Tubo de almacenamiento de información

El Tektronix 4014 utiliza un tubo de almacenamiento para su exhibición.

Tubos de almacenamiento de información son una clase de tubos catódicos (CRT) que están diseñados para mantener una imagen durante un largo periodo de tiempo, normalmente mientras se suministre energía al tubo. Un tipo especializado de tubo de almacenamiento, la Tubo de Williams, fue utilizado como un memoria principal sistema en una serie de principios equipos, desde la década de 1940 finales a principios de los años 1950. Fueron reemplazados con otras tecnologías, en particular memoria de base, a partir de la década de 1950. Tubos de almacenamiento hizo una reaparición en la década de 1960 y 70 para el uso en gráficos de computadora. Hoy en día son obsoletos, sus funciones proporcionan por dispositivos de memoria de bajo costo y de cristal líquido muestra.

Operación

Fondo

Un CRT convencional consiste en un arma de electrón en la parte posterior del tubo que está dirigido a una fina capa de fósforo en la parte delantera del tubo. Dependiendo de la función, el haz de electrones emitida por la pistola se dirige alrededor de la pantalla usando () magnéticotelevisión) o () electrostáticaosciloscopio) significa. Cuando los electrones golpean el fósforo, el fósforo "ilumina" en ese lugar por un tiempo y luego se descolora lejos. La longitud de tiempo que permanece el lugar es una función de la química del fósforo.

A energías muy bajas, electrones de la pistola huelga el fósforo y no pasará nada. Medida que aumenta la energía, llegará a un punto crítico, $V_{cr1}$, que se activará el fósforo y hacerlo luz. Como el voltaje aumenta más allá de $V_{cr1}$ se aumentará el brillo del punto. Esto permite que el CRT Mostrar imágenes con intensidad variable, como una imagen de televisión.

Por encima de $V_{cr1}$ otro efecto secundario, también comienza, emisión secundaria. Cuando cualquier material aislante es golpeado por electrones sobre cierta energía crítica, electrones dentro del material son forzados fuera de él a través de colisiones, aumentando el número de electrones libres. Este efecto se utiliza en Multiplicadores de electrón como se encuentra en visión nocturna sistemas y dispositivos similares. En el caso de un CRT este efecto es generalmente indeseable; los nuevos electrones generalmente bajar de nuevo a la pantalla y causan el fósforo circundante a la luz, que aparece como una disminución de la atención de la imagen.

La tasa de emisión secundaria es también una función de la energía del haz de electrones, pero sigue una curva de tipos diferentes. Como la energía del electrón se incrementa, la tasa aumenta hasta que alcanza un umbral crítico, $V_{cr2}$ Cuando el número de emisiones secundarias es mayor que el número suministrado por la pistola. En este caso la imagen localizada se desvanece rápidamente como energía es quitada por los electrones secundarios.

En cualquier CRT, las imágenes se visualizan pulsando la pantalla con las energías de los electrones entre estos dos valores, $V_{cr1}$ y $V_{cr2}$. Por debajo de $V_{cr1}$ ninguna imagen está formada y arriba $V_{cr2}$ cualquier imagen rápidamente se desvanece.

Otro efecto secundario, inicialmente por curiosidad, es que electrones se pegan en el fósforo en zonas iluminadas para arriba. Como la emisión de luz se desvanece, estos electrones se liberan asimismo hacia el tubo. La carga es generalmente demasiado pequeña para tener un efecto visual y fue generalmente ignorada en el caso de la muestra.

Almacenamiento de información

Estos dos efectos fueron ambos utilizados en la construcción de un tubo de almacenamiento. Almacenamiento se logra pulsando cualquier fósforo convenientemente duradero con electrones con energías sólo sobre $V_{cr1}$y borrar mediante golpes con electrones arriba $V_{cr2}$. Había cualquier cantidad de variedades de diseños mecánicos para mejorar el enfoque o la imagen de actualizarse internamente al tubo o a través de almacenamiento de información de junta.

El ejemplo más fácil de entender son los sistemas de memoria de computadora temprano caracterizado por la Tubo de Williams. Estos consistieron en pantalla radar sobra CRT conectado a un ordenador la segunda guerra mundial. Las placas de deflexión X e Y fueron conectadas a amplificadores que convertido localizaciones de memoria en el X y el Y posiciones en la pantalla, en la mayoría de los casos tal que coloca en el eje X bits individuales dentro de una palabra, mientras que localidades Y eran palabras diferentes. Para escribir un valor en la memoria, la dirección fue amplificada y enviada a las placas de desviación Y, tales que la viga sea fijo dentro de una línea en la pantalla. Un contador de tiempo entonces coloque la placa de desviación X aumento de tensiones, haciendo que el rayo que se analizarán a través de la línea seleccionada. La pistola fue fijada a una energía de defecto a $V_{cr1}$, y los bits del ordenador alimentación a la pistola para modular la tensión hacia arriba y hacia abajo tal que sería de 0 por debajo de $V_{cr1}$ y 1 por encima de él. Cuando que el rayo alcanza el otro lado de la línea, un patrón de guiones corto fue dibujado para cada 1, mientras que 0 eran lugares vacíos.

