Устройство для формирования вектора на экране электронно- лучевой трубки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРА НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОНг НО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ ПО авт. св. IP 798964, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования вектору, оно содержит первую и вторую схемы сравнения, ключ, триггер и функциональный преобразователь , входы которого соединены с соответствующими входами устрюйства , а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами дифференциальных усилителей по каналу X и Y и с входами первой схема сра;внения, выход которой соединен с входом генератора опорных импульсов и одним из входов ключа, выход последнего соединен с одним -из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с третьим выходом функционального преобразователя , четвертый выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход триггера и его выход и выход второй схемы сравнения соединены с соответствующим выходом и соответствующими входами :блока управления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что функциональный преобразователь содержит элемент И, третью и .четвертую схемы сравнения, пятый и шестой цифроаналоговые преобразователи, сумчаторы по координатам X и Y, генератор пилообразного .напряжения, элемент памяти и элемент ИЛИ, один из вхо .дов которого и входы сумматоров .по координатам X и Y являются соответствующими входами функционального преобразователя, первым и вторым выходами которого являются соответ ственно выходы пятого и шестого цифроаналоговых .преобразователей и-один из входов третьей и четвертый схем сравнения, выходы которых соединены с входами элемента и, выход которого является четвертым выходом функционального преобразователя и соединен с одним из выходов генераторов пилообразного нгшряжения и входом элемента памяти, выход последнего соединен с Ьругим выходом элемента ИЛИ, выход которого соедиь нен с другим входом генератора пилообра 3 ного напряжения, выход которого 00 соединен с другими входами третьей и четвертой Схем сравнения и является третьим выходом функциональЬ ногд преобразователя, выходы сумма-, торов по координатам X и Y соединены с входами пятого и шестого цифроанало, говыхпреобразователей соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК у5р 6 .09 9,1 /08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 798964 (21) 3386548/18-24 (22) 22.01.82 . (46) 07.05.83. Бюл. В 17 (72) И.Ф. Бурсов, В.М. Ващенко, Н.И. Новыаный и Н.И. Полуэктов. (71) Белорусский научно-исследовательский и проектно-технологический институт органиэации и управления строительством (53) 681.327.11(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство

СССР 9 798964, кл. <06 К 15/20, 1980 (прототип) . (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРА HA ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ по авт. св.

М 798964, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования вектора, оно содержит первую и вторую схемы сравнения, ключ, триггер и функциональный преобразователь, входы которого соединены с соответствующими входами уст- ройства, а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами дифференциальных усилителей по каналу Х и Y и с входами первой схемы сравнения, выход которой соединен с входом генератора опорных

1 импульсов и одним из входов ключа, выход последнего соединен с одним .из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с третьим выходом функционального преобразователя, четвертый выход которого соединен с одним из входов триггера, другой вход триггера и его выход и выход второй схемы срав,,Я0„„1016816 А нения соединены с соответствующим выходом и соответствующими входами блока управления.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что функ-, циональный преобразователь содержит элемент И, третью и,четвертую схемы сравнения, пятый и шестой цифроаналоговые преобразователи, сумчаторы по координатам Х и У, генератор пилообразного .напряжения, элемент памяти и элемент ИЛИ, один из вхо.дов которого и входы сумматоров .по координатам Х и Y являются соответствующими входами функционального преобразователя, первым и вторым I выходами которого являются соответственно выходы пятого и шестого цифроаналоговых,преобразователей и -один из входов третьей и четвертый схем сравнения, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого является четвертым выходом функционального преобразователя и соединен с одним из выходов генераторов пилообразного напряжения и входом элемента памяти, выход последнего соединен с )другим выходом элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с другими входами третьей и четвертой Схем сравнения и является третьим выходом функцйональногО преобразователя, выходы сумма-. торов по координатам Х и Y соединены с входами пятого и шестого цифроанало говых преобразователей соответственно.а

1016816

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах считывания и отображения графиче ской информации.

