Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в аппаратуре для визуального предст-авления сложных функциональных зависимостей. Цель изобретения - повьшение быстродействия и точности устройства за счет исключения переходных процессов в отклоняющей системе ЭЛТ, которая достигается введением генератора 1 импульсов , третьего коммутатора 11, формирователей 3-8 импульсов и соответствующих функциональных связей. В устройстве используемая организация преобразования информации позволяет исключить потери времени на ожидание затухания переходных процессов и производить вычерчивание любых изображений без переходных процессов в момент перехода луча от вычерчивания одного отрезка кривой к другому,4 ил. а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН п114 С 09 С 1/08

Р РРм.:. ;Т Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4011117/24-24 (22) 13.01.86 (46) 30.11.87. Бюл. ¹ 44 (71) Черновицкое производственное объединение "Электронмаш" им. 60 летия Советской Украины (72) А.М.Кощей (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 483690, кл. G 09 С 1/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1200324, кл. G 09 G 1/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ЛЯ ОТОБРА11 ЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в аппаратуре для

„„SU„, 1355995 А1 визуального предст"авления сложных функциональных зависимостей. Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства за счет исключения переходных процессов в отклоняющей системе ЭЛТ, которая достигается введением генератора 1 импульсов, третьего коммутатора 11, формирователей 3-8 импульсов и соответствующих функциональных связей. В устройстве используемая организация преобразования информации позволяет исключить потери времени на ожидание затухания переходных процессов и производить вычерчивание любых изображений без переходных процессов в мо- д мент перехода луча от вычерчивания одного отрезка кривой к другому.4 ил.

55995 2

Принцип получения сложного изображения состоит в суммировании определенным образом вычисленных заранее амплитуд косину-соидальных колебаний ряда частот, кратных основной по каналу Y и подаче их B отклоняю-щую систему с одновременным отклонением по чисто косинусоидальному закону по каналу Х. В результате такого воздействия получается. аппроксимация некоторого участка изображения с помощью так называемых полимоном Чебышева. Получаемое изображение можно представить в виде:

1 13

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в аппаратуре для визуального представления сложных функциональных зависимостей.

Цель изобретения — повышение быст родействия и точности устройства за .счет исключения переходных процессов в отклоняющей системе ЭЛТ, 1

На фиг. 1 представлена. функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема формирователя импульсов на фиг. 3 — функциональная схема формирователя полиномов

Чебышева, на фиг. 4 — временная диаграмма устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователи 2-1. ..2-и цолиномов Чебьппева, формирователи

3 — 8 импульсов, коммутаторы 9, 10 и 11, усилители 12 и 13 отклонения луча по координатам Х и 7, усилитель

14 импульсов подсвета, синхронизатор

15, блок 16 оперативной памяти и ЭЛТ

17 с отклоняющей системой 18. Каждый из формирователей 3-8 импульсов содержит первую группу регистров 19-1, ...,19-(n+1), вторую группу регистров 20-1,...,20-(n+1), преобразова тели 21-1,...,21 †(и+1) код — напряжение и сумматор 22, Каждый формирователь 2 полиномов Чебышева .состоит из программируемого делителя 23, фильтра 24, фазовращателей 25 — 29, выпрямителя 30, коммутаторов 31 — 34, входных 35, 36 и выходных 37, 38 регистров.

))

Р„(Х) = С Т„(Х), о где Тп(Х) = cos u arc cos Х или

Получение системы косинусоидальных колебаний в устройстве производится с помощью программируемых делителей 23 и фильтров 24. Программирование коэффициента деления производится таким образом, чтобы колебания на выходе делителей 23 в каждом иэ формироват лей 2-2,...,.2-и были кратны основной частоте, полу10 чаемой в формирователе 2-1. На соответствуюшие частоты настраивают и резонансные цепи активных фильтров

24 для выделения ссновной частотной составляющей. Регулируемые фазовращатели 26 — 29 в каждом из формирователей 2 полиномов предназначены для точной установки синфазности между колебаниями по каналу У и колебания ми по каналу Х, а также для получе20 ния противофазных колебаний. Фаза каждого иэ колебаний, участвующих в построении иэображения, определяется знаком коэффициента С„ и может быть о равна 0 или 180, Выбор определяемой фазы производится с помощью аналоговых коммутаторов 31 — 34, состояние которых задается информацией, поступающей иэ регистров 35 — 38. Фазовращатели 25 задак т необходимую. фазу импульсов подсвета, которые после двухполупериодных выпрямителей 30 имеют вид cos n„I. Первые выходы (Х,) формирователей 2 подсоединены к соответствующим аналоговым входам формирователя 3 сигналов, являющимся аналогсвыми входами преобразователей 21-2,...,21 †(и+1) код— напряжение. Вторые выходы (Х ) форми2. рователей полиномов аналогично подд0 ключены к формирователю 4 сигналов, третьи (7() — к формирователю 5,четвертые (Y ) — K формирователю 6, а пятые (Х) — к объединенным входам

f1 Еп формирователей 7 и 8. К д5 аналогoBbIM входам преобразователей

21- l в формирователях 3-8 сигналов подсоединены источники опорного напряжения. В результате в каждом из формироватепей 3 — 8 на первый вход

