Устройство для вывода графической информации на экран электронно-лучевой трубки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАН ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ); содержащее регистр, входы которого . являются информационными входами устройства, генератор временного интервала , усилитель подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, анализатор времени установления тока в катушке ЭЛТ и два канала отклонения луча, каждый из .которых содержит последовательно соединенные первый интегратор, второй интегратор, цифроаналоговый преобразователь и усилитель отклонения луча, соединенный с отклоняющей системой ЭЛТ, выходЬ первого числа регистра подключены к одним из входов генератора временного интервала, первый выход которого является выходом запроса информации устройства, а второй выход соединен с первыми входами интеграторов, выходы второго числа регистра соединены с входами групп первых интеграторов, а выходы третьего числа регистра соединены с входами групп вторых интеграторов , выходы групп вторых интеграторов соединены с входами групп анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ, выход которого подключен к входу генератора временного интервала,первый вход анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ является входом записи числа устройства и соединен с входом записи регистра, управляющий выход которого подключен к , первым входам переключателей каналов отклонения луча, выходы которых соединены с вторыми входами первых интеграторов, вторые входы переключателей каналов отклонения луча соединены перекрестной связью i с выходами первых интеграторов, отличающееся тем, что, СЛ с целью расширения области приме нения устройства за счет возможности отображения фигур, частично выХОДЯ1ЦИХ за пределы экрана ЭЛТ, оно содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ. 1ШИ, элемент ИЛИ, триггер и генератор одиночного импульса, первые вхо;о ды элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ соеди9 нены с одним из выходов групп выхоэо дов вторых интеграторов, вторые 4ib входы - с выходами вторых интеграСО торов, а выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом триггера и первым входом генератора одиночного имцульса, выход которого соединен с вторым входом анализатора времени установления тока в катушке ЭЛГ, третий вход которого соединен с первым выходом генераторавременного интервала, соединенным с установочным входом триггера, вход синхронизации которого соеди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 G 06 F 3 153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3775987/24-24 (22) 31 . 07. 84 (46) 07.12.85. Бюл. ¹ 45 (72) Б.Ф. Макаров, В.П. Рясин и Х.Н. Седиков. (53) 681.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 423121, кл. G 06 F 3/14„1974.

1 Авторское свидетельство СССР № 898415, кл. G 06 F 3/153,. 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАН ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ); содержащее регистр, входы которого являются информационными входами устройства, генератор временного интервала, усилитель подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, анализа. тор времени установления тока в катушке ЭЛТ и два канала отклонения луча, каждый иэ .которых содержит последовательно соединенные первый интегратор, второй интегратор, цифроаналоговый преобразователь и усилитель отклонения луча, соединен. ный с отклоняющей системой ЭЛТ, вы-. ходы первого числа регистра подключены к одним из входов генератора временного интервала, первый выход которого является выходом запроса информации устройства, а второй выход соединен с первыми входами интеграторов, выходы второго числа регистра соединены с входами групп первых интеграторов, а выхо-. ды третьего числа регистра соединены с входами групп вторых интеграторов, выходы групп вторых интеграторов соединены с входами групп анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ, выход которого подключен к входу генератора временного интервала, первый вход анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ является входом записи числа устройства и соединен с входом записи регистра, управляющий выход которого подключен к ,первым входам переключателей каналов отклонения луча, выходы которых соединены с вторыми входами первых интеграторов, вторые входы переключателей каналов отклонения луча соединены перекрестной связью с выходами первых интеграторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности отображения фигур, частично выходящих за пределы экрана ЭЛТ, оно содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.

ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер и генератор одиночного импульса, первые входы элементов ИСКЛЮЧАК)ЩЕЕ ИЛИ соеди-. нены с одним из выходов групп выходов вторых интеграторов, вторые входы — с выходами вторых интегра.торов, а выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с входами элемента ИЛИ,. выход которого соединен с информационным входом триггера и первым входом генератора одиночного импульса, выход которого соединен с вторым входом анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ, .третий вход которого соединен с первым выходом генератора. временного интервала, соединенным с установочным входом триггера, вход синхронизации которого соеди1 нен с вторым выходом генератора временного интервала, а выход триггера соединен с усилителем подсве196843 та, выходы четвертого числа регистра соединены с третьими входами переключателей.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, может быть использовано для вывода графической информации из цифровых вычислительных машин на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ).