По основному авт. св. Ð 798964 5 известно устройство для формирования сигналов развертки, содержащее по каждому каналу управления последовательно соединенные регистры и цифроаналоговые преобразователи, выходы 10 которых соединены с одним входом дйфференциального усилителя, выход. дифференциального усилителя каждого канала соединен с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, 15 блок управления, выход которого соединен с регистрами, модулятором электронно-лучевой трубки и генератором опорных импульсов, соединенным с цифроаналоговыми преобразователями, дифференцирующую цепочку в . каждом .канале управления, один выход которого соединен с выходами цифроаналоговых:преобразователей, а другой — с вторым входом дифференциального усилителя.., 25

Известное устройство характеризуется относительной прОстотой формирования сигналов развертки. Однако заметного повышения качества преобразования здесь не достигнуто, 30 так как не принято мер для устранения динавыческой погрешности, возникающей в тракте дифференциальный усилитель — отклоняющая система и приводящей к снижению точности работы 35 всего устройства в целом. Кроме того, даже при наличии широкополосного дифференциального усилителя остается проблема стыковки векторов в точках излома графических линий, что осо- 4О бенно важно при использовании укаэанных устройств в прецизионных преобразователях измерительной и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности формирования сигналов развертки

Поставленная цель достигается тем, что устройство для формирования вектора на экране электронно-лучевой трубки содержит. первую и вторую схемы сравнения, ключ, триггер и функциональный преобразователь, входы которого соединены с соответствующими входами устройства, а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами дифференциальных усилителей по каналу Х и Y и с входами первой схемы сравнения, выход которой соединен с входом генератора опорных импульсов и однии из входов ключа, выход которого соединен с 60 одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с третьим выходом функционального преобразователя, четвертый выход

: которого соединен с одним из входов 65 триггера, другой вход триггера и его выход и выход второй схемы срав-, нения соединены с соответствующим выходом и соответствующими входами блока управления.

Функциональный преобразователь содержит элемент И, третью и четвертую схемы сравнения, пятый и шестой цифроаналоговые преобразователи, сумматоры по координатам Х и У, генератор пилообразного напряжения, элемент памяти и элемент ИЛИ, один из входов которого и входы сумматоров по координатам Х и Y являются соответствующими входами функционального преобразователя, первым и вторым выходами которого являются соответственно выходы пятого и шестого цифроаналоговых преобразователей и. один из входов третьей и четвертой схем сравнения, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого является четвертым выходом функционального преобразователя и соединен с одним из входов генератора пилообразного напряжения и входом .элемента памяти, выход последнего соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с другими входами третьей и четвертой схем сравнения и является третьим выходом функционального преобразователя, выходы сумматора по координатам Х и Y соединены с входами пятого и шестого цифроаналоговых преобразователей соответственно.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема функционального преобразсуателя; на фиг. 3 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства. устройство содержит регистры 1-4, два (1 и 2) из которых относятся к координатам Х, а два других (3 и 4)к координате У, цифроаналоговые преобразователи 5-8, которые также по два относятся к координатам Х и У, генератор 9 опорных импульсов, блок

10 управления, дифференциальные усилители 11 и 12, электронно-лучевую трубку 13 с отклоняющей системой 14, дифференцирующие цепи 15 и 16, функциональный преобразователь 17, первую схему 18 сравнения, триггер 19, ключ 20 и вторую схему 21 сравнения.

В состав функционального преобразователя 17 входят сумматоры 22 и 23 по координатам Х и Y генератор

24 пилообразного напряжения, цифро-. аналоговые преобразователи 25 и 26 по координатам Х и У, третья и четвертая схемы 27 и 28 сравнения, элемент И 29, элемент ИЛИ 30 и элемент 31 памяти.

1016816

65

Первые входы регистров 1-4 связаны с входными шинами, по которым поступают коды начала и конца каждого элемента преобразования по обоим каналам управления, и соответствующими входами функционального преобразователя 17. Вторые входы всех регистров 1-4 соединены между собой и подключены к одному из выходов блока 10 управления, выходы регистров 1-4 соединены с цифровыми входами соответствующих ЦАП 5-8, аналоговые входы которых присоединены к генератору 9 опорных импульсов, вход которого также связан с выходом блока 10 управления, другой выход которого подключен к выводу ЭЛТ 13.

