Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

це он

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) 09 1 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Д Ю

К АВТОРСКОМУ ИЗИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3396665/18-24 (22) 05 ° 02.82 (46) 23.07.83. Бюл. В 27 (72) A.В.Марков (71) Всесоюзное специализированное научно-производственное объединение

"Союэвузпрнбор" (53) 681.327.11(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 706870, кл. (i 06 К 15/20, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2967593/24, кл. С 09 В 5/14, Я 06 K 15/20, 1980 (прототип). (54)-(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ HA ЭКРАН;Е ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные задающий генера» тор и синхронизатор, подключенный к блокам записи и считывания, соединенным с буферным блоком памяти, блок подсвета, соединенный с модулятором

ЭЛТ, входной регистр, блок горизонтальной развертки, выходной регистр, первый буферный регистр и последовательно соединенные преобразователь код-аналог и усилитель вертикального отклонения, связанный с отклоняющей системой ЭЛТ, вход входного регистра соединен с синхронизатором и являет-. ся информационной шиной устройства, а выход — с буферным блоком памяти, вход блока горизонтальной развертки соединен- с синхронизатором, а выход - с отклоняющей системой ЭЛТ, входы выходного регистра соединены с выходом синхронизатора и выходом буферного блока памяти, вход буферного регистра соединен с входом синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с . целью упрощения устройства при отображении нескольких связанных друг с другом по времени нроцессов, оно содержит последовательно соединенные счетчик и генератор стуПенчатого напряжения, последовательно соединенные дешифратор, первый элемент И и интегратор, последовательно соединенные второй буферный регистр, третий буферный регистр, первый инвертор, первый сумматор, второй элемент И и элемент ИЛИ, второй сумматор, третий элемент И, последовательно соединенO ные четвертый буферный регистр, второй инвертор, третий сумматор и четвертый элемент И и четвертый сумматор, вход которого соединен с выхода С первого буферного регистра, а выход— с входом третьего сумматора, выход Я счетчика соединен с входом дешифратора, выходы генератора ступенчатого напряжения и интегратора соединены с входами усилителя вертикального отклонения, входы второго буферного регистра соединены с выходами синхронизатора и выходного регистра, а выходс вторым. сумматором, выход которого соединен с первым сумматором, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходаки третьего и четвертого элеменТоВ И, а выход — с входом преобразователя код-аналог.

1 10 030 8/8

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения Информацни медленно меняющихся процессов.

Известно устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее блок уп-... равления, соединенный с блоком буферной памяти, два регистра, два преобразователя код-напряжение,,выхоиы ко-10 торых соединены с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, а входы - с соответствующими регистрами, управляющие входы которых подключены к блоку управления, а информаци-)5 онные — к блоку буферной, памяти (11 .

Недостатком данного устройства является невозможность демонстрации и отображения медленно меняющихся процессов. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее буферное .запоминающее уст- 5 ройство, первый и второй входы которого подключены к выходам блоков за, писи и считывания соответственно,третий вход соединен с выходом входного регистра сдвига, а выход соединен с первым входом выходного регистра сдвига, выход которого подключен к первому входу первого буферного регистра, синхронизатор, вход которого подключен к выходу задающего гене. ратора, первый выход соединен с пер- 35 вым входом входного регистра сдвига, второй и третий выходы соединены с входами блоков записи и считывания соответственно, четвертый выход подключен к второму входу входного ре- 4Q гистра сдвига и к вторым входам выходного регистра сдвига и первого буферного регистра соответственно, а пятый выход соединен с входом блока горизонтальной Развертки, выход 45 которого соединен с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, усилитель вертикального отклонения и блок питания, выходы которых соединены с отклоняюшей системой и анодом 5О электронно-лучевой трубки соответственно, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к первому входу усилителя вертикального отклонения (2).

Недостатком известного устройства является то, что при отображении нескольких процессов даже связанных друг с другом по времени, например, путем скорости и ускорения, требуется про- 60 порциональное усложнение аппаратуры.