Цель изобретения - расширение .области применения устройства за счет возможности отображения фигур, частично выходящих за пределы экрана ЭЛТ.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, на фиг.2 а, б, в, г -отображение линий первого и второго порядка на экране

ЭЛТ; на фиг.3 — принципиальная схема анализатора времени установле-. ния тока в катушке ЭЛТ; на фиг.4 . схема формирования линий первого и второго порядков с коммутацией преобразователей кода в ток, на фиг.5 — таблица инстинности элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Устройство содержит регистр 1, информационный вход 2 устройства, .генератор 3 временного интервала, первые интеграторы 4> и 4,вторые интеграторы 5„ и 5, цифроаналоговые преобразователи 61 и 6 (ЦАП), анализатор 7 времени установления тока в катушке ЭЛТ, усилители 8„ и 8 отклонения луча соответствен2 но по координатам Х и У, подключенные к отклоняющей системе 9, вход

° 10 записиинформации устройства, переключатели 11 и 11, элементы 12 у и

12 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент 13 ИЛИ, триггер 14 (типа D-триггер), усилитель 15 подсвета, подключенный к модулятору ЭЛТ 16, генератор 17 одиночного импульса (ГОИ) и выход

18 запроса информации устройства.

Анализатор 7 времени установления тока в катушке ЭЛТ содержит регистры 19 и 19, элемент 20 задержки, сумматоры 21 и 21д,первые элементы 22„ и 22 ИЛИ, триггеры ь

23„H 23z> первые элементы 241. и

24 И, вторые элементы 25„ и 25

ИЛЙ, счетчики 26„ и 26 с параллель ной записью, дешифраторы 27„ и 27 и элемент 28 И.

Устройство работает следующим образом.

Работу устройства рассмотрим на примере построения окружности.

Начальная точка центра окружнос10 ти задается координатами ХрУ с регистра 1 ча интеграторы 5„ и 5 (фиг. 1 и 3).

Начальные условия интегратора

15 4„ и 42, а именно кооРдината ис ходной точки на окружности, характеризующая начальную фазу, и радиус окружности, задаются с регистра 1.

При замыканий переключателей 11„

20 и 112 по „алу с регистра 1 обратных связей интеграторов 4„ и 4 на их выходах и на устройстве в целом реализуется форма окружности.

Число суммирования единичных

25 приращений окружности, пропорциональное ее коду, отсчитывается генератором 3 временного интервала, который запускается сигналом с анализатора 7 времени установления

30 тока в катушке ЭЛТ и управляет продолжительностью работы интеграторов 4„ и 4 и подсветом луча

ЭЛТ 16 через усилитель 15 подсвета.

Выходкой сигнал интеграторов 5 и 52 через цифроаналоговые преобразователи 6„ и 6 усиливается усилителями 8, и 8 отклонения луча, нодключеннйми к отклоняющей системе 9 ЭЛТ 16. .Анализатор 7 времени установле40 ния тока в катушке. ЭЛТ запускается от импульса по входу 10 записи информации в регистр 1 и отсчитывает время переброса луча из конечной точки предыдущего фрагмента

45 изображения в начальную точку следующего фрагмента и вырабатывает

1196843 4

20

45 на основании этого времени сигнал запуска генератора 3 временного, интервала.

Рассмотрим схему формирования линий первого и второго порядков (фиг.4), где показана коммутация преобразователей 61 и 62 кода в. ток, В схеме имеются два комплекта десятиразрядных преобразователей

61 и 62 кода в ток — ПКТ Х Г+3, C-3 и Пкт у (+1, Г-3.

Фаза .запитки ПКТ6 указана на фиг.4. 1f-й разряд второго интегратора 5, являющегося сумматором ком. бинационного типа, является знаковым и служит для коммутации ПКТ6 в зависимости от квадранта формирования изображения на экране ЭЛТ16,ПКТ

Х (+), Y +.3 открывается, когда

11р +"0". ПКТ Х (-); У -1 открыва ется, когда 11 .р — " 1". На ПКТ Х (-);

У f-j подаются с интегратора 5q инверсные коды 1р ... 10р.

Допустим, формируется линия вто- рого порядка, т.е. окружность с центром в центре экрана ЭЛТ16 и радиусом,; не .выходящим за пределы экрана ЭЛТ16. При этом коды Х 1д на входе второго интегратора 5 нулевые ..у

В первый интегратор 4, являющийся сумматором накапливающего типа, записана начальная фаза формируемой окружности R и R < Тактирующие импульсы от генератора 3 временного интервала запускают первый, интегратор 4 ..Сигнал на входе переключателя 11 "Разр." (фиг.4) замыкает обратные, связи с выходом первых интеграторов 4„ и 4 . При этом коды с выходов вторых интеграторов 51 и

51 следующие.

Точка 29-IV квадрант. Код координаты Х прямой. 11-й разряд "0", Код координаты Y обратный. 1 1-й разряд "1".

Точка 30-III квадрант. Код кОординаты Х обратный. 11-й разряд "1", Код координаты Y обратный. 11-й разряд. 1

Точка 31-II квадрант. Код координаты Х обратный. f1-й разряд 1".