Выходы ЦАП 5 н. 6 соединены между собой и подключены к первому входу дифференциального усилителя 11, а выходы ЦАП 7 и 8 также соединены между собой и подключены к первому входу усилителя 12.

Выходы усилителей 11 и 12 соедийены с отклоняющей системой 14, а между первым и вторым входами .каждого усилителя 11 и 12 подключены дифференцирующие цепи 15,и 16. Выход схемы 21 сравнения соединен с первым входом блока 10 управления, а ее входы — с ключом 20 и выходом функционального преобразователя 17, другие выходы которого связаны со схемой 18 сравнения, вторым входом каждого из усилителей 11 и 12 по координатам Х и Y и триггером 19, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока 10 управления, а выход 19 триггера связан с вторым входом блока 10 управления и ключа 20, первым входом связанного со схемой 18 сравнения.и входом генератора 9 опорных импульсов, третий выход которого объединен с одноименным входом блока 10 управления.

Выход элемента 31 памяти соединен с выходом элемента И 29 и входом генератора 24 пилообразного напряжения, другой вход которого подключен к элементу ИЛИ 30. Выход генератора

24 подключен к схемам 27 и 28 сравнения, другими входами соединенными с циФроаналоговыми преобразователями 25 и 26 по координатам Х и Y входы которых. подключены к сумматорам 22 и 23, первые входы которых объединены и соединены с вторым входом элемента ИЛИ 30, связанным с входной шиной устройства, причем выходы схем 27 и 28 сравнения соединены с входом элемента.И 29.

Устройство работает следующим образом.

При формировании сигнала развертки вектора, например, на экране ,ЭЛТ в регистры 1-4 и на входы сумматоров 22 и 23 функционального преобразователя 17 поступают коды координат Х н Y узловых точек элемента графического образа (отрезка).

С приходом сигнала управления (фиг.3, эпюра cf) определяющего начало рабо ты устройства, через элемент ИЛИ 30. запускается генератор 24 пилообразного напряжения. Выходной сигнал генератора 24 (фиг. 3, эпюраИ йодается на первые входы схем 27 и 28 срав- нения, на вторые входы которых по-!

О ступают напряжения цифроаналоговых преобразователей 25 и 26 фиг.З, эпюры б, z), связанных с сумматорами

22 и 23.

На выходах. цифроаналоговых преоб. разователей 25 и 26 образуются напряжения, пропорциональные коду отрезка по координатам Х и Y. Эти напряжения также подаются на входы усилителей 11 и 12 но координатам

Х и У, сдвигая исходную точку на не20 котор, в, ичину, причем направле ние сдвига — обратное Направлению предстоящей развертки. В это же время с выходов схем 27 и 28 сравнения снимаются сигналы (фиг. 3,. эпюрыД,Е), определяющие время, необходимое для установки каждого из усилителей .11 и 12 в исходнув точку

-(время, необходимое .для окончания переходного процесса s отклоняющей

30 системе 14). Так как в общем случае время, необходимое для установки каждого иэ усилителей в исходную точку, может быть разное (оно зависит от величины составляющих кода

35 координат Х и У), для работы устройства выбирается наибольшее время, определяемое элементом И 29 (фиг.3, эпюраЖ) . Сигнал с выхода элемента

И 29 используется для запуска триг-.

40 гера 19 управления и для сброса генератора 24 (фиг. 3, эпюраф., Одновременно напряжения с выходов

ЦАП 25 и 26 поступают на схему 18 сравнения, на выходе которой образуется сигнал напряжение, по величине равный наибольшему из входных (сравниваемых). Этот сигнал поступает на вход генератора 9 опорных им- пульсов для формирования суммарного опорного уровня, необходимого для получения опорных линейно из аеняющихся сигналов, определяющих цифроаналоговых преобразователей 5 и 7.

