Устройство для отображения окружностей и эллипсов на экране электронно-лучевой трубки /элт/

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ОКРУЖНОСТЕЙ и эллипсов НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ), содержащее первый и второй цифроаналоговые преобразователи координат центра, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства , а выходы через усилители отклонения луча соединены с отклоняющими системами ЭЛТ, первый и второй цифроаналоговые преобразователи координат радиуса, первые входы которых являются соответственно третьим и четвертым входами устройства , триггер пуска, первый вход которого является пятым входом устройства, а выход соединен с распределителем импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит ждущий генератор синусоидальных и косинусоидальных напряжений, первый и второй регистры, четыре коммутатора, четыре умножителя , два сумматора и инвертор, причем первый вход ждущего генератора синусоидальных и косинусоидальных напряжений соединен с первым входом первого цифроаналогового преобразователя координат радиуса, второй вход соединен с выходом триггера пуска, третий вход соединен с выходом распределителя импульсов, первый выход соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя координат радиуса, второй выход соединен с вторым входом второго цифроаналогового преобразователя координат радиуса, третий выход соединен с вторым входом триггера пуска, входы первого и второго регистров являются соответственно шестым и седьмым входами устройства, первые входы первого и второго умножителей соединены с выходом первого регистра, первые входы третьего и четвертого умножителей соединены с выходом второго регистра, вторые входы первого и четвертого умножителей соединены с выходом I первого цифроаналогового преобразователя координат радиуса, вторые входы второго (Л и третьего умножителей соединены с выходом второго цифроаналогового преобразователя координат радиуса, первый вход каждого коммутатора соединен с выходом соответствующего умножителя, вторые входы первого и второго коммутаторов соединены с выходом первого регистра, вторые входы третьего и четвертого коммутаторов соединены с выходом второго регистра, первый и второй ОС 00 входы первого сумматора соединены соответственно с выходами первого и третьего коммутаторов, первый и второй входы второ го сумматора соединены соответственно с выходами второго и четвертого коммутатооо ров, выходы сумматоров соединены с первыми входами усилителей отклонения луча, вход инвертора соединен с выходом распределителя импульсов, а выход соединен с модулятором ЭЛТ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

m4 G09G108

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (21) 3529497/24-24 (22) 22.11.82 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) Н. А. Мухин, Д. С. Безруков, Ю. A. Колесников, А. М. Онищенко и В. И. Цуканов (53) 681.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 647709, кл. G 09 G 1/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 469984, кл. G 09 G 1/08, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ОКРУЖНОСТЕЙ И ЭЛЛИПСОВ НА

ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ), содержащее первый и второй цифроаналоговые преобразователи координат центра, входы которых являются соогветственно первым и вторым входами устройства, а выходы через усилители отклонения луча соединены с отклоняющими системами ЭЛТ, первый и второй цифроаналоговые преобразователи координат радиуса, первые входы которых являются соответственно третьим и четвертым входами устройства, триггер пуска, первый вход которого является пятым входом устройства, а выход соединен с распределителем импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит ждущий генератор синусоидальных и косинусоидальных напряжений, первый и второй регистры, четыре коммутатора, четыре умножителя, два сумматора и инввртор, причем первый вход ждущего генератора синусоидальных и косинусоидальных напряжений соединен с первым входом первого цифроаналогового преобразователя координат

„„Я0„„1188778 A радиуса, второй вход соединен с выходом триггера пуска, третий вход соединен с выходом распределителя импульсов, первый выход соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя координат радиуса, второй выход соединен с вторым входом второго цифроаналогового преобразователя координат радиуса, третий выход соединен с вторым входом триггера пуска, входы первого и второго регистров являются соответственно шестым и седьмым входами устройства, первые входы первого и второго умножителей соединены с выходом первого регистра, первые входы третьего и четвертого умножителей соединены с выходом второго регистра, вторые входы первого и четвертого умножителей соединены с выходом первого цифроаналогового преобразователя координат радиуса, вторые входы второго и третьего умножителей соединены с выходом второго цифроаналогового преобразователя координат радиуса, первый вход каждого коммутатора соединен с выходом соответствующего умножителя, вторые входы первого и второго коммутаторов соединены с выходом первого регистра, вторые входы третьего и четвертого коммутаторов соединены с выходом второго регистра, первый и второй входы первого сумматора соединены соответственно с выходами первого и третьего коммутаторов, первый и второй входы второго сумматора соединены соответственно с выходами второго и четвертого коммутаторов, выходы сумматоров соединены с первыми входами усилителей отклонения луча, вход инвертора соединен с выходом распределителя импульсов, а выход соединен с модулятором ЭЛТ.

