Урок 3. Развёртка: экран точка за точкой

После этого урока схема будет сама рисовать на экране 64 × 64 — точка за точкой, строка за строкой, как луч старого телевизора. Что рисовать, решает маленькая логика от координат: сегодня это полосы и шахматная доска.

3.1. Идея: луч бежит по строкам

Экран 64 × 64 — это 4096 точек. Схема обходит их все по порядку:

счётчик столбца X считает 0…63 на каждом такте;
дойдя до 63, его перенос CO разрешает один шаг счётчику строки Y;
на каждом такте экран получает адрес (x, y) и бит D0 — гореть ли этой точке.

Развёртка: счётчик X бежит по строке, в конце строки его перенос двигает Y на строку вниз. На каждом такте экран получает адрес (x, y) и решает одну точку — так рисовали автоматы без процессора.

Так рисовали картинку настоящие автоматы 1970-х — Pong, Breakout, Space Race: процессора в них не было, были счётчики развёртки и логика «что сейчас под лучом».

Когда писать. Счётчики переключаются на фронте такта, экран пишет на спаде (CLK через NOT) — к этому моменту адрес уже устоялся.

3.2. Сборка

Тот же проект. Стенд урока 2 (генератор, тумблеры, CNT6 на холсте, лампы, табло) удали; Power/Ground оставь. Чип CNT6 остаётся в библиотеке.

Идея. Экран 64 × 64 — это 4096 точек. Чтобы нарисовать картинку, схема обходит их все по порядку, как луч телевизора: счётчик столбца X считает 0…63 на каждом такте, а когда доходит до 63 — его перенос CO разрешает один шаг счётчику строки Y. На каждом такте экран получает адрес (x, y) и бит D0 — гореть этой точке или нет.

Бит точки — любая логика от x и y. В этом уроке это простые узоры, в следующем — фрактал.

Когда писать. Счётчики переключаются на фронте такта. Экран пишет на спаде (CLK через NOT) — к этому моменту адрес уже устоялся.

Шаг 1. Экран

Поставь Dot display и настрой в ⚙:

Настройка экрана (⚙)	Значение
Layout	Dots
Height, dots	64
Width, dots	64
Port width	1 dot

Шаг 2. Холст: генератор, два счётчика, узор, экран

Деталь	Нога	Метка
Clock	выход	CLK
Input	выход	RST
NOT	I0 O0	CLK nCLK
CNT6 (столбец X)	CLK EN RST Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 CO	CLK VCC RST x0 x1 x2 x3 x4 x5 cx
CNT6 (строка Y)	CLK EN RST Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 CO	CLK cx RST y0 y1 y2 y3 y4 y5 cy
XOR (узор)	I0 I1 O0	x3 y3 pix
Dot display	X0 X1 X2 X3 X4 X5 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 D0 WE CLK CLR	x0 x1 x2 x3 x4 x5 y0 y1 y2 y3 y4 y5 pix VCC nCLK GND

Генератор Clock — 60Hz: кадр рисуется больше минуты, зато видно, как бежит развёртка. Потом переключи на быстрый.

Попробуй узоры

Подавай на D0 экрана разные метки — двойной клик по метке у ноги D0, новое имя:

На D0 экрана	Что на экране
VCC	весь экран горит — заливка точка за точкой
x0	вертикальные полосы через точку
x3	вертикальные полосы шириной 8
y3	горизонтальные полосы шириной 8
pix = XOR(x3, y3)	шахматная доска клетками 8 × 8

Бит 3 координаты меняется каждые 8 точек — отсюда полосы шириной 8. XOR двух таких полос и даёт шахматную доску.

3.3. Проверка

№	Что сделать	Что видно
1	RST = 1, дождаться одного такта, RST = 0	развёртка начинается с точки (0, 0) — левый верх
2	генератор на 60Hz	экран заполняется построчно, кадр ≈ 70 секунд
3	щелчком по корпусу генератора — 4kHz или быстрее	кадр рисуется за секунду-две
4	перецепи D0 экрана на VCC, x0, x3, y3 по очереди	узоры из таблицы выше
5	верни D0 на pix	шахматная доска

Если узор сдвинут или «ползёт» — проверь, что CLK экрана на nCLK, а не на CLK. Если рисуется только одна строка — проверь EN счётчика строки: он должен быть на cx.

Вставка урока 3 (`Cmd+I`)

Нужны CNT6, NOT, XOR. Стенд урока 2 удали, кроме питания. Экран Dot display вставка ставит сразу настроенным.

# Урок 3 — развёртка: счётчики X и Y пробегают все 64 × 64 точки экрана; узор — из координат.# Вставка: Cmd+I поверх урока 2 (нужны CNT6, NOT, XOR). Стенд урока 2 удалить, кроме питания. # --- на холст: генератор, сброс, счётчик столбца X и счётчик строки Y ---clock{rt=60}(CLK)input(RST)NOT(CLK, nCLK)CNT6(CLK=CLK, EN=VCC, RST=RST, Q0=x0, Q1=x1, Q2=x2, Q3=x3, Q4=x4, Q5=x5, CO=cx)CNT6(CLK=CLK, EN=cx, RST=RST, Q0=y0, Q1=y1, Q2=y2, Q3=y3, Q4=y4, Q5=y5, CO=cy)# узор: шахматная доска клетками 8 × 8 — бит 3 столбца XOR бит 3 строкиXOR(x3, y3, pix)# экран: точка (x, y) получает pix; запись по спаду такта — когда счётчики уже переключилисьdotdisplay SCR{layout=dots, w=64, h=64}(X0=x0, X1=x1, X2=x2, X3=x3, X4=x4, X5=x5, Y0=y0, Y1=y1, Y2=y2, Y3=y3, Y4=y4, Y5=y5, D0=pix, WE=VCC, CLK=nCLK, CLR=GND)

Не получается? Что-то не работает →