БЛОК ФОРМИРОВАНИЯ ЦИФР
А. МАРИЕВИЧ, г. Воронеж
В статье описан пример того, как, используя микросхему ПЗУ, можно существенно упростить устройство, причем не только сохранив его возможности, но и значительно расширив их.
В "Радио" № 11 за 1981 г. была опубликована статья В. Косинова "Цифры на экране осциллографа". Предложенный в ней блок формирования цифр отличается оригинальной идеей и продуманным исполнением. Это устройство и его модификации я неоднократно повторял с неизменно хорошим результатом. Например, очень эффектно смотрятся на экране двухлучевого осциллографа часы с индикацией дней недели.
Если работу какого-либо устройства можно описать с помощью таблицы истинности, то его вполне заменит ПЗУ. Более того, в упомянутом блоке формирования цифр можно заменить на ПЗУ не только дешифратор и преобразователь кода, но и оба сдвиговых регистра. При этом:
- число микросхем сокращается минимум на 14, следовательно, повышается экономичность и надежность устройства в целом;
- индицируемые цифры приобретают более "читаемый" вид и становятся похожими на знаки, формируемые на экране дисплея;
- индицируются символы шестнадцатиричного кода;
- появляется возможность индикации любого произвольного символа, вписанного в матрицу 4X8 точек;
- возможно применение мультиплексоров как с прямыми, так и с инверсными выходами.
Схема усовершенствованного блока формирования цифр показана на рисунке.
Устройство содержит всего девять микросхем (в исходном варианте их 23). Индикация десятичной точки здесь не реализована, но такая возможность сохраняется. Тактовый генератор собран на элементах DD1.1-DD1.3. Делители на 8 и на 5 на счетчиках DD2, DD3 соответственно предназначены для формирования каждой индицируемой цифры, а разрядность счетчика DD8 и используемые мультиплексоры определяют общее число знаков на экране осциллографа. Все остальные преобразования осуществляются с помощью одной ПЗУ DS1.
Вкратце повторим описание принципа формирования цифр, предложенного В. «осиновым. Каждый знак представлен в виде наклонной матрицы размерами 4x8 точек (у В. Косино-ва -4х7) - 8 по вертикали и 4 по горизонтали. Матрица образуется за счет относительно медленного движения луча по горизонтали, обеспечиваемого разверткой осциллографа, и быстрыми вертикальными ступенчатыми перемещениями, возникающими при подаче на вход вертикального отклонения выходного напряжения ЦАП, образованного резисторами R4-R11. Число ступенек по вертикали - 8, оно соответствует одному полному циклу работы счетчика DD2. В каждом знаке возможны четыре вертикальных, слегка наклоненных группы из восьми подсвеченных точек (состояния 0, 1,2,3 счетчика DD3), интервал между знаками - одна такая погашенная группа (состояние 4 счетчика DD3).
Вертикальное сканирование знакоместа происходит из-за поочередного появления логического 0 на одном из выходов микросхемы DS1. Если же необходимо погасить какую-либо из точек знакоместа, на всех выходах DS1 устанавливают уровень лог. 1. В этом случае луч выходит за пределы экрана осциллографа.
Для гашения интервала между знакоместами в состоянии 4 счетчика DD3 используется перевод по входу СЕО всех выходов ПЗУ DS1 в высокоимпе-дансное состояние. В табл. 1 показана последовательность движения луча осциллографа при индикации всех точек матрицы, а в табл. 2 - при индикации цифры 8.
Чтобы сформировать все необходимые символы, в ПЗУ по соответствующим адресам следует записать логические 0, которые будут определять положение светящейся точки на экране осциллографа. В табл. 3 приведены относительные адреса ячеек в ПЗУ, в соответствующий бит которых надо записать 0 для подсветки необходимой позиции в матрице, и адреса таких ячеек для цифры "8".
Содержимое ПЗУ для индикации всех знаков шестнадцатиричного кода приведено в табл. 4.
Пять младших двоичных разрядов соответствуют одному индицируемому знаку, а адрес этого знака в ПЗУ задан следующими четырьмя двоичными разрядами. Этот адрес подается с выходов мультиплексоров DD4-DD7.
Объема памяти достаточно для описания четырех разных наборов по 16 символов. Вместо указанной на схеме можно применить ПЗУ КР556РТ17 в соответствующем включении.
Так как размер цифр выбран 4x7, один из выходов ПЗУ в предлагаемом устройстве можно не использовать. Для этого следует исключить резистор R4. Восьмая, самая нижняя строка индицироваться не будет.
Налаживание устройства сводится к установлению необходимой частоты тактового генератора (элементами R1, С1) и возможному уточнению сопротивлений резисторов ЦАП (R4-R11). С приемлемой точностью положение точки на экране можно подобрать, используя два резистора в параллельном включении, один из которых ближайшего большего номинала, а второй -сопротивлением 1-20 кОм.
Радио 7/2000, с.46-47.