Генератор окружностей
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в телевизионных устройствах отображения графической информации. Цель изобретения - повышение точности генератора путем генерирования импульсов подсвета элементов окружности в каждой строке . Цель достигается введением шестого сумматора 15, формирователя 16, одиночного импульса, триггера 17 и соответствующих функциональных связей и обеспечивает формирование одиночного импульса, длительность которого меньше времени развёртывания одного элемента строки, что необходимо для подсвечивания одного элемента, а не целого участка строки. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. СЛ С
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 G 09 G 1 16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3882065/24-24 (22) 08.04.85 (46) 23.03.87. Бюл. Ф 11 (72) О.И.Стехин (53) 681.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 742986, кл. G 09 G 1/18, 1977.
Авторское свидетельство СССР
N - 811314, кл. G 09 G 1/16, 1979. (54) ГЕНЕРАТОР ОКРУЖНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в телевизионных устройствах отображения графиI
„„Я0„„1298790 А 1 ческой информации. Цель изобретенияповышение точности генератора путем генерирования импульсов подсвета элементов окружности в каждой строке. Цель достигается введением шестого сумматора 15, формирователя 16, одиночного импульса, триггера 17 и соответствующих функциональных связей и обеспечивает формирование одиночного импульса, длительность которого меньше времени развертывания одного элемента строки, что необходимо для подсвечивания одного элемента, а не целого участка строки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 1298"
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в телевизионных устройствах отображения графической информации. 5
Цель изобретения — повышение точности генератора путем генерирования импульсов подсвета элементов окружности в каждой строке.
На фиг. 1 представлена блок-схема 10 генератора; на фиг,2 — блок-схема сумматора.
Генератор содержит синхронизатор
i состоящий из последовательно соединенных генератора 2 импульсов, 15 счетчика 3, формирователя 4 импульсов, счетчика 5, формирователя 6 импульсов, а также регистр 7, блок 8 сравнения, регистр 9, сумматоры 1015, формирователь 16 одиночного HM- 20 пульса, триггер 17. Иозицией 18 обозначен выход генератора, с которого снимается импульс подсвета элементов окружности»
Сумматор 12 (накапливающего типа) содержит мультиплексор 19, комбинационный сумматор 20, регистр 21, элемент И 22 (аналогично выполнен сумматор 13).
Генератор 2 импульсов формирует тактовые импульсы, его выход является третьим выходом синхронизатора, счетчики 3 и 5 являются соответственно счетчиком элементов строки и счетчиком строк, а их выходы — со" 35 ответственно первым и вторым выходами синхронизатора. Формирователи 4 и б импульсов вырабатывают импульсы прямого хода соответственно строки и кадра, их выходы являются соответст- 40 веннб четвертым и пятым выходами синхронизатора. В регистре 7 хранится код радиуса окружности, в регистре 9— квадрат радиуса окружности.
Блок 8 сравнения вырабатывает импульс в момент равенства. кода разности номера элемента строки и координаты центра окружности по строке и кода радиуса окружности. Сумматоры
10 и 11 вычисляют соответственно разность номера элемента строки и координаты центра окружности по элементам строки и разность номера строки и координаты центра по строкам. Сумматоры 12 и .13 являются сумматорами накапливающего типа и вычисляют квадраты разнбстей, вычисляемых соответственно сумматорами 10 и 11. Сумма96 2 тор 1 -» вы (r»»" JI RE T j«> ((О(>(>1» т(>((>(>>i» к(>>> квадрата текущей коордн((аты окру>((н> сти по строке, а сумматор 15 код разности квадрата разности номера элемен ra строки и координаты центра по строке и квадрата текущей координаты окружности по строке. В момент изменения знака этой разности формирователь 16 одиночного импульса вырабатывает импульс, переключающий триггер 17 в единичное состояние.
Триггер 17 формирует на выходе 18 импульс, служащий для подсвета на экране элемента окружности.
Входящий в состав сумматора 12 накапливающ>его типа мультиплексор 19 передает код разности номера элемента строки и координаты центра по строке во время прямого хода строки или код квадрата координаты центра по строке во время обратного хода. Комбинационный сумматор 20 вычисляет код квадрата разности следующего номера элемента строки и координаты центра окружности по строке. Регистр 21 хранит код квадрата разности текущего номера элемента строки и координаты центра. Элемент И 22 передает на второй вход комбинационного сумматора 20 код квадрата разности текущего номера элемента строки и координаты центра по элементам строки во время прямого хода строки и нулевой код во время обратного хода строки, Эти же узлы, входящие в сумматор 13 накапливающего типа, выполняют такие же функции по отношению к коду строки, координаты центра окружности по строкам, прямому и обратному ходу кадра.
Генератор работает следующим об— разом, Код радиуса окружности R по входу 23 заносится из внешнего устройства (не показано) в регистр 7, с выхода которого он поступает на вход блока 8 сравнения. На другой вход блока 8 сравнения поступает с сумматора 10 разность кода номера элемента строки N и фиксированного заранее кода координаты центра окружности по элементам строки N,(âõîä 24), Этот код постоянно заведен на один вход сумматора 10, на другой вход которого поступает со счетчика 3 изменяющийся при развертывании строки код N. На выходе сумматора IÎ формируется код N-1 0.
