Устройство для отображения гра-фической информации ha экранеэлектронно-лучевой трубки

Устройство для отображения гра-фической информации ha экранеэлектронно-лучевой трубки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Увслублик

< 805402 (61 ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 251278 (21) 2700955/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.0281. Бюллетень Йо б

Дата опубликования описания 25 ° 02. 81 (51)М. Кл З

G 09 G 1/08

Государствеииый комитет

СССР яо делан изобретеиий и открытий (53) УДК 681. 327.

° 11(088.8) (72) Авторы изобрвтения

Л ° Т-Сапега, Л.Н.Герасимов и О.И.Посторонко (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАХ(ЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

НА ЭКРАНЕ ЭЛТ

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в индикаторах на базе электроннолучевых трубок (ЭЛТ). 5 о Известно устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране ЭЛТ, содержащее генератор синусоидального напряжения, фазосдви гающую цепь, два ключа, четыре нульоргана, два управляемых делителя напряжений, два цифроаналоговых преобразователя, усилители отклонения луча ЭЛТ, блок синхронизации, блок вычисления признаков перехода, два цифровых Коммутатора, два блока отсчета углов, ждущий мультивибратор и элемент И-ИЛИ, (1 1.

Недостатком известного устройства является то, что оно не может воспроизводить на экране ЭЛТ эллипсы, оси которых повернуты под любым углом по отношении к осям координат экрана, а также ые может воспроизводить отрезки линий. Объясняется это тем, что в известном устройстве используются только напряжения, сдвинутые по фазе одно относительно другого на угол E/2. Известно, что для поворота эллипсов относительно осей координат экрана необходимо соответC ственно сдвигать одно напряжение относительно другого на некоторый угол

9 в пределах от 0 до Е, причем при нулевом сдвиге напряжений эллипс вырождается в отрезок линии, расположенный в первом и третьем квадрантах, при сдвиге напряжений на 180О эллипс вырождается в отрезок линии, расположенный во втором и четвертом квадрантах.

Вторым недостатком известного уст. ройства является сложность реализации схемы из-за использования большого количества различных функциональных узлов °

Известно устройство отображения, содержащее блок коммутации, соединенный с цифровой вычислительной машиной (ЦВМ), формирователь синусоидальных напряжений, четыре блока управления амплитудами по координатам Х и Y,,два сумматора напряжений и два усилителя отклонения луча по координатам Х и Y . Данное устройство обеспечивает вычерчивание на экране любых эллипсов (2 ).

Однако оно не может воспроизводить на экране линии, аппроксимированные отрезками, т.е. линии, у которых конец предыдушего отрезка

805402 является началом последующего от..резка, так как при использовании полных периодов синусоидальных напряжений на экране ЭЛТ вычерчиваются отрезки линий не только в требуемых направлениях относительно исходных точек, но и в противоположных, т.е. всегда в двух квадрантах— первом и третьем или во втором и четвертом.

Вторым недостатком известного устройства является относительная сложность реализации схемы. В известном устройстве из-за использования четырех синусоидальных напряжений применяются два дополнительных блока управления амплитудами и два сумматора напряжений.

Ближайшим по технической сущности и предлагаемому устройству является устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содер- 20 жащее формирователь синусоидальных напряжений, блок коммутации, блоки управления по координатам X u счетчик, компаратор и регистр (3 ).

Данное устройство отличается 25 простотой схемы, но не может воспроизводить на экране ЭЛТ линии, состоящие из следувщих один за другим о трезков, так как оно не обеспечивает вычерчивание каждого из отрезков только в одном квадранте.

В большинстве случаев на экранах устройств отображения графической информации необходимо отображать не только окружности и эллипсы, но в первую очередь отрезки линий, которыми может быть аппроксимирован любой .тип линий. Поэтому при использовании известного устройства необходимо дополнительно испольэовать и другое устройство — генератор от- Щ резков линий, причем во время работы одного устройства другое простаивает, т.е. оборудование используется нерационально.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности отображения окружностей и отрезков линий.