Цель изобретения — упрощение устройства при отображении нескольких процессов, связанных друг с другом по времени. 65. йоставленная цель достигается тем, что устройство дпя отображения информации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и синхронизатор, подключенный и блокам записи и считывания, соединенным с

l буферным блоком памяти, блок подсвета, соединенный с моцулятором ЭЛТ, входной регистр, блок горизонтальной развертки, выходной регистр,пер- ° вый буферный регистр и последовательно соединенные преобразователь коданалог и усилитель вертикального отклонения, связанный с отклоняющей системой ЭЛТ, вход входного регистра соединен с синхронизатором и является информационной шиной устройства, а выход — c буферным блоком памятй, вход блока горизонтальной развертки соединен с синхронизатором, а выходс отклоняющей системой ЭЛТ, входы выходного регистра соединены с выходом синхронизатора и выходом буферного блока памяти, вход буферного регистра соединен с входом синхронизатора, содержит последовательно соединенные счетчик и генератор ступенчатого напряжения, последовательно соединенные дешифратор, первый элемент И и интегратор, последовательно соединенные второй буферный регистр, третий буферный регистр, первый инвертор, первый суьматор, второй элемент И и элемент ИЛИ, второй суьелатор, третий элемент И, последовательно соединенные четвертый буферный регистр, второй иивертор, третий сумматор и четвертый элемент И и четвертый сумматор, вход которого соединен с выходом первого буферного регистра, а выход - с входом третьего сумматора, выход счетчика соединен со входом дешифратора, выходы генератора ступенчатого напряжения н интегратора соединены с входами усилителя вертикального отклонения, входы второго бу- ферного регистра соединены с выходами синхронизатора и выходного регистра, а выход - с вторым сужатором, выход которого соединен с первым сумматором, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, а выход - с входом преобразователя код-аналог.

На чертеже изображена Функциональная схема предлагаемого устройства. устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки содержит задающий генератор 1, синхронизатор 2, соединенный с блоком

3 записи, блоком 4 считывания, входным регистром 5, соединенным с буферным блоком б памяти, блок 7 горизонтальной развертки, подключенный к синхронизатору 2, выходной регистр

8» одним входом соединенный с первым.1030838 буферным регистром 9 и синхронизатором 2, а другим входом - с блоком 10 подсвета, второй н четвертый буферные регистры 11,и 12, причем один вход .четвертого буферного регис-,ра 12 соединен с входом четвертого сумматора

13 и выходом первого -буферного регистра 9, а второй вход соединен с выходэм синхронизатора 2, выход втоРого буферного регистра 11 соединен с вхоДом. третьего буферного регистра 14.10 и с входом второго сумматора 15, второй ийвертор:16, подключенный к третьему сумматору 17 н к четвертому буферному регистру 12, счетчик 18, соединенный с дешифратором 19, первый 15 нивертор 20, подключенный к первому входу первого сумматора 21, второй вход которого соединен со вторым сумматором 15, а выход — с первым буферным регистром 9, генератор 22 ступен- О чатого.напряжения, подключенный к счетчику 18, элементы И 23-26, выходы

-которых.соединены с элементом ИЛИ 27 и интегратором 28, вторые входы элементов И 23-26 соединены с выходами дешифратора 19, второго буферного регистра 11, первого сумматора 21 и третьего сумматора 17 соответственно, преобразователь 29 код- аналог, соедийенный с уеилнтелем 30 вертикального -отклонения н с элементом ИЛи 27, ЗО электронно-лучевую:трубку 31 ЭЛТ блок 32 питания, отклоняющ ю систему

33 ЭЛТ 31, информационную шину 34 и модУлятор 35 ЭЛТ -31.

ПрнИцнн .Работы устройства заключа- 35 ется в вичнслении параметров, например, скорости. М и ускорения Q движения каретки на воздушной подушке и отображения на ЭЛТ кривых пути S, скорости М и ускорения Q не .с часто- 40 той этого процесса (0 1 Гц — 1 Гц), а с частотой,. равной или выше критической частоты мерцания (КЧЬР 50 Гц).

Каждая точка ординаты кривой (пути 9 отображаемого процесса кодирует 45 ся восьмиразрядным кодом, т.е. однобайтовым словом. Этн слова записываются в буферный блок памяти при обратном ходе луча ЭЛТ (одно слово нри одном обратном ходе), -а прн прямом ходе считывается scs информация, записанная в нем.