1298
Аналогично,на входы сумматора 11 поступают код строки N и заранее фиксированный код координаты центра окружности по строкам М (вход 25), а на его выходе будет изменяющийся при развертывании кадра код М-Мд.
В момент равенства кодов R = N-g на выходах блока 8 сравнения появляется импульс, разрешающий запись кода R = (И - И,) из сумматора 12 10 в регистр 9.
Вычисление очередного значения квадрата разности номера элемента строки и координаты центра окружности по элементам строки (N+1-N, ) 15 производится сумматором 12 по алгоритму (N+1 N ) 2 = (N N ) 2+(2» (N-N )-+1)
Это вычисление нужно производить при прямом ходе строки. Оно сводится к хранению ранее вычисленного кода (И-N ) и к одной операции слоо жения его с кодом (2 «(N-N )+1), так 25 как умножения на два равносильно подаче разрядов на первый вход мультиплексора 19 со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов, а прибавление единицы равносильна по- 30 стоянному занесению единицы в младший разряд.
Возможность вычисления по этому алгоритму следует из того, что код номера строки N является монотонно возрастающим по строке, причем,приращение постоянно равно единице. Это вычисление производится сумматором
12 накапливающего типа.
Во время прямого хода строки в тактовом интервале с номером И с первого входа сумматора 12 через мульти- нлексор 19 на первый вход комбинационного сумматора 20 поступает код
2 (N-N )+1, а с выхода регистра 21 через элемент И 22 на второй вход сумматора 20 — код (И-N,) который в этом тактовом интервале имеется и на выходе сумматора 12 накапливающего типа. Очевидно, что в тактовом интервале N на выходе сумматора 20 и входе регистра 21 будет код (И+11N,), который с приходом тактового импульса на третий вход сумматора
12 (синхровход регистра 21) в начале тактового интервала N+1 появится на выходе сумматора 12 (выход регистра 21).
3 79б 4
Поскольку код (N N ) необходимо вычислять и при И4 И т.е, 2 ° (N-N )+ о о
+14,0, то нетрудно определить код на первом входе сумматора 20, учитывая, что на его втором входе должен быть код (N-N,), а на выходе — (N+1-N ) .
Если отбросить младший разряд на первом входе сумматора 12, постоянно равньй единице, и проанализировать оставшиеся разряды на нем, необходймые для вычисления кодов (N-N ) при И(И, то они представляют собой не что иное, как дополнительные коды чисел N-N
На сумматор 10, производящий операцию N-N, для случая N Естественно, чта при N > N для вычисления кодов (N+1-N ) нужны прямые коды 2 ° (N-N )+1,которые можно получить, используя прямые коды N-И на выходе сумматора 10 при N > И,. Итак сумматор 12 накапливающего типа обеспечивает во время прямого хода строки вычисление кода (И+1-N„) для всех N При N = 0 на выходе сумматора 12 должен быть код {О-N ) = N Это достигается тем, что фиксированный код N, (по входу 26) передается на первый вход сумматора 20 с второго входа мультиплексора 19 в течение всего времени обратного хода строки. Управление мультиплексором 19 происходит с четвертого входа сумматора 12 импульсом прямого хода строки,так, что во время прямого хода строки на выход мультиплексора 19 коммутируется код 2»(И-N )+1 с первого его sxoда, а во время обратного хода строки — код N с второго входа. Кроме о того, во время обратного хода строки на второй вход элемента И 22 с четвертого входа сумматора 12 попадает уровень нуля, который попадает и на второй вход сумматора 20. Поэтому на его выходе будет код N, который записывается каждым тактовым импульсом синхронизатора 1 в течение всего обратного хода строки в регистр 21. Итак, с началом прямого хода строки при N = 0 и (N N ) = N на выходе сумматора 12 будет код N . Он попао дает и на второй вход сумматора 20 (элемент И 22 на прямом ходу строки уже открыт), на первом входе которого будет дополнительный код числа 98796 6 Для отображения без пропуска строк принят критерий отображения (МЦ)г + (NN )г R2 5 причем в строках, для которых имеет место равенство 10, для случая чересстрочной развертки. Поскольку структура сумматоров 12 и 13 opHHRKoBR) как и методы вычисления кодов (М-M,,) по строкам и N-N,,по элементам строки, то возможно ото-. бражать окружности с любыми выбран- 20 ными координатами центра M и N,. Сумматор 14, на входы которого .поступают код с сумматора,13 и поразрядно инвертированный код квадрата радиуса окружности с выхода регистра 9, вычисляет дополнительный код квадрата текущей координаты окружности по строке - N, по формуле (NN )г — Иг ) О с .т 30 1г = (M-M ) 2 - R2. т о. Затем этот код поступает на вход сумматора l5, на другой вход которого подается код (N-N.}г с сумматора 12. Сумматор 15 вычисляет разность 35 Знаковый разряд этой разности равен единице, если 40 и равен нулю, если 5 1I2 2 (О-N,)+1 = 2 ° (-N )+1, а на выходе сумматора 20 — код (1-N ) г, который при N = 1 запишется в регистр 21 и попадет на выход сумматора 12. Сумматор 13 накапливающего типа производит вычисление квадрата разности номера строки N2, (по входу 27) и координаты центра окружности по строкам М такому же алгоритму для случая прогрессивной развертки и по алгоритму (й- 1 ) = (1-2- 1,)г+(2 (-2- 1 }+4) (N N )г-N2 (M-M )г«.