Сигнал с выхода триггера 19 (фиг. 3, эпюра ц.)поступает на первый вход ключа 20 и на первый вход блока 10 управления и далее на входы ре.гистров 1-4 по координатам Х я У, обеспечивая синхронный ввод кодов во все регистры 1-4, поскольку парал60. лельные многоразрядные коды концов вектора имеют временный сдвиг относительно друг друга, что является одной из причин появления -помехи ("выбросов"} в выходных сигналах

ЦАП- 5-8. Одновременно с записью

1016816

4 кодов в регистры 1-4 запускается генератор 9, формирующий линейно изменяющиеся напряжения. Эти напряжения поступают на аналоговые входы

ЦАП 5 и 7, Ва аналоговые входы ЦАП

6 и 8 поступают опорные напряжения генератора 9 опорных импульсов. В результате на выходах ЦАП 6 и 8 образуются напряжения, соответствующие координатам начала формируемого отрезка, а на выходах ЦАП 5 и 7 — его fO конца.

Таким образом, с помощью ЦАП 5-8 осуществляется преобразование кода ироекции вектора на координатные оси в амплитуду переменного напря- 5 жения пилообразной формы, т.е. производится умножение кодов координат узловых точек отрезка на опорные напряжения, поступающие с генератора 9 опорных импульсов, в результате чего на выходах ЦАП 5-8 получаются пилообразные сигналы, амплитуды которых соответствуют входному коду.

Ценным. свойством таких умножителей является возможность перемножения чисел с учетом их знаков за один такт. Время выполнения операции не зависит от числа разрядов,сомножителей. Точность умножения составляет

0.,07-0,1%, что превышает точность айалоговых умножителей. 30

Сигналы с выходов ЦАП 5 и 6 по координате Х суммируются на первом входе усилителя 11, а сигналы с выходов ЦАП 7 и 8 по координате Y на первом входе усилителя 12. Вы- 35 ходные сигналы с этих усилителей

11 и 12 (фиг. 3, эпюрао) поступают на отклоняющую систему 14. На второй вход ключа 20 поступает аналоговое напряжение со схемы 18 сравнения. 4О

На выходе ключа 20 появляется напряжение (фиг. 3, эпюра К ), пропорциональное наибольшему из значений входного кода координат X u Y узловых точек в момент, соответствующий началу работы основных узлов устройства. Это напряжение поступает на вход схемы 21 сравнения, на второй вход которой поступает сигнал с выхода генератора 24, сброс которого осуществлялся ранее сигналом с выхода элемента И 29 и запуск этим же сигналом через некоторое время, определяемое элементом 31 памяти и элементом ИЛИ 30 (фиг. 3, эпюраф). На выходе схемы 21 сравнения появляется сигнал (фиг. 3, эпюра A), определяющий начало подсвета формируемого вектора. Этот сигнал через блок 10 управления .поступает на вывод (управляющий электрод), в результате чего на экране ЭЛТ 13 наблюдается вектор, длина которого равна разности кодов координат Х и Y снимаемых с входных шин устройства;

По окончании формирования генератором 9 опорных импульсов линейно изменяющегося напряжения (фнг.3, эпюра hh)c его выхода в блок 10 управления подается сигнал, запрещающий подсвет формируемого вектора. С выхода блока 10 управления снимается сигнал (фиг. 3, эпюра ), осуществлякиаий сброс триггера 19 управления и окончания процесса формирования сигнала развертки.

Предлагаемое устройство позволяет полностью устранить вредное влияние источника погрешности (индуктивности отклоняющей системы) и осуществить линейное и точное преобразование кода координат по составляющим Х и Y в соответствующий графический образ. A это значит, что при сохранении прежних достоинств обеспечивается воэможность воспроизведения эа одни период большего числа графических элементов при высоком качестве изображейия, т.е. повышения разрешающей способности и, как следствие, информационной емкости устройства отображения считывания графической информации.

1016 81б

1016816 г r г

/ /

Г ф ЖР7 ф ФР7

t) 8688

4 АГУ е/ И,,О м/ O N

s) 70Я

4 g)@л ф Egff

s)Р1Ф ф УХ

0) i

Риа 7

Составитель М. Немировский

Редактор В. Петраш . Техред T.Ìàòî÷êà Корректор. А. Тяско

Заказ 3391/49 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретЕний и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4