50 сумматора 22 поступает постоянное напряжение, величина которого определяется цифровым коцом, поступающим с выхода регистра 20-1, на остальные входы поступают синусоидальные

55 колебания, амплитуца которых задается кодами, хранящимися в регистрах е

20-2,..., 20-(и+1). На выходе сумма" тора 22 присутствуют как постоянная составляющая, так и переменная, опреf3559 деляемая совокупностью синусоидальных колебаний различных частот и амплитуд. В каждом из формирователей

3 — 8 происходит независимое преобразование цифровой информации в сигналы отклонения и модуляции. Порядок поступления цифровой информации и ее преобразование в формирователях

2 и в формирователях 3-8 сигналов производится с помощью сигналов, пос-fO тупающих от синхронизатора 15. От синхронизатора 15 поступают сигналы управления в блок 16 и на управляющие входы коммутаторов 9, 10 и 11 .

Синхронизирующим моментом является 15 переход основной отклоняющей частоты

f через максимум. С этой целью синI хрониэатор соединен с выходом формирователя первого полинома Й . Иэ нее

511 формируются прямоугольные импульсы 20 длительностью Т, = 1/2Г,. Эти импульсы подаются непосредственно на коммутаторы 9. 10 и 11. В течение действия импульса каждый из коммутаторов 9, 10 и 11 осуществляет подключение своего выхода к верхнему входу. Тем самым к усилителю 12 отклонения луча по координате Х оказывается подключенным формирователь 3, к усилителю 13 по координате 7 — 30 формирователь 5, а к усилителю 14 импульсов подсвета — формирователь 7.

За время действия импульса управления по каналу Х поступает сигнал в виде отрезка косинусоиды на интервале 0-н или -2, а по каналу,Y — как отрезок косинусоиды основного колебания, так и сбвокупность отрезков косинусоид других частотных составляющих на интервале Т, . Тем самым на экране ЭЛТ 40 вычерчивается отрезок кривой, ап,проксимированной полиномами Чебышева.

При отсутствии импульса (налйчие

"0") коммутаторы 9, 10 и 11 осуществляют "передачу" сигналов, но уже с ,формирователей соответственно 4, 6 и 8. Кроме подачи сигнала на коммутаторы, синхронизатор выдает серию импульсов для записи цифровой информации из БОЗУ в регистры 19, 35,36 и для перезаписи цифровой информации из регистров 19 в регистры 20, из регистра 35 в регистр 37, из регистра 36 в регистр 38. Причем с началом

"передачи" из формирователей 3, 5 и

7 первым же импульсом серии из синхронизатора производится перезапись цифровой информации из регистров 19 в регистры 20 в формирователях 4, 6 где Т и

N — период колебаний основного колебания, — номер полиномар — количество дискрет аналогоцифрового преобразователя

95 4 и 8. Вторым и последующими импульсами производится запись информации из блока 18 по цифровым шинам во входные регистры 19 преобразователей 3, 5 и

7. При "передаче" иэ формирователей

4, 6 и 8 первым импульсом иэ серии производится перезапись цифровой информации из входных регистрбв 19 в выходной регистр 20, но уже в формирователях 3, 5 и 7. Последующими импульсами производится запись из блока 16 информации в регистры 19 формирователей 4, 6 и 8. Аналогичные коммутации осуществляются в формирователях 2, необходимые для выбора определенной фазы колебаний и под.— ключения их к входам преобразователей

21-2,...,21 †(n+1). К входам преобразователей 21-2,...,21 †(n+1) в. формирователях 7 и 8 сигналы поступают от выпрямителя 30 каждого формирователя 2 непосредственно. С помощью цифровой информации, поступающей в регистры 19, а затем в регистры 20, устанавливается необходимый уровень постоянной и переменной составляющих в виде модуля косинусоиды, определяя уровень подсвета и выравнивание яркости вдоль вычерчиваемого отрезка.

Такая организация преобразований информации позволяет исключить потери времени на ожидание затухания переходньтх процессов в преобразователях

21, регистрах 19 и 20, так как эти преобразования производятся заранее, во время рабочего вычерчивания. Кроме того, устройство позволяет производить вычерчивание любых изображений беэ переходных процессов в момент перехода луча от вычерчивания одного отрезка кривой к другому. Это возможно потому, что луч ЭЛТ на вершине косинусоиды остается некоторое время в неподвижном состоянии. Время нахождения луча в неподвижном состоянии зависит от частоты колебаний, производящих вычерчивание, и от принятой дискретности задания амплитуды коле бания с помощью преобразователей

21-2,...,21-(и+1) код — напряжение.

