Brevet FR2449926A1 — publié le 19800919

La présente invention concerne les appareils permettant d'afficher des caractères alphanumériques les uns à la suite des autres. Dans des dispositifs connus de ce genre,l'éléent qui sert à former les caractères alphanumériques est constitué d'un groupe de 14 segments ou d'une actrice de 5X7 points. De tels dispositifs autorisent généralement une représentation satisfaisante des majuscules,des chiffres et de quelques signes particuliers,mais comme les segments centraux et les points sont serrés,leur construction est délicate et leur coût est relativement important,nettement plus élevé en tout cas,que les afficheurs des calculatrices de poche dits afficheurs "7 segments" qui,de plus,sont fabriqués en grande série. Tant que le coût des terminaux informatiques reste bien inférieur à celui des unités centrales et des mémoires,cela n'a guère d'importance,mais cette tendance se modifie peu à peu et les organes de dialogue sont souvent,à l'heure actuelle,d'un prix comparable ou même plus élevé que l'unité centrale et les mémoires de l'ordinateur auquel ils sont associés,ce qui freine la diffusion des matériels et des méthodes informatiques. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients.Dans celui-ci en effet,on emploie des afficheurs "7 segments" pour la visualisation,sans se limiter aux chiffres et à quelques lettres ou mots isolés (par exemple certaines calculatrices de poche affichent "Error" en cas d'opération illégale telle qu'une division par zéro),mais en constituant des figures représentatives de toutes les lettres de l'alphabet d'une façon cohérente et optimisée,et en prévoyant des signes spéciaux qui seront utilisés dans les générations futures d'ordinateurs. La figure 1 de la planche I/4 représente un afficheur du type "7 segments" dont les segments sont habituellement désignés par les constructeurs au moyen des lettres a,b,c,d,e,f,g. On remarquera un huitième élément,p,qui est le point décimal. La figure 2 de la planche I/4 montre des signes réalisés à partir de la figure 1 (1) : lettre majuscule A (2) : lettre minuscule b (3) : lettre majuscule C (4) : lettre minuscule d (5) : lettre majuscule E (6) : lettre majuscule F (7) : lettre majuscule G (8) : lettre majuscule H (9) : lettre minuscule i (10) : lettre majuscule J (11) : lettre minuscule k (12) : lettre majuscule L (13) : lettre majuscule M (14) : lettre minuscule n (15) : lettre minuscule o (16) : lettre majuscule P (17) : lettre minuscule q (18) : lettre minuscule r (19) : lettre majuscule S (20) : lettre minuscule t (21) : lettre majuscule U (22) : lettre minuscule v (23) : lettre minuscule w (24) : lettre majuscule X (25) : lettre minuscule y (26) : lettre majuscule Z (27) : chiffre 0 (28) : chiffre 1 (29) : chiffre 2 (30) : chiffre 3 (31) : chiffre 4 (32) : chiffre 5 (33) : chiffre 6 (34) : chiffre 7 (35) : chiffre 8 (36) : chiffre 9 Les signes qui viennent ensuite sont des signes particuliers (37) : signe d'égalité (38) : signe d'addition (39) : signe de soustraction (40) : signe de multiplication (41) : signe de division (42) -: signe d'exponentiation (43) : crochet gauche (44) : crochet droit (45) : signe "plus petit que" (46) : signe "plus grand que" (47) : sine "." (48) ) signe ";" (49) : signe "," (50) : signe "?" (51) : signe guillemet (52) : lettre grecque (53) : signe ":" (54) : signe (55) : signe "contient" (56) : sine "est contenu dans" (57) : signe de réunion ou de disjonction logique (58) : signe d'intersection ou de conjonction logique v59): signe de complémentation (60) : signe "#" (61) : signe "!" (62) : parenthèse rauche (63) : parenthèse droite (64) : signe de