1188778

Изобретение относится к устройствам вывода цифровых данных на индикаторные приборы, в частности на электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), и предназначено для использования в электронных устройствах отображения графической информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит триггер пуска 1, распределитель импульсов 2, цифроаналоговые преобразователи координат радиуса 3 и 4, цифроаналоговые преобразователи координат центра 5 и 6, усилители отклонения луча 7 и 8, ЭЛТ 9, ждущий генератор синусоидальных и косинусоидальных напряжений 10, первый 11 и второй 12 регистры, умножители 13 — 16, коммутаторы 17 — 20, сумматоры 21 и 22, инвертор 23. ждущий генератор синусоидальных и косинусоидальных напряжений 10 содержит ком мутатор 24, сумматор 25, цифроуправляемые сопротивления 26 и 27, интеграторы 28 и 29, ключи сброса интеграторов 30 и 31, компаратор 32, двухразрядный счетчик 33, дешифратор 34.

Устройство работает следующим образом.

При построении окружностей коды созр и sing записываются в регистры косинуса и синуса 11 и 12. При этом код sing должен быть равным нулю, а код созр должен быть равным единице. Коды координат центра окружности поступают на вход цифроаналоговых преобразователей координат центра 5 и 6, а код радиуса поступает на первые входы

° цифроаналоговых преобразователей координат радиуса 3 и 4, а также на первый вход ждущего генератора синусоидальных и косинусоидальных колебаний 10. Через определенное время, достаточное для выхода электронного луча в центр окружности, по сигналам с выхода цифроаналоговых преобразователей координат центра 5 и 6, которые через усилители отклонения 7 и 8 воздействуют на ЭЛТ 9, подается сигнал «Пуск», по которому выходной сигнал триггера пуска 1 запускает распределитель импульсов 2 и поступает на вход коммутатора 24. Эталонное напряжение через коммутатор 24 подается на вход сумматора 25. С выхода сумматора 25 сигнал, проходя через цифроаналоговый преобразователь 3, умножитель 13, коммутатор 17, сумматор 21, усилитель отклонения 7, воздействует на первый вход

ЭЛТ 9 и вызывает перемещение луча (без подсвета) по оси Х относительно центра окружности на величину радиуса. Через интервал времени, достаточный для окончания переходного процесса при выводе из центра окружности в начальную точку ее построения, на выходе распределителя импульсов 2 вырабатывается сигнал, управляющий размыканием ключей сброса интеграторов 30 и 31. Этот же сигнал, проходя через инвертор 23, воздействует на третий вход ЭЛТ 9 и вызывает подсвет луча при построении окружности. При размыкании ключей сброса интеграторов 30 и 31 на выходах сумматора 25 и интегратора 28 формируются сигналы

2л

Х23 Uэ2 соз — 1

Т1

Y2s = Uэк sin — t, . 2л т»=

to где T1 — период гармонического колебания сигнала;

U>2 — эталонное напряжение.

15 Период гармонического колебания сигнала определяется кодом радиуса и равен

T1 = 2лС К (1 + Х а;2 ), (2) где CR — емкость и сопротивление интеграторов 28 и 29, определяющие период колебаний сигнала при построении окружности минимального радиуса;

gai2 — двоичный код радиуса окружности.

Из приведенного выражения (2) видно, что период колебаний сигнала изменяется прямо пропорционально коду радиуса окружности.

С выходов сумматора 25 и интегратора 28 сигналы (1) поступают соответственно на входы цифроаналоговых преобразователей 3 и 4. На выходах этих преобразователей формируются сигналы

Х3 —— R cos — T t;

2л

74= Я$1П вЂ” 1ю

2л

Т1 где R — амплитудное значение гармонического колебания, пропорциональное окружности.

40 С выходов цифроаналоговых преобразователей сигналы поступают на умножители 13 — 16. При этом на выходах умножителей 13 и 14 появляется входной сигнал без ослабления его амплитуды, так как созе = 1 задан заранее при построении окружности.

45 На выходах умножителей 15 и 16 выходной сигнал равен нулю, так как sing = 0 также задан заранее. Коммутаторы 17 — 20 под действием знакового разряда (прямое или инверсное значение регистров 11 и 12) меняют полярность выходного напряжения). В результате на выходах сумматоров 21 и 22 формируются сигналы

Х21 = X3 созр = R cos — t, 2л

55 Y22= Y cosp= Rsin—

2л

Т1

Эти сигналы поступают на входы усилителей отклонения 7 и 8, на выходах которых

1)88778

Хз = А cos t, т

У4 В з)п- t.