Поставленная цель достигается тем,.что в устройство для отображения графической информации на экране,ЭЛТ, содержащее формирователь синусоидальных напряжений, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход — с выходом компаратора, первый и второй выходы — H со входами блоков управления по координатам Х и f соответственно, а третий выход — с первым входом блока коммутации, регистр, входы которого являются входами блока, а все вы- ц ходы, кроме одного, подключены ко входам первой группы компаратора, входы второй группы которого соединены с остальными выходами счетчика, вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, ввеЛ-:ны дешифратор, блок совпадения, триггер, блок выделения импульса и логический блок, вход которого соединен с выходом регистра, а выходы подключены к третьему и четвертому входам формирователя синусоидальных напряжений, входы дешифратора подключены к выходам регистра, кроме одного, а второй вход которого подключен к выходу триггера, выход соединен с первым входом блока совпадения, остальные входы которого подклвчены к выходам счетчика, а выход — ко входу блока коммутации, вход блока выделения импульса подключен к выходу компаратора, а выход — к первому входу триггера, второй вход которого связан с вторым выходом блока коммутации, а также тем, что блок выделения импульса содержит последовательно соединенные счетчик и элемент И, вход счетчика является входом блока, а выход элемента И вЂ” выходом блока, и тем, что логический блок содержит два инвертора и четыре элемента И, причем входы обоих инверторов первые входы всех элементов И и вторйе входы второго и четвертого элементов

И являются входами блока, выходы первого и второго инверторов подключены ко вторым входам первого и третьего элементов И соответственно, а выходы всех элементов И являются выходами блока.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема логического блока.

Устройство содержит формирователь 1 синусоидального напряжения, блок 2 коммутации, блоки 3 и 4 управления по координатам Х и У, счетчик 5, компаратор б, регистр 7, блок 8 выделения третьего импульса, дешифратор 9, триггер 10, элемент

11 совпадения, логический блок 12.

Формирователь 1 синусоидального напряжения включает в себя счетные триггеры 13 и 14 и избирательные фильтры 15 и 16, настроенные на частоту формируемых синуСоидальных напряжений.

Блок 2 коммутации включае в себя счетчик 17 и элемент И 18.

По шине 19 на вход устройства подаются импульсы установки в исходное состояние элементов схемы. По шине 20 в регистр 7 вводятся к6ды сдвига синусоидального напряжения и коды знаковых разрядов проекций отрезков линий на оси координат, по шинам 21 и 22 соответственно вводятся коды управления амплитудами синусоидальных напряжений. По шинам 24 и 25 выходные напряжения выдаются на входы усилителей отклонения луча.

805402

По третьему импульсу с выхода комч паратора 6, соответствующему началу второго периода синусоиды, триггер

11 устанавливается н единичное состояние и на шине 35 появляется сигнал "Подсвет", при этом начинается вычерчивание отрезка линии. По исБлок 8 выделения третьего импульса может быть выполнен из двухразрядного счетчика, изменяющего свое состояние по заднему фронту счетиоIro импульса и элемента И. После поступления второго счетного импульса на выходе старшего разряда счет5 чика устанавливается потенциал, который пропускает через элемент И третий импульс.

Дешифратор 9 предназначен для опре- о деления признака линии и может включать в себя два элемента И и элемент

ИЛИ. Первый элемент И предназначен для выделения комбинации кода 0...0, второй — для выделения комбинациг кода 1...1, Указанные комбинации кода 5 соответствуют сдвигу по фазе на 0 и

Ло. нческий блок 12 может включать в себя иннерторы 26 и 27 и элементы

И 28 — 31. По шинам 32 на вход логи- 20 ческого блока из регистра 7 выдаются коды знаковых раэрядон проекций отрезков линий на оси координат. Сигналы с выходов логического блока 12 по шинам 33 и 34 поступают на входы установки триггеров 13 и 14 в нулевые и единичные состояния.

Работа устройства подразделяется на два режима — отображение окружностей или эллипсов и отображение отрезков линий.

В режиме отображения окружностей или эллипсов устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе триггера 10 — низкий уровень напряжения (логический "0"), на шине 35 отсутствует сигнал "Подсвет".

По сигналу на шине 19 устанавливаются в "0" счетчик блока 8 и счетчик 5, триггер старшего разряда 40 счетчика 17 устанавливается в единичное состояние, по шине 20 поступает код сдвига фазы напряжения и вводится в регистр 7, при этом на уине 32 а, знакового разряда проекции отрезка на ось Х устанавливается "0", на шине 32б знакового разряда проекции отрезка на ось Y

"1", поэтому срабатывают элементы

И 28 и 31 логического блока 12, при этом триггер 13 устанавливается в состояние "1", а триггер 14 - в состояние "0". Потенциалом с выхода триггера старшего разряда счетчика

17 открывается элемент И 18 и пропускает тактовые импульсы с шины 23 на вход счетчика 5 ° В момент времени, когда код на выходе счетчика 5 становится равным коду сдвига фазы напряжения, хранящемуся в регистре 7, срабатывает компаратор б. @

По импульсу с выхода компаратора б устанавливается "1" в триггере 14.

Далее на выходе счетчика 5 появляется импульс переполнения, по которому триггер 13 устанавливается . состоянии "С"; Р такое же состояние устанавлинается триггер 14 при повторном срабатывании компаратора 6.