concaténation On voit donc que les signes ainsi décrits et dessinés sur la figure 2 de la planche I/4 perrettent de représenter les 26 lettres de l'alphabet,les chiffres de O à 9,et 28 symboles divers.Si l'on admet de mêler lettres minuscules et majuscules,et d'avoir une représentation particulière des lettres @,X et Z -ce qui,pour un système où l'on recherche l'économie est somme toute acceptable - on a une figuration alphanumérique complète,avec en plus les symboles divers dont on peut avoir besoin. La figure 3 de la planche II/4 montre un dispositif d'affichage composé d'afficheurs "7 segments". Pour qu'un tel dispositif présente de l'intérêt,il faut que l'on puisse visualiser une ligne de 64 caractères alphanumériques. Disons qu'un minimum souhaitable est de l'ordre de 32 caractères. C'est pourquoi le dispositif,objet de l'invention,est composé de deux bandeaux d'au moins 32 afficheurs "7 segments" qui peuvent être superposés afin de réduire la place occupée. Compte tenu des dimensions des afficheurs "7 segments" que l'on peut trouver sur le :-narché,la longueur prise par un groupe de 32 afficheurs est de l'ordre dc 16 cm ou même moins.La superposition de deux groupes de 32 afficheurs permet ainsi d'avoir une ligne dédoublée de 64 caractères en tout,dans des dimensions qui restent voisines de celles d'une calculatrice de poche. Sur la figure 3 de la planche II/4 ,(65) et (66) sont deux groupes d'afficheurs "7 segments" avec points décimaux comportant par exemple 32 afficheurs chacun,(67) est un circuit imprimé sur lequel sont soudées les broches des afficheurs,(68) est un circuit imprimé sur lequel sont fixées deux cornières (69) et (70) qui servent de support à (67). L'angle aigu entre (67) et (68) est d'environ 450,comme indiqué sur la figure 4 de la planche II/4 ,ceci dans le but de faciliter la lecture des afficheurs dans le cas d'appareils de table. Il ya lieu de remarquer que l'on pourrait utiliser des afficheurs différents des afficheurs "7 segments",sans pour autant sortir du cadre de l'invention, et aussi que les bandeaux (65) et (66) peuvent être formés de plusieurs groupes d'afficheurs placés les uns à la suite des autres. La figure 5 de la planche III/4 représente le schéma de principe des circuits électroniques associés aux afficheurs. Sur cette figure, (71) est un oscillateur,(72) est un compteur binaire qui reçoit les. impulsions fournies par (71) et avance d'un pas à chaque impulsion,les huit circuits tels que (73) sont des démultiplexeurs de I à 8. (on pourrait utiliser éventuellement des démultiplexeurs de 1 à 16,ie principe de fonctionnement restant le même),enfin (74) est également un démultiplexeur de 1 à 8,.qui permet de sélectionner un parmi les huit autres démultiplexeurs (73). Comme on a huit démultiplexeurs de huit sorties chacun,on voit que l'on dispose de 8X8=64 sorties de commande.On remarquera que le compteur binaire (72) possède 6 sorties,d'où la possibilité de compter en binaire jusqu'à 26=64,ce qui concorde avec le nombre des sorties de commande dont on a besoin.- Les 6 sorties de (72) sont divisées en deux groupes de 3 : les valeurs de poids faible (en haut de la figure) qui fournissent la valeur courante de chacun des démultiplexeurs (73),et les valeurs de poids fort qui commandent (74),dont chaque sortie sélectionne l'un des circuits (73). Les sorties de (72) sont aussi appliquées aux entrées des circuits (75) et (76),lesquels sont des circuits d'aiguillage dont le rôle sera expliqué plus loin. Les 6 sorties des circuits (75) et (76) sont amplifiées par les circuits (77) pour adresser la mémoire à accès aléatoire (78). Cette mémoire est une mémoire vive