Yq= Yq-)- R фt.

С выхода интегратора 28 синусоидальный )О сигнал поступает на вход компаратора 32, определяющего моменты прохождения сигнала через нуль. Сигнал с выхода компаратора 32 подается на вход двух разрядного счетчика 33. 3а один период колебаний счетчик 33 переходит в такое состояние, которое будет расшифровано дешифратором 34. Сигнал с выхода дешифратора 34 устанавливает триггер пуска 1 в нулевое (исходное) состояние, при котором блокируется выдача распределителем импульсов 6 сигналов. При построении эллипсов предлагаемое

2 устройство работает следующим образом.

Коды совр u sing записываются в регистры 11 и 12. Коды большей (А) и малой (В) полуосей эллипса подаются на входы цифроаналоговых преобразователей 3 и 4, а коды 25 координат центра эллипса — на цифроаналоговые преобразователи координат центра 5 и 6. Через время, достаточное для выхода электронного луча в точку координат центра эллипса под действием сигналов с выходов цифроаналоговых преобразователей координат центра 5 и 6, подается сигнал «Пуск», по которому выходной сигнал триггера пуска 1 запускает распределитель импульсов 2 и поступает на вход коммутатора 24. Эталонное напряжение через коммутатор 24 подается на вход сумматора 25. С выхода сумматора 25 сигнал, проходя через цифроаналоговый преобразователь 3, умножители

13 и 16, коммутаторы 17 и 20, сумматоры 21 и 22, усилители отклонения 7 и 8, воздействует на первый и второй входы ЭЛТ 9 и 40 вызывает перемещение луча (без подсвета) в начальную точку контура эллипса, расположенную под углом относительно координаты Х экрана ЭЛТ.

На выходах сумматоров 21 и 22 в момент выхода луча ЭЛТ в начальную точку контура 45 эллипса формируются сигналы

Х = А совр;

Y = — А sing, где А — амплитудное значение, пропорциональное большей полуоси эллипса.

Через интервал времени; достаточный 50 для окончания переходного процесса по выводу луча из центра эллипса в начальную точку контура эллипса, на выходе распределителя импульсов 2 вырабатывается сигнал, управляющий размыканием ключей сброса интеграторов 30 и 31. Этот же сигнал через

5

Из приведенного выражения видно, что эти сигналы, подаваемые на ЭЛТ 9, обеспечивают построение эллипсов, ориентированных относительно оси Х координат экрана на произвольные углы р. При этом период гармонического сигнала Ti определяется кодом большей полуоси эллипса

Т = 2лСК(1 + Za)2 ), 3 вырабатываются сигналы, управляющие лучом ЭЛТ 9 и обеспечивающие построение окружностей, время формирования когорых изменяется пропорционально коду их радиусов

Х = Х + R cos t, инвертор 23 воздействует на третий вход

ЭЛТ 9 и обеспечивает подсвет электронного луча. При размыкании ключей сброса интеграторов 30 и 31 на выходах цифроаналоговых преобразователей 3 и 4 формируются сигналы

Напряжения на выходах усилителей отклонения 7 и 8 при формировании контура эллипса равно

Х = Х, + Acos t cosP + Bsin t sing

Y8 = Y — Acos t sing + В sin t совр т1 т, где С, R — емкость и сопротивление интеграторов 28 и 29, определяющие период колебаний сигнала при построении эллипса, имеющего наименьшие полуоси;

an)2 — двоичный код большей полуоси с=1 эллипса.

С выхода интегратора 28 синусоидальный сигнал поступает на вход компаратора 32, определяющего моменты прохождения сигнала через нуль. Сигнал с выхода компаратора 32 подается на вход счетчика 33. За один период колебаний Ti счетчик ЗЗ переходит в такое состояние, которое расшифровывается дешифратором 34. Сигнал с выхода дешифратора 34 устанавливает триггер пуска

1 в нулевое (исходное) состояние, прн котором блокируется выдача распределителем импульсов 2 сигналов.

Таким образом, устройство обеспечивает при построении окружностей и эллипсов изменение периода генератора гармонических синусоидальных и косинусоидальных колебаний Ti прямо пропорционально коду радиуса окружности или коду большей полуоси эллипса. Это дает возможность изменять время формирования окружностей пропорционально кодам их радиусов, а эллипсов— кодам больших полуосей. Быстродействие предлагаемого устройства повышается, так как оно определяется величиной, обратно пропорциональной суммарному времени формирования набора окружностей с различными радиусами или набора эллипсов с различными полуосями на экране ЭЛТ в одном цикле отображения, 1188778

Составитель В. Фунтова

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 6749/53 Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4