В результате счета импульсов на выходах триггеров 13 и 14 вырабатываются меандры, сдвинутые по фазе на величину, соответствующую введенному н регистр 7 коду.

Для полного установления амплитудных колебаний и избирательных фильтрах 15 и 16 достаточно сформировать полный период синусоиды, а во время нторого периода должно производиться отображение эллипса или окружности.

Началу второго периода соответствует третий импульс на выходе компаратора 7. Блок 10 выделяет этот импульс и устанавливает триггер 11 в единичное состояние. Потенциалом с выхода триггера 11 открывается луч

ЭЛТ для вычерчивания изображения. Количество периодов напряжений выбирается блоком 2 коммутации. Импуль-. сы с выхода триггера 14 поступают на счетный вход счетчика 17, при переполнении которого закрывается элемент И 18, устанавливается в "0" триггер 10, с шины 35 снимается сигнал "Подсвет", прекращается формирование меандрон до появления на шине 19 очередного импульса начальной установки.

Перед поступлением на входы усилителей отклонения сформированные синусоидальные напряжения поступа-, ют на блоки 3 и 4 управления ампли.тудами, где производится умножение сформированных амплитуд на соответствующие коэффициенты. Эти коэффициенты вычисляются но внешнем устройстве (ЦВМ) и в виде цифрового кода подводятся к блокам 3 и 4 управления по координатам Х и

Работа устройства н режиме отображения отрезков линий производится следующим образом.

По сигналу установки с шины 19 в зависимости от кодов знаковых разрядов проекций отрезков линий на оси координат логичесКий блок

12 устанавливает триггеры 13 и 14 н некоторые исходные состояния в соответствии с таблицей.

Зн. Х Зн. Y Тр.13 Тр.14 Квадрант

0 0 1 1 1

1 С 0 1 ll

1 1 0 0 III

0 1 1 0 IV

805402 течении четверти периода синусиодального напряжения по коду с выхода счетчика 5 и признаку линии с выхода дешифратора 9 открывается элемент

11 совпадения и устанавливает в состояние "0" счетчик 17, следовательно, исчезнет сигнал подсвета луча и работа устройства прекратится до появления на шине 19 очередного импульса установки в исходные состояния;

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства, так как оно позволяет воспроизводить на экране

ЭЛТ по методу фигур Лиссажу не только окружности и эллипсы, но и любые линии, аппроксимируемые отрезками.

Благодаря этому устройство позволяет выводить из 3ВМ на экран ЭЛТ любую графическую информацию, например графики, контурные карты и чертежи для последующего фотографирования и размножения. В предлагаемом устройстве положительный эффект достигается при незначительном повышении аппаратурных затрат, так как новыми признаками являются простейшие цирфовые узлы, Например, для шестиразрядного кода сдвига-фазы и при использовании микросхем серии

133 для реализации введенных узлов достаточно 6,5 корпусов микросхем.

Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее формирователь синусоидальных напряжений, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход — с выходом компаратора, а выходы — со входами блоков управления по координатам Х и Y соответственно, регистр, входы которого являются входами устройства, а все выходы, кроме одного, подключены ко входам первой группы компаратора, входы второй группы которого соединены с остальными выходами счетчи5

)0

40 ка, вход которого соединен с выходом блока коммутации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет воэможности отображения окружностей и отрезков линий, в него введены дешифратор, блок совпадения, триггер, блок выделения импульса и логический блок, вход которого соединен с выходом регистра, а выходы подключены к третьему и четвертому входам формирователя синусоидальных напряжений, входы дешифратора подключены к выходам регистра, кроме одного, а выход . соединен с первым входом блока совпадения, остальные входы которого подключены к выходам счетчика, а выход — ко входу блока коммутации, вход блока выделения импульса подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу триггера, второй вход которого связан с выходом блока коммутации.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок выделения импульса содержит последовательно соединенные счетчик и элемент

И, вход счетчика является входом блока, а выход элемента И вЂ” выходом блока.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тличающееся тем, чтологический блок содержит два чнвертора и четыре элемента И, причем входы обоих инверторов, первые входы всех элементов И и вторые входы второго и четвертого элементов И являются входами блока, выходы первого и второго инверторов подключены ко вторым входам первого и третьего элементов И соответственно, а выходы всех элементов И являются выходами блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 555415, кл.. G 06 К 15/20, 1973.

2. Патент США 9 3476974,. кл. 315-23, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

9 584307, кл. G 06 К 15/20, 1976 (прототип).

805402 фив. 1 фиг.1

Составитель Е.Олейниченко

Редактор М.Цыткина Техред Н.Ковалева Корректор Е. Рошко

Заказ 10913 76. Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4