à lecture et écriture qui possède 8 entrées bidirectionnelles et qui est commandée par les circuits de décodage (79). Lorsqu'elle n'est pas dans l'état haute impédance",la mémoire (78) a ses entrées/sorties en liaison avec un bus de 8 lignes, (80) ,qui est relié aux amplificateurs bidirectionnels (81) et aux mémoires (82) et (83).Les mémoires (82) et (83) sont des mémoires programmées qui assurent le transcodage (en deux groupes de quatre éléments binaires) du code fourni soit par (78),soit par (81),et présentent,par l'intermédiaire des transistors (84) et des résistances (85) et (86),le code transposé aux afficheurs tels que (87). Les éléments tels que (89) sont des diodes électroluminescentes qui correspondent aux 7 segments (a,b,c,d,e,f,g) et au point (p) de l'afficheur de la figure 1 de la planche I/4 . Ces diodes,dont l'allumage et l'extinction sont commandés par les codes fournis au moyen de (82) et (83), permettent de visualiser les signes de la figure 2 de la planche I/4 lorsque les afficheurs sont validés par les sorties des circuits tels que (73) à travers les transistors tels que (88).On peut observer que les afficheurs (87) sont des afficheurs "7 segments" dits à anode commune,mais il serait possible d'utiliser des afficheurs à cathode commune sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Le rôle des mémoires (82) et (83) mérite d'être précisé : le transcodage est rendu nécessaire par le fait que le code utilisé dans les échanges d'informations alphanumériques par les ordinateurs (très souvent le code ASCII) qui emploie 7 éléments binaires d'information et un élément binaire servant à des contrôles de parité,ne correspond pas directement aux signes des afficheurs "7 segments". I1 faut donc convertir le code d'entrée ASCII en code alphanumérique 7 segments (en abrégé code alpha-nu-7),d'où la présence des mémoires (82) et (83). Les tableaux ci-après donnent les correspondances entre code ASCII et code alpha-nu-7,en notation hexadécimale. Ces tableaux sont en fait les tables de programmation des mémoires (82) et (83). Encore deux points sur les mémoires (82) et (83) -On pourrait les remplacer par une seule mémoire à 8 éléments binaires (au lieu de 2 fois 4) sans changer quoi que ce soit au principe de fonctionnement du dispositif objet de l'invention. -Dans le cas où l'on utiliserait des afficheurs différents des afficheurs "7 segments",par exemple des afficheurs "14 segments" ou des matrices de 5X7 points,il suffirait de remplacer les mémoires (82) et (83) par des mémoires de plus forte capacité,munies du code adéquat. CARACTERE ASCII &alpha;-NU-7 NUL OO 00 SOH STX ETX EOT ENQ CARACTERE ASCII os-NIJ-7 3C 58 = 3D 48 3E 4C ? 3F 53 40 4 5F A 41 CARACTERE ASCII &alpha;;-NU-7 ACK BEL BS HT LF OA VT FF CR OD SO SI DLE DCI DC2 DC3 DC4 NÂK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US SP 20 00 21 5A 22 22 &num; $ & BR ( 28 29 ) 29 OB * 2A 44 + 2B 46 2C 04 CARACTERE ASCII &alpha;;-NU-7 B 42 7C C 43 3B D 44 5E E 45 79 F 46 71 G 47 3D H 48 76 I 49 1A J 4A 1E K 4B 75 L 4C 38 M 4D 37 N 4E 54 O 4F 5C P 50 73 Q 51 67 R 52 50 S 53 6D T 54 78 U 55 3E V 56 1C w 57 7E X 58 2D Y 59 6E z 5A 1B [ 5B 39 \ 5C ] 5D OF # 5E 33 5F 60 a 61 b 62 c 63 d 64 e 65 f 66 g 67 h 68 CARACTERE ASCII &alpha;;-NU-7 2D 40 2E 80 2F 52 0 30 3F 1 31 06 2 32 5B 3 33 4F 4 34 66 5 35 65 6 36 7D 7 37 47 8 38 7F 9 39 6F 3A 12 3B 84 CARACTERE ASCII &alpha;;-NU-7 69 j 6A k 6B l 6C m 6D n 6E o 6F p 70 q 71 r 72 s 73 t 74 u 75 v 76 w 77 x 78 y 79 z 7A Sur ces tableaux,on peut observer que certains caractères ASCII n'ont pas de correspondant en code alpha-nu-7 c'est le cas de quelques symbôles et des lettres minuscules (bien que des lettres majuscules du code ASCII soient traduites en lettres minuscules dans le code alphanu-7). De meme,certains symbôles qui sont dessinés sur la figure 2 de la planche I/4 n'ont pas d'équivalent en code ASCII. Cela n'a pas d'importance car il sera toujours possible de prendre des caractères inutilisés du code ASCII pour appeler les symbôles particuliers du code alpha-nu-7. On donne,dans le tableau ci-après,les quelques signes spéciaux du système alpha-nu-7 n'ayant pas d'équivalent ASCII et leur valeur en notation hexadécimale. CARACTERE &alpha;-NU-7 lettre grecque 72 signe degré " " 63 signe "contient" 4D signe "est contenu dans" 59 signe de réunion ou de 1D disjonction logique signe d'intersection ou de 55 conjonction logique signe de complémentation 07 signe de concaténation 36 Le dispositif,objet de l'invention,admet trois modes de fonctionnement désignés par : affichage normal,écriture et lecture. Dans le mode dit "affichage normal",le signal envoyé de l'extérieur du dispositif,sur la borne (90),est au niveau logique 0. Le décodage produit par les circuits (79) donne un signal de niveau logique 1 sur le fil (91) et entraine le passage à l'état haute impédance du circuit bidirectionnel (81). Le système est isolé du monde extérieur. Les adresses fournies au dispositif sur les 6 fils tels que (93) sont inopérantes car les circuits d'aiguillage (75) et (76) reçoivent de (79) un signal qui ne leur fait prendre en compte que les signaux venant du compteur binaire (72). La mémoire (78) est alimentée en adresses,à travers les amplificateurs (77) et les aiguilleurs (75) et (76) par le compteur binaire (72). Le contenu de cette mémoire adresse les mémoires associatives ou transcodeurs (82) et (83). Simultanément,les sorties des démultiplexeurs tels que (73) sont sélectionnées et valident les afficheurs tels que (87) les uns après les autres lorsque les codes alphanumériques "7 segments" respectifs sont présentés,par l'intermédiaire des transistors (84),à chacun d'entre eux.Dans ce mode de fonctionne- ment,le dispositif,objet de l'ihvention,affiche donc de façon cyclique le contenu de la mémoire (78),transcodé par les mémoires (82) et (83). Dans le mode de fonctionnement "écriture",le signal envoyé de l'extérieur du dispositif,sur la borne (90),est au niveau logique 1. Les circuits de décodage (79) fournissent,par (96),aux aiguilleurs (75) et (76),un signal qui leur fait prendre en compte les adresses présentes sur les bornes telles que (93). En même temps,le démultiplexeur'(74) est inhibé. D'autre part,le circuit bidirectionnel (81) reçoit,par (91),un signal de niveau logique O,et n'est plus à l'état haute impédance. Ce même circuit (81) reçoit,par (100),un signal qui le rend passant des(92) vers l'intérieur du dispositif. Enfin,les sorties des transcodeurs (82) et (83) sont forcées à l'état haute impédance par (99). Tant que les bornes (90),(94) et (95) sont toutes au niveau lo- gique 1 ,la mémoire (78) a ses entrées/sorties dans l'état haute impédance. Lorsque la borne (94) reçoit de l'extérieur un signal de niveau logique 0,la mémoire (78) est validée par (97) et reçoit un ordre d'écriture par (98). Elle inscrit donc les informations portées par le bus (80) dans la case mémoire adressée par les signaux présents sur les bornes (93). Quand le signal sur la borne (90) retourne au niveau logique O,le dispositif,objet de l'invention,se remet en mode de fonctionnement "affichage normal". Dans le mode de fonctionnement "lecture",la borne (90) reçoit comme dans le cas précédent,un signal de niveau logique 1. La différence avec le mode de fonctionnement "écriture" est que la borne (95) passe