Multiplex display

En helt typisk multiplexerad vakuumfluorescerande display som används i en videobandspelare

Multiplexa displayer är elektroniska displayenheter där hela displayen inte drivs på en gång.

multiplexeras underenheter av displayen (vanligtvis rader eller kolumner för en punktmatrisdisplay eller individuella tecken för en teckenorienterad display, ibland individuella displayelement) , det vill säga drivs en i taget, men den höga växlingsfrekvensen och synens uthållighet kombineras för att få tittaren att tro att hela skärmen är kontinuerligt aktiv.

En multiplexerad display har flera fördelar jämfört med en icke-multiplexerad display:

färre ledningar (ofta, mycket färre ledningar) behövs
enklare körelektronik kan användas
båda leder till minskade kostnader
minskad strömförbrukning

Multiplexa skärmar kan delas in i två breda kategorier:

teckenorienterade displayer
pixelorienterade skärmar

Karaktärsorienterade displayer

Skanning med kolumner vid tillräckligt snabba frekvenser gör att siffran "1,234" ser statisk ut, på grund av den ihållande optiska synvillan.

De flesta teckenorienterade skärmar (som skärmar med sju segment , skärmar med fjorton segment och skärmar med sexton segment ) visar ett helt tecken på en gång. De olika segmenten av varje tecken är sammankopplade i en tvådimensionell diodmatris och kommer endast att lysa om både "rad" och "kolumn"-linjerna i matrisen har rätt elektrisk potential. Det ljusemitterande elementet har normalt formen av en lysdiod (LED) så elektricitet kommer bara att flöda i en riktning, vilket håller de individuella "rad"- och "kolumnlinjerna" i matrisen elektriskt isolerade från varandra. För skärmar med flytande kristaller är skärningspunkten mellan raden och kolumnen inte alls ledande.

visas ovan är de upplysta elementen plattorna på många individuella triodvakuumrör som delar samma vakuumhölje. Triodernas rutnät är ordnade så att endast en siffra är upplyst åt gången. Alla liknande plattor i alla siffror (till exempel alla de nedre vänstra plattorna i alla siffror) är parallellkopplade. En efter en mikroprocessorn som driver displayen en siffra genom att placera en positiv spänning på den siffrans rutnät och sedan placera en positiv spänning på lämpliga plattor. Elektroner flödar genom den siffrans rutnät och träffar de plattor som har en positiv potential.

Om displayen hade byggts med varje segment individuellt anslutna, skulle displayen ha krävt 49 ledningar bara för siffrorna, med fler ledningar som behövs för alla andra indikatorer som kan lysas upp. Genom att multiplexera displayen behövs endast sju "siffriga väljar"-linjer och sju "segmentväljare"-linjer. De extra indikatorerna (i vårt exempel, " VCR ", " Hi-Fi ", " STEREO ", " SAP ", etc.) är ordnade som om de vore segment av en extra siffra eller två eller extra segment av befintliga siffror och är skannas med samma multiplexerade strategi som de riktiga siffrorna.

De flesta teckenorienterade displayer driver alla lämpliga segment av en hel siffra samtidigt. Några teckenorienterade displayer driver bara ett segment åt gången. Displayen på Hewlett-Packard HP-35 var ett exempel på detta. Kalkylatorn utnyttjade en effekt av pulsad LED-drift där mycket korta ljuspulser uppfattas som ljusare än en längre ljuspuls med samma tidsintegral av intensitet.

En tangentbordsmatriskrets har ett mycket liknande arrangemang som en multiplexerad display och har många av samma fördelar. För att minska antalet ledningar ytterligare "delar" vissa ledningar mellan en multiplexerad skärm och en tangentbordsmatris, vilket minskar antalet ledningar ytterligare.

Pixelorienterade skärmar

En LED-matrisskärm som skannar efter rader för att göra bokstaven W

Som jämförelse, i punktmatrisvisningar , är individuella pixlar placerade vid skärningspunkterna mellan matrisens "rad" och "kolumn"-linjer och varje pixel kan styras individuellt.

Här blir besparingarna i kabeldragning mycket mer dramatiska. För en typisk 1024×768 ( XGA ) datorskärm skulle 2 359 296 ledningar behövas för icke-multiplexstyrning. Att många ledningar skulle vara helt opraktiska. Men genom att arrangera pixlarna i en multiplexerad matris behövs bara 1792 ledningar; en helt praktisk situation.

Pixelorienterade skärmar kan driva en enda pixel åt gången eller en hel rad eller kolumn med pixlar samtidigt. Active-matrix flytande kristallskärmar tillhandahåller ett lagringselement vid varje pixel så att pixeln fortsätter att visa det korrekta tillståndet även när den inte drivs aktivt.

"Bryta upp"

Eftersom de flesta multiplexade displayer inte visar hela displayen samtidigt, är de föremål för att "bryta upp" om observatörens synpunkt är i rörelse. Till exempel, om observatören snabbt skulle svänga sin vision över en multiplexerad display, kan de se ett virrvarr av enskilda siffror snarare än en sammanhängande display. (Samma effekt kan uppstå om displayen rör sig i förhållande till observatörens synpunkt.) Personer med nystagmus (ofrivilliga ögonrörelser) är mycket mer benägna att uppleva effekten och kan uppleva vissa multiplexade displayer som är svåra att läsa. Det kan också ibland provoceras av att tugga hårt godis ; detta orsakar vibrationer i användarens ögon, vilket leder till att displayen går sönder.

Den multiplexerade naturen hos en display kan också avslöjas genom att observera den genom ett mekaniskt stroboskop , till exempel ett snurrande hjul med spår.

Se även

Charlieplexing

externa länkar