Электронно-лучевые визуальные приборы

Электронно-лучевые визуальные приборы (дисплеи) вместе со своей клавиатурой представляют собой универсальные устройства для ввода и выдачи информации в системах переработки резуль­татов измерений. Наряду с алфавитно-цифровым вводом и вы­дачей текста они могут также наглядно показывать в графическом виде состояние процесса и ход изменения измеряемых величин. Возможны три метода:

растровый;

светового карандаша;

профильный.

 

 

 

При растровом способе, как и в телевизионной технике, вы­полняется развертка—электронный луч отклоняется по строч­кам и столбцам. В результате формирования светлых и темных мест при сканировании получаются отдельные точки изображения, воспроизводящие требуемую информацию.

При методе светового карандаша электронный луч, вызываю­щий свечение при сканировании, воспроизводит на экране после­довательности штрихов, отображающие требуемую информацию.

При профильном методе знаки (символы) изображаются масками.

В настоящее время -внедрен.преимущественно растровый метод, потому что для него могут быть использованы дешевые черно-белые и цветные мониторы. Имеются следующие возможности изображения: алфавитно-цифровой, полуграфический и полностью графический методы.

При всех трех методах изображения, как и в телевидении, исходят из тактового растр.

В отличие от метода чересстрочной развертки бытового теле­видения с двумя взаимно переплетающимися полуизображениями нередко оба полуизображения записывают одно над другим. Вместо 625 строк в таком случае имеется только 311 строк, из которых вследствие искажения у краев используют только 288 строк. Если каждая строка имеет разрешающую способность, например, 488 точек, то все изображение представляет собой матрицу, состоящую из 129 024 точечных изображений. Чтобы не нужно было запоминать каждую точку в отдельности, на матрицу точечных изображений накладывают полевую матрицу, состоящую из 32 строк и 64 столбцов. Каждое поле может адресоваться и состоит из 7х9 точек. В каждом поле может быть изображен алфавитно-цифровой знак или символ. Знаки или сим­волы хранятся в памяти знаков или символов и могут быть вызваны оттуда памятью воспроизведения изображений, которая содержит жит всю структуру изображения. При изображении кривых могут быть представлены семь кривых с 256 точками каждая с раз­решающей способностью по амплитуде в 255 ступеней.

Разрешающая способность при полу графическом изображении, которое показано выше, нередко оказывается недостаточной. В таком случае можно перейти к полностью графическому изобра­жению [181. Этим методом можно получать двухмерные (плоские) и трехмерные (объемные) изображения. Обычно применяют 512Х <512 точек изображения или в системах с высокой разрешаю­щей способностью 3024 X 1024 точек. Здесь тоже применяют растровый метод с тактовым растром.

Поскольку в память воспроизведения изображений должна быть заложена каждая точка изображения — а при 16 цветах это -ответствует объему информации в 4 мегабит — такие дисплеи стали экономичными только после того, как появились дешевые высокоинтегральные модульные блоки для ЗУ и быстродействую­щие графические процессора. Графический процессор раз­гружает центральную ЭВМ от графических операций, отнимающих много времени. Для этой цели он управляется программными командами высокого уровня, например draw line («начерти ли­нию»), draw arc («начерти дугу») и т.д..Дополнительное контрольное устройство берет на себя задачи повторения изображений, запоминания новых изображений, освежения (актуазации) памяти воспроизведения изображений.

Простейшей задачей графического процессора является изображение какой-либо точки на экране. Для этого, однако, должно произойти отображение (mapping) физического уровня в память которая построена последовательно из слов по 16 бит (разрядов в логический адрес на дисплее (bit mapping).

С помощью «примитива» (элементарного оператора), например вычерчивания прямой, можно сформировать более сложные «примитивы». Для трехмерного изображения графических структур требуется дополнительная схемно-аппаратная часть, в которая осуществлялись бы алгоритмы с большим объемом операторов умножения. Требуется операционное время умножения 16х 16 разрядов порядка 65 нс. Около 500 конечных точек конечного изображения.

Литература:

· Измерения в промышленности. Справочник

· Сканирующие системы

· Обеспечение метрологических измерений в электронике