au niveau logique O au lieu de la borne (94),ce qui,par (100) rend passant le circuit bidirectionnel (81),du bus (80) vers les bornes (92). La mémoire (78) est validée par (97) et reçoit un ordre de lecture par (98). Cette mémoire fournit donc aux bornes (92),les informations de la case mémoire adressée au moyen des signaux présents sur les bornes (93). Lorsque le signal sur la borne (90) retourne au niveau logique O,le dispositif,objet de l'invention,se remet en mode de fonctionnement "affichage normal". La figure 6 de la planche IV/4 montre un exemple d'application où le dispositif,objet de l'invention,est installé dans un ordinateur dont la taille est un peu plus grande que celle d'une calculatrice de poche tout en restant dans des dimensions voisines. Sur cette figure, (101) est un boîtier en matière plastique contenant les circuits électroniques pour l'affichage,le microprocesseur et ses mémoires ainsi que des circuits d'interface. Les deux bandeaux superposés (65) et (66) se trouvent derrière le filtre de couleur (102). (103) est un clavier compact à commande optique. On remarquera également sur le côté de l'appareil,les prises (104) et (105) qui permettent de le relier respectivement à une mémoire de masse telle que,par exemple,un enre gistseur-lecteur de cassettes magnétiques,et à une imprimante. Des champs d'application pour le dispositif,objet de l'invention, sont l'informatique industrielle,les ordinateurs à usage personnel ou domestique,et tous les cas où l'on désire afficher des informations alphanumériques dans un encombrement minimum et avec un coût réduit. On remarquera que les circuits électroniques du dispositif,objet de l'invention,pourraient être utilisés pour commander les segments d'une imprimante thermique qui auraient la même topologie que celle des afficheurs "7 segments". Enfin,ces circuits électroniques,qui ont été décrits sous la forme d'une réalisation câblée sur un circuit imprimé, pourraient être condensés en un seul bloc par exemple,avec le même schéma fonctionnel,sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1-Dispositif du type à affichage alphanumérique,caractérisé par le fait qu'il utilise des afficheurs du type "7 segments avec point décimal" pour la visualisation non seulement des chiffres mais encore des lettres et de signes particuliers,où chacun des afficheurs est constitué d'une barre horizontale supérieure,a,d'une barre verticale supérieure droite,b,d'une barre verticale inférieure droite,c,d'une barre horizontale inférieure,d,d'une barre verticale inférieure gauche, e,d'une barre verticale supérieure gauche,f,d'une barre horizontale médiane,g,et d'un point décimal droit,p,et où la représentation de chaque signe est : (1) majuscule A=(a,b,c,e,f,g),(2) minuscule b=(c,d,e,f,g),(3) majuscule C=(a,b,d,e,f),(4) minuscule d=(b,c,d,e,g),(5) majuscule E=(a,d,e,f,g),(6) majuscule F=(a,e,f,g),(7) majuscule G=(a,c,d,e,f) (8) majuscule H=(b,c,e,f,g),(9) minuscule i=(b,d,e),(10) majuscule J (b,csd,e),(11) minuscule k=(a,c,e,f,g),(12) majuscule L=(d,e,f),(13) majuscule M=(a,b,c,e,f),(14) minuscule n=(c,e,g),(15) minuscule o=(c,d, e,g),(16) majuscule P=(a,b,e,f,g),(17) minuscule q=(a,b,c,f,g),(18) minuscule r=(e,g),(19) majuscule S=(a,c,d,f,g),(20) minuscule t=(d,e,f, g),(21) majuscule U=(b,c,d,e,f),(22) minuscule v=(c,d,e),(23) minuscule W=(b,c,d,e,f,g),(24) majuscule X=(a,c,d,f),(25) minuscule y=(b,c,d,f,g), (26) majuscule Z=(a,b,d,e),(27) chiffre O=(a,b,c,d,e,f),(28) chiffré 1=(b,c),(29) chiffre 2=(a,b,d,e,g),(30) chiffre 3=(a,b,c,d,g),(31) chiffre 4=(b,c,fsg),(32) chiffre 5=(a,c,f,g),(33) chiffre 6=(a,c,d,e,f,g) (34) chiffre 7=(a,b,c,g),(35) chiffre 8=(a,b,c,d,e,f,g),(36) chiffre 9= (a,b,c,d,f,g),(37) signe égal=(d,g),(38) signe d'addition=(b,c,g),(39) signe de soustraction=(g),(40) signe de multiplication=(c,g),(41) signe de division=(b,e,g),(42) signe d'exponentiation=(a,b,e,f),(43) crochet gauche=(a,d,e,f),(44) crochet droit=(a,b,c,d),(45) signe "plus petit que"=(dse,g),(46) signe "plus grand que"=(c,d,g),(47) signe "."