Запись одного слова при обратном ходе и считывание при прямом ходе ранее записанной кривой создает на экраае ЭЛТ 31 зфф кт пприрщения кривой 55 отображаемого процесса в реальном

Масаатабе времени, т.е.-одновременно с изучаежм физическим процессом.

Для большей наглядности ЭЛТ закрывается на время обратного хода луча и 60 аа время, когда коды точек ординаты равиы 00000000, импульсы запнрания

ЭЛТ 31 формируются. блоком 10 яркости.

В связи с тем, что в блоке 6 можно записывать только однобитовые сло- g5 ва, на входе и .выходе необходимо иметь регистры 5 и 8 соответственно.

Во входной регистр 5 информация поступает с информационной шины 34 в виде параллельного восъмиразрядного двоичного кода, причем информация записывается.по переднему фронту им пульсов, следующих с частотой Ю/В, поступающих иэ синхронизатора 2. После записи информация сдвигается имнуль сами, следующими с частотой Х н поступает на вход блока б.

Пилообразный ток в кадровых отклоняющих катушках отклоняющей системы 33 формируется блоком 7 горизонтальной развертки на который поступают импульсы синхронизации из синх- ронизатора 2. Таким образом, при изменении частоты .т изменяется частота синхронизируюших импульсов.

Выбор адресов и формирование импульсов, обеспечивающих режим работы блока 6, осуществляется во время записи блоком 3, во время считывания - блоком 4.

Информация отображаемого процесса при считывании блока 6 в виде последовательного кода поступает в выходной регистр 8. Передним фронтом импульсов, следующих с частотой f/8, информация в виде восьмиразрядного слова поступает в буферный регистр 11.

Так как при считывании информации из блока 6 процесс отображается дискретными значениями (каждое значение ординаты кривой, например, пути S представленно восьмиразрядным словом), появляется возможность вычислить приращение Ь6 . Для этого требуется запомнить предыдущее значение пути 5g

Код, отображающий 5, переписывает» ся в буферный регистр 14 нэ регистра .

11. Одновременно переписывается код, отображающий путь 5 иэ регистра 8 в, регистр 11. Эта перезапись происходит по каждому переднему фронту импульсов, следующих с частотой т/8, поступающих из синхронизатора 2. Таким образом, всегда имеется два значения информации о пути-предшествующее и настоящее,.затем для.вычисления приращения пути а5 суммируются обратный код (инверсия кода Sq ocYществляется инвертором 20) .и код на сумматоре 21.

Для того, чтобы результаты суьвеирования были всегда положительиыии, что необходимо для дальнейшей обработки сигнала, код числа Я«5 Щсум. мируется с кодом постоянного числа на сумматоре 15.

Код постоянного числа 9 должен быть больше или равен максимальному значению кода b,S

При извес ном значении 3, 9 и при дискретном квантовании времени Ы (а1определяется частотой % задающего генератора 1) bS =У скорости.

1030838.3

Для получения значений кодов, ото-. бражаюФ1х ускорение Q, .необходимо за-. помнить предыдущее значение кодов

Ь 5„= Уу на буферном регистре 12. Код, отЬбражающий < переписывается в буферный регистр 12 иэ регистра 9. В 3 регистр 9 одновременно переписывается код, отображающий скорость 9 из сумчатора 21. Эта перезапись, как и перезапись кодов, отображающих путь, происходит по каждому переднему фрон- 16 ту импульсов, следующих с частотой э/8 и поступающих иэ синхронизатора, 2. Имея два значения информации о скорости (предшествующее Yg и настоящее 7), вычисляем приращение hY. для этого на сумматоре 17 суммирует» ся обратный код A5<+ Q (инверсию кода осуществляет инвертор 16) с кодом аВ 9

Лля того,. чтобы результаты суммирования были всегда положительны, коды числа AS+9 на сумматоре 13 суммируются с кодом постоянного числа Q

Код постоянного числа Q< должен быть больше нли равен максимальному значению кода AV

В результате суммирования получается(, yQ )+ (дс + q} = д

30 причем 662=65-hбy О aQ + ф Тц. при дискретном квантовании времени Ь1

Таким образом, возможно вычислить информацию скорости и ускорения 35 движения тела ($, О ), а в течение времени, равном длительности восьми импульсов, следующих с частотой Х будут существовать дискретные значения, отображающие (в виде восьмираэрядных 4О слон) путь 5, скорость М и ускоре- 4О ние Q, поступающих соответственно с буферного регистра 8, сумматоров

2i и 17.