Para leer los valores de vuelta hacia fuera, los desvíos placas fueron establecidas para los mismos valores, pero la energía de la arma se establece en un valor por encima $V_{cr2}$. Como el haz había analizado la línea, el fósforo fue empujado más allá del umbral de emisión secundaria. Si la viga se encuentra sobre un área en blanco, un cierto número de electrones sería puesto en libertad, pero si fuera sobre un área iluminada, el número se incrementaría por la cantidad de electrones pegados a esa zona. En el tubo de Williams fueron leídos estos valores mediante la medición de la capacitancia de una placa de metal justo en frente del lado de la pantalla del tubo. Como el proceso de lectura también borra los valores almacenados, la señal tuvo que ser regenerada a través de los circuitos asociados. Un CRT con dos pistolas de electrones, uno para lectura y otro para la escritura, hecho este proceso trivial.

Sistemas de imágenes

El más temprano gráficos de computadora sistemas, como los de la TX-2 y DEC PDP-1, requiere la atención completa del equipo a mantener. Una lista de vectores de almacenados en memoria principal periódicamente se leyó en la pantalla para actualizar antes de que la imagen se desvaneció. Generalmente esto ocurría con frecuencia que allí era poco tiempo para hacer otra cosa, y sistemas interactivos como Spacewar! eran esfuerzos de programación tour-de-force.

De uso práctico, se desarrollaron representaciones gráficas que contiene su propia memoria y una computadora muy simple asociada que descarga el refrescante tarea de la mainframe. No era barato; el IBM 2250 terminal de gráficos utilizados con el IBM S/360 costo $280.000 en 1970.

Un tubo de almacenamiento podría reemplazar mayoría o la totalidad del hardware localizado por almacenar los vectores directamente dentro de la pantalla, en lugar de un equipo local asociada. Comandos que previamente causaron el terminal borrar su memoria y así despejar la pantalla podrían ser emulados escaneando toda la pantalla a una energía superior $V_{cr2}$. En la mayoría de los sistemas, esto causó toda la pantalla a "flash" rápidamente antes de claro a un estado en blanco. Las dos ventajas principales fueron:

• Muy baja ancho de banda necesidades de en comparación con gráficos vectoriales muestra, permitiendo mucho más distancias de cable entre el ordenador y terminal
• Sin necesidad de pantalla-local MEMORIA RAM (como en terminales modernos), que era prohibitivo en el tiempo.

En general, tubos de almacenamiento podrían dividirse en dos categorías. En la categoría más común, sólo eran capaces de almacenar"binario"las imágenes; cualquier punto dado en la pantalla era oscuro o iluminado. El Tektronix Tubo de almacenamiento biestable de visión directa fue tal vez el ejemplo más famoso en esta categoría. Otros tubos de almacenamiento fueron capaces de almacenar escala de grises/halftoned imágenes; el compromiso era generalmente un tiempo de almacenamiento mucho más reducida.

Algunas pantallas de tubo pionero de almacenamiento fueron MIT Proyecto MACde SDRA (Advanced Display estación alejada), los terminales de Computek 400 Series pantalla (un derivado comercial), que ambos utilizan una unidad de pantalla Tektronix tipo 611 almacenamiento y de Tektronix 4014 terminal, el último convertirse en un de hecho estándar terminal de ordenador algún tiempo después de su introducción (más adelante ser emulado por otros sistemas debido a esta condición).

La primera computadora generalizada sistema de instrucción, asistido PLATÓN I, c. 1960 en ILLIAC I, utiliza un tubo de almacenamiento de información como su pantalla de gráficos de computadora. PLATÓN II y PLATÓN III también se utiliza tubos de almacenamiento de información como se muestra.

Véase también

• Tubo de almacenamiento biestable de visión directa (DVBST)
• Osciloscopio (para una explicación de cómo analógica almacenamiento trabajado)
• Tubo de Williams y Tubo de selectron Ambos utilizan el término "tubo de almacenamiento" para dispositivos de memoria de computadora temprano
• Papel electrónico

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