(Я-N )г Яг о т . о о (М-М ) + (N-N ) c Кг„ (MM )г + (N N }г г Яг Коды И-M u N-М„могут быть только целыми числами, Поскольку не для всех целых M можно найти целое N чтобы (M-М )г.+ (N-N } = R2 т.е. Иг = R> — (М-И,)> далеко не всегда будет квадратом целого числа, то при отображении окружности по критерию (M-MQa «. (N N )г У о имеют место пропуски элементов окружности во многих строках. (N N )г Мг = (M-M )г«.(1 N )г У0 отображается элемент строки. с этим номером N. Б строках, где нет такого N, чтобы (N-N )г -Иг = О, отображается первый Из элементов строки, для которого имеет место неравенство т.е. тот элемент строки, номер которого соответствует изменению значения знакового разряда кода разности на выходе сумматора 15. Поступающий на вход формирователя 16 одиночного импульса сигнал знакового разряда с выхода сумматора 15 вызывает в момент изменения знака раз ности появление импульса на выходе формирователя 16 одиночного импульса. Длительность импульса меньше времени развертывания одного элемента строки, что необходимо для подсвечивания одного элемента, а не целого участка строки. Импульс с выхода формирователя 16 одиночного импульса производит установку триггера 17 (например, RSтриггера по входу S) в единичное состояние. Оно удерживается до прихода на другой вход триггера 17 (вход К) очередного импульса с выхода генератора 2 импульсов, что соответствует моменту изменения номе ра элемента строки. Триггер 17 вновь возвращается в нулевое состояние, Итак, импульсы с длительностью, равной времени развертывания элемента строки, появляющиеся на выходе 18 генератора при развертывании каждой из строк, будут отображаться на экране в виде элементов окружности. Повышение точности генератора происходит за счет слитности отображения и =":a счет устранения пропус ка строк при отображении окружности в каждой строке. Возрастание количества отображаемых элементов loKp ocTH по сравнению с известным устройством зависит от радиуса ок12%3 7 .16 8 к выходу тРетьего сумматора, выход второго регистра соединен с.первым информационным входом пятого сумматора, второй информационный вход. которого соединен с выходом четвертого сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности генератора путем генерирования импульсов подсвета элементов окружности в каждой строке, он содержит шестой сумматор, формирователь одиночного импульса и триггер, выход шестого сумматора соединен с входом формировач.еля одиночного импульса, выход которого соединен с входом установки единицы триггера, первый и второй информационные входы шестого сумматора подключены к выходам соответственно третьего и пятого сумматоров, счетный вход триггера соединен с третьим выходом синхронизатора, вью ход триггера является выходом генератора. Ружности. Оценка показывает, что число отображаемых элементов увеличивается не менее, чем в 3-5 раз, причем точное значение зависит от величины радиуса окружности, Формула и з о б р е т ения 2. Генератор по п. 1, о т л и— ч ающий ся тем, что третий (четвертый) сумматор содержит мультиплексор, первый и второй входы ко" торого являются первым и вторым информационными входами сумматора, выход мультиплексора соединен с первым входом комбинационного сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента И, а выход — с первым входом регистра, выход котороFo является выходом сумматора и соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом мультиплексора и является входом "Прямой ход строки" сумматора, тактовым входом которого является второй вход регистра. 1.Генератор окружностей, содержащий синхронизатор, первый и второй выходы 0 которого соединены соответственно с входами "Номер элементов строки" и "Номер строки" первого и второго сумматоров, информационные входы которых являются соответственно входами "Код центра окружности по элементам строки" и "Kop центра окружности по строкам" генератора, выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с первыми информационными входами третьего и четвертого сумматоров, вторые информационные входы которых являются соответственно входами "Код квадрата центра окружности по элементам строки" и "Код квадрата центра окружности по строкам" генератора, третий и четвертый выходы синхронизатора соединены с тактовым входом и входом "Прямой ход строки" третьего сумматора, четвертый, пятый выходы синхронизатора соединены с входами "Прямой ход строки" и "Прямой ход кадра" четвертого сумматора, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход сое35 динен с выходом первого регистра, вход которого является входом "Код радиуса окружности" генератора, выход блока сравнения соединен с управляющим входом второго регистра, информационный вход которого подключен )98 9б Составитель Л. Абросимов Техред И.Попович Корректор А, Тяско Редактор В.Данко Тираж 434 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 893/53 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проекчная, 4