° Исходя из быстродействия применен-45 ной. памяти (блок 6), например, 565 Ру 1А, в которой регенерация одного адреса должна быть ие менее

0,4 мкс, максимальная частота

1 50

--- — — 2,5 мГц.

0,4 мкс

Максимальное время горизонтальной развертки на ЭЛТ равно длительности

4096-ТИ импульсам, это время считывания всей памяти при прямом ходе и длительности 256 импульсов при обратном ходе

4096+256=4352 имп, 0,4 мкс4352

«1740,8 мкс. 60 частота горизонтальной развертки равна

-pj s-gD „000574 мГц 574 Гц. .1 к

При частоте .f задающего генератора, равной 2,5 мГц, время развертки отображаемого процесса рассчитывается следующим образом. Одна точка ординаты кривой отображается восьмиразрядным словом, число отображаемых точек равно

-- --512 точек

4096

Так как запись точки происходит во время обратного хода, каждая новая точка появится на экране ЭЛТ через

1740,8 мкс, а весь процесс отобразится за время, равное

1740,8 мксв512=891289,6 мкс 0,89 с., Это и будет максимальное время развертки отображаемого процесса при частоте мерцания, равной частоте горизонтальной развертки иа ЭЛТ

574 Гц.

Максимальное время развертки отображаемого процесса рассчитывается из минимальной частоты горизонтальной развертки ЭЛТ, равной критической частоте мерцания, т.е. 50 Гц.

574

11,48 — это число определяет, во сколько раз можно уменьшить частоту

2 5 мГц . g =- -д-=0,218 мГц, Ф во столько же увеличится время развертки отображаемого процесса 0.,89 с» к11,48 10 22 с.

Таким образом, плавно меняя частоту э, задающего генератора 1 в диапазоне от 2,5 Гц до 0,218 мГц, можно плавно изменять время развертки отображаемого процесса от 0,89 с до ,10 22 с.

Для отображения трех кривых информации пути 5, скорости V и ускорения@ на экране однолучевой ЭЛТ в предлагаемом устройстве применены счетчик 18, дешифратор 19 н элементы И 24-26, представляющие собой ком«, мутатор.

Так как информация одной точки кривых 9,Q,о не изменяется в течение времени, равном длительности восьми импульсов, следующих с частотой У, мо длительность свечения одной точки можно .взять равной длительности двух импульсов, т.е. частота коммутации будет равна f/2.

В связи с тем, что для отображения трех кривых будет использоваться время, равное длительности шести импульсов, время, равное длительности двух импульсов, будет резервным. В предлагаемом устройстве ЭЛТ ив запирается на это время и поэтому каждая третья точка подсвечивается немного ярче. Для смещения кривых друг относительно друга на экране ЭЛТ применен генератор 22 ступенчатого напря10ЗО8З8

Составитель С.Гришин

Редактор A.Øàíäîð ТехредМ.Гергель Корректор A. Ильин

Заказ 5218/51 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4,.жения, представляющий собой преобразователь код-аналог.

Синхронно с изменением ступенчато.го напряжения открываются элементы И 24, 25, 26 и через элемент ИЛИ 27 информация 8,У,О поступает на преоб- 5 раэователь 29 код-аналог, затем на усилитель 30 вертикального отклонения с регулируемым коэффициентом уси-ления, коэффициент усиления которого автоматически регулируется при изме- 10 ненни частоты т, что необходимо для соблюдения пропорциональности ,аб„+ @=У и a5<+q< с, так как с изменением частоти меняется время квантования а+ . Напряжение

:регулировки коэфФициента усиления вырабатывает интегратор 28, ои интегрирует импульсы, следующие с частотой во время отображения кривых У и путем открывания элемента И 23 на это время. Усилитель вертикального отклонения нагружается строчными катушками отклоняющей системы 33.. Для обеспечения режима работы ЭЛТ исполь- . зуется блок 32 питания.