=(p), (48) signe ;=(CXP),(49) signe ","=(c),(50) signe "?"=(ab,esg),(51) signe guillemet=(b,f),(52) lettre grecque " "=(b,e,f,g),(53) signe ":"= (b,e),(54) signe " "=(a,b,f,g),(55) signe "contient"=(a,c,d,g),(56) signe "est contenu dans"=(asd,esg),(57) signe de réunion=(a,c,d,e), (58) signe d'intersection=(a,c,e,g),(59) signe de complémentation=(a, b,c),(60) signe "#"=(a,b,c,d,e,g),(61) signe "!"=(b,d,e,g),(62) parenthèse gauche=(a,dif),(63) parenthèse droite=(a,b,d), (64) signe de conca ténation=(bSc,e,f). 2-Dispositif selon la revendication 1,caractérisé par le fait qu'il possède deux groupes principaux d'afficheurs superposés,(65) et (66),pouvant comporter chacun jusqu'à 32 afficheurs "7 segments" et plus. 3-Dispositif selon les revendications 1 et 2,caractérisé par le fait que les deux groupes principaux d'afficheurs,(65) et (66),sont placés sur un circuit imprimé (67),incliné de 450 par rapport à un circuit principal (68),afin de faciliter l'observation de l'affichage dans le cas d'un appareil de table. 4-Dispositif selon les revendications 2 et 3,caractérisé par le fait que le circuit imprimé (67) est maintenu par rapport au circuit (68) au moyen de deux cornières (69) et (70). 5-Dispositif selon les revendications 1,2 et 3,caractérisé par le fait qu'il possède des circuits (73) dits démultiplexeurs,qui sont validés par un autre démultiplexeur (74),les adresses de commande étant simultanément fournies par un compteur binaire (72),aux démultiplexeurs (73) et (74),et à une mémoire (78) à lecture et écriture,à travers des circuits aiguilleurs (75) et (76) pour les adresses fournies à (78), laquelle mémoire verse son contenu à l'entrée de mémoires associatives ou de transcodage (82) et (83) au moyen d'un bus de 8 lignes,(80),les sorties des dites mémoires associatives permettant de commander l'allumage et l'extinction des segments d'afficheurs 17 segments" tels que (87),lesquels afficheurs sont validés les uns après les autres par les sorties des démultiplexeurs tels que (73) à travers les transistors tels que (88),ceci dans le mode de fonctionnement dit "affichage normal",où le signal sur la borne (90) est au niveau logique O,ce qui entraîne que les circuits aiguilleurs (75) et (76) dirigent effectivement les données du compteur binaire (72) vers la mémoire (78),et que le circuit bidirectionnel (81) est mis dans l'état haute impédance par l'intermédiaire des circuits de décodage (79) et du fil de liaison (91). 6-Dispositif selon les revendications 1 et 5,caractérisé par le fait que les circuits de décodage (79),recevant sur la borne (90) un signal de niveau logique 1,commandent par (96) la prise en compte par les circuits (75) et (76) des adresses présentes sur les bornes telles que (93),font passer le circuit (81) à l'état passant dans le sens des bornes (92) vers le bus (80),et valident en écriture la mémoire (78) quand un signal de niveau logique O apparaît sur la borne (94). 7-Dispositif selon les revendications 1,5 et 6,caractérisé par le fait que les circuits de décodage (79) valident en lecture la mémoire (78) lorsque la borne (90) étant au niveau logique 1,un signal de niveau logique O apparaît sur la borne (95 > ,lequel signal rend également passant le circuit bidirectionnel (81),du bus (80) vers les bornes (92).