Код координаты Y прямой.. 11-й разряд "0".

Точка 32-I квадрант. Код коорди- . наты Х прямой. 11-й разряд "0".

Код координат 7 прямой. 11-й разряд 0

Точка 33-IV квадрант. Код координат Х прямой. 11-й разряд "0" Код координаты Y обратный, 11-й разряд

11111

При формировании линии 1-ro noрядка на первый интегратор 4 через переключатель 11 записывается sin и cos единичных приращений линии и на вход "Разр" .переключателя 11 по-, дается сигнал, разрешающий формирование линии. С генератора 3 временн6го интервала поступает пачка импульсов суммирования единичных .приращений линии, пропорциональная д коду длины формируемой линии, При подаче на второй интегратор

5 кода ХдУ@ и при подаче на первый интегратор 4 кода начальной фазы окружности (фиг.2 а,б,в,г) формирование окружности выходит за пределы зоны отображения на экране ЭЛТ 16.

Поскольку разрядность интегра- торов 51 и 5 ограничена определенным числом разрядов (обычно это

10 разрядов и 11-й разряд знаковый), а при формировании окружности используется "закольцовка" интеграторов 41 и 42 через переключатели

11„ и 11,то при переходе кода по. координате Х на выходе второго интегратора 5 происхбдит сброс знакового разряда в состояние "0" и изменение прямого кода 1....10 разрядов на обратные значения, что приводит к скачкообразному изменению. фазы окружности (фиг.2, из точки 34 в точку 35).

Стрелка. на окружности указывает на направление формирования окружности. Дальнейшее суммирование едияичных приращений окружности осуществляется по дуге из точки 35 в точку 36, где составляющая Х остается в 1 квадранте, а по координате 7 происходит приращение кодов и затем перенос в знаковый разряд, что при- водит к переключению ПКТ6 e + Y на

1196843 — Y и скачку фазы окружности в точку 37.

Дальнейшее суммирование приращений окружности осуществляется по дуге из точки 37 в точку 38, где составляющая Y остается в 4 квадранте, а по координате Х происходит приращение кодов и перенос в знаковый разряд, что приведет к скачку фазы окружности в точке 39.

Дальнейшее суммирование прираще- ний окружности осуществляется из точки 39 в точку 40, где составляющая Х остается в 3 квадранте, а по координате Y происходит сброс энако-!! !! вого разряда в состояние 0 и изменение прямого кода 1 . . . 1 0 разрядов на обратные значения, что приведет к скачку фазы окружности в точку 4 1 .

Из точки 4 1 дуга окружности придет в точку 4 2, из которой началось формирование окружности . Если при этом осуществить подсвет формируемой окружности, то на экране ЭЛТ отобразятся отрезки окружности 29-4 1 .,35-3 6, 37- 38, 3 9-40 .

Из всех отрезков нужно подсветить только 29-4 1, поскольку остальные отрезки являются ложными, помеховьми, Элементы 12„и 12> ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, элемент 13 ИЛИ, триггер 14, генератор 17 одиночного импульса и дополнительный 12-й разряд интеграторов 5„ и 5 запрещают-подсвет линий, выходящих эа пределы экрана ЭЛТ 16.

Дополнительный 12-й разряд интеграторов $ и 5 объединен по входу с 11-ым. знаковым разрядом и в формировании линий не принимает, участия, а указывает иа принадлежность формируемой линии квадранту экрана ЭЛТ 16, что необходимо для правильной работы элемента 12 ИС- .

КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, чтобы исключить ложные засветки.

На фиг. 2 а, б, в, r изображено формирование окружностей во всех четырех квадрантных экрана ЭЛТ 16.

При записи начальной фазы окружнести (т.42,фиг.2а) в 11-й:и 12-й разряды интегратора 5q канала Х записана "1". В соответствии с таблицей истинности (фиг.5) на выходе элемента 12, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, появляется "0", который проинвертнруется элементом 13 ИЛИ. Единица с выхода элемента 13 ИЛИ поступит на вход D триггера 14, на вход С ко-, торого поступят тактирующие импульсы с выхода генератора 3 временного интервала и запишут эту "1". С выхода

10 триггера 14 "1!! информация поступит на подсвет линии на ее полезном участке от точки 42 до точки 34.

Далее с точки 35 11-й разряд канала

Х меняет знак на входе интеграто15 ра 51 и на выходе элемента 121 ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ канала Х появится "1", что приведет к записи "0" на триггер 14, с выхода которого "0" выключит нодсвет. 12-й разряд выхода

20 интегратора 5 яЮ яется признаком принадлежности квадранту и в формировании окружности не принимает участия, а только управляет подсветом отрезков окружности.

