема смесителя; 1 двигатель; 2 клиноременная передача; 3 редуктор; 4 зубчатая передача; 5 разгрузочный затвор; 6 лопастные валы; 7 лопасть; 8 корыто смесителя.