Его можно определить по формуле

Т 1 к е = — агс cos (1- — и ), 1 и N

5 135

К вЂ” показатель степени коэффициентов для ряда Фурье, равный "1" для разрывных функций, "2" для функций с разрывом в первой производной, "3" — для гладкой функции с нулевыми начальными условиями.

Информация о каждом из участков изображения при разбиении его на отдельные части (куски) получается заранее с помощью внешнего устройства (ЭВМ, спецпроцессора), использующего аппарат быстрого преобразования

Фурье или косинусное преобразование, и представляется в виде коэффициентов ряда по полиномам Чебышева. При этом наряду с коэффициентами составляющих ряда получают и величину постоянной составляющей с тем, чтобы координаты конца отрезка, получаемого при вычерчивании с помощью сигнала, поступающего от формирователей 3 и 5, совпали с координатами начала следующего отрезка, вычерчиваемого сигналом, поступающим от формирователей Й и 6, и наоборот. В этом случае на обоих входах коммутаторов 9 и 10 в момент подхода луча к точке стыковки существует равенство потенциалов. Коммутаторы 9 и 10 осуществляют переключение сигналов, равных по величине, а так как отсутствует скачок сигнала в отклоняющей системе, то нет условий для возникновения переходных npoqeccos. Для более высокочастотных составляющих время уменьшается, но учитывая тот факт, .что с увеличением частоты амплитуда участвующего в аппроксимации изображения падает, это время сохраняется минимальным sa первым полиномом, Таким образом, решается задача получения сложного изображения на экране ЭЛТ 17 путем аппроксимации его с помощью полиномов Чебышеваа, при этом сохраняются условия

"идеальных стыковок" без переходных процессов, так как получается обобщенный сигнал с постоянной и переменной составляющими заранее. К началу вычерчивания на обоих входах каждого из коммутаторов 9, 10 и 11 имеются равные напряжения, исключающие возможность появления переходных процессов в отклоняющей системе 18

1ЭЛт 17.

Каналы отклонения по Х и Y выполиены идентично, что позволяет использовать в качестве оси абсцисс как координату Х, так и координату Y.

5995

Формула иэ обретения

Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содер-. жащее формирователи полиномов Чебышева, синхронизатор, блок оперативной памяти, два коммутатора, усилители отклонения луча по коордииатам

Х и.Y выходы которых подключены к отклоняющей системе ЭЛТ, модулятор которой соединен с выходом усилителя импульсов подсвета., о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства за счет исключения переходных процессов в отклоняющей системе

ЭЛТ, оно содержит генератор импульсов, третий коммутатор и шесть формирователей импульсов, каждый из которых содержит регистры первой груп" пы, .выходы которых подключены к информационным входам регистров второй группы, выходы которых подключены к цифровым входам преобразователей код — напряжение, аналоговый вход первого преобразователя код — напряжение соединен с шиной опорного напряжения, выходы преобразователей код — напряжение ссединены с входами сумматора, выходы сумматоров первого и второго формирователей импульсов соединены с информационными входами первого коммутатора, выходы сумматоров третьего и четвертого формирователей импульсов — с информационными входами второго коммутатора, выходы сумматоров пятого и шестого формиро" вателей импульсов — с информационными входами третьего коммутатора, выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к входам усилителей отклонения луча по координатам Х и 7, а выход третьего коммутатора — к входу усилителя импульсов подсвета„ выход генератора импульсов подключен к тактовым входам формирователей полиномов Чебышева,, первые, вторые, третьи и четвертые выходы которых подключены к аналоговым входам преобразователей код — напряжение, кроме пер:зого, соответственно первого, второго, третьего и четвертого формирователей импульсов„, четвертые и пятые выходы формирователей полиномов Чебышева подключены к аналоговым входам преобразователей код — напряжение, кроме первого, шестого формирователя импульсов, выход

1355995 8 блока оперативной памяти соединен с формирователя полиномов Чебьппева информационными входами регистров соединен с входом синхронизатора, выпервой группы формирователей импуль- ходы которого подключены к синхросов и управляющими входами формирова- входам формирователей полиномов Четелей полиномов Чебьппева, информа- бышева, управляющим входам блока ционный вход блока оперативной памя- оперативной памяти, регистров первой ти является информационным входом и второй групп формирователей импульустройства, нулевой выход первого сов и коммутаторов.

Фис. 3

1355995 й(/7

У/7Р.!

Лгвсь

seco

РЮРм. 9, fg

Л7/70СЬ д РСЮ . ЮР .ЗД7

ОПИИ

ЮЮ

ФОРМ ЮД7

JNYlfb д ЮС1Я Ю .4,Ю 8

Awepv. f

Составитель О.Придорогин

Редактор И.Рыбченко Техред И.Попович

Корректор С.Черни

Заказ 5796/43 Тираж 433

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4