Подсвет окружности вновь включается, только начиная с точки 41 и до точки 42, т.е. светится участок окружности, находящийся, только в пределах экрана ЭЛТ t6. Появление

"1" на выходе элемента 13 ИЛИ в точке 41,кроме разрежения записи сигнала подсвета в триггер 14, вызовет появление импульса с выхода

ГОИ 17, запускающего анализатор 7, 35 который сиача а останавливаетю а потом вновь, отсчитав максимальное время установления тока в катушке

ЭЛТ, запускает генератор 3 временного интервала. Работа анализато0 ра 7 в данном случае нужна для того, чтобы все переходные процессы, возникающие при скачках фазы окружности, прекращались к началу полезной засветки линии 41-42. В точке

45 42 формирование окружности прекращается, идет запрос на новый фрагмент изображения с входа 18 запроса информации, Импульс с входа 18 записывает в анализатор 7 координату последней точки фрагмента изображения, обнуляет триггер (подсве- та) 14 и обиуляет счетчики 26 анализатора 7, что приводит к saпрету работы генератора 3 временно.55 ro интервала. Аналогично осуществляется отображение окружности, изображенной на Ьиг. 2б, которой соответствует подсвет отрезка 391196843

40; фиг. 2в — подсвет отрезка 3536; фиг.2г — подсвет отрезка 37-38.

На фиг.2 а,б,в,г наряду с окружностью изображена линия, выходящая из точки 43 за пределы экрана ЭЛТ

16, Подсвет линий выключается в точке 44, т.е. ложных засветок эк.рана ЭЛТ 16 нет при формировании линий, выходящих за пределы экра- на ЭЛТ 16.

Анализатор 7 времени установления тока в катушке ЭЛТ работает следующим образом.

Импульсом с выхода 18 запроса информации код конечной точки предыдущего фрагмента изображения с выходов интеграторов 5 запишется в регистры 19 обоих каналов, а счетчики 26 обнулятся через элемент ИЛИ 25.

Импульс с входа 10 записи информации, пройдя элемент 20 задержки, запишет в счетчик 26 с параллельной записью в обратном коде разность чисел, получаемую на выходе сумматора 21 от вычитания двух чисел — кода с регистра 19 и кода начальной координаты последующей информации с выхода интегратора 5.

Этим же импульсом с выхода элемента 20 задержки через первый зле= мент 22 ИЛИ одновременно запускается триггер 23, дающий разрешение первому элементу 24 И на прохождение счетных импульсов, которые. заполняют код счетчика 26 от первоначально записанного значения до .переполнения.

Переполнения счетчика 26 определяется дешифратором 27, который вырабатывает уровень логической единицы, обнуляющий триггер 23, тем самым запрещается прохождение счетных импульсов через первый эле- мент 24 И. Это относится к обоим ! каналам отклонения луча. Совпадение двух логических единиц от обоих

| каналов на входе второго элемен та 28 И даст на его выходе сигнал, запускающий генератор 3 временного интервала, по окончании работы которого вырабатывается импульс на вход 18 запроса информации.

1О При формировании окружности, выходящей за пределы экрана ЭЛТ,координата точки окружности совершает броски в крайние точки (см.фиг.2).

Для того, чтобы устранить влияние

15 переходных процессов при вхождении линии в пределы экрана ЭЛТ 16, на вход ГОИ 17 с выхода элемента 13

ИЛИ подается единичный уровень и.

ГОИ 17 выработает один импульс на

2О дополнительный вход запуска, который через элемент 25 ИЛИ обнулит счетчик 26,что дает нулевой уровень сигнала с выхода элемента 28 И на генератор 3 временного интерва25 ла и тем самым остановит его работу. Импульс с выхода ГОИ 17 через элемент 22 ИЛИ.одновременно запустит триггер 23, дающий разрешение первому элементу 24 И на прохождеgp ние счетных импульсов, которые заполняют код счетчика 26 от нуля до переполнения. Тем самым отсчитывается максимальное время на установление тока в отклоняющей системе 9 ЭЛТ. После чего единичный уровень сигнала с выхода элемента 28 И включит генератор 3 временного интервала для завершения формирования фрагмента изображения.

4О Элемент 20 задержки введен для того, чтобы импульс с входа 10 записи информации пришел позже импульса ! с выхода генератора 17 одиночного импульса и записал разность кодов

4> с выхода сумматора 21 в счетчик 26.

Таким образом, подсвечивается только та часть окружности или линии, которая должна быть в пределах экрана ЭЛТ 16, а различные ложные засветки исключаются °

1196843

1196843

М1 а 37

1196843

1196843 лнЭноимша то canun $ ЬН

1196843 дхоР2 диод 1

Выюд

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7563/46

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

Составитель Л. Семина

Редактор С. Патрушева ТехредЛ.Мартяшова . КорректорМ. Демчик