Устройство для управления маркером

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах и системах отображения информации на базе электронно-лучевой трубки. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит блоки 1 и 2 развертки по координатам Х иУ, блок 3 управления, блок 4 отображения, блок 5 ввода данных, первый 7 и второй 8 регистры, блок 10 сравнения, элемент И 9, элемент НЕ 12, формирователи управляющих импульсов 11 и кода знака маркера 12 с соответствующими связями. В регистры 7 и 8 заносятся координаты Х и У маркера. Блок 10 сравнивает эти значения с текущими координатами маркера, хранящимися в счетчиках 14. При этом блок 10 сравнения формирует управляющие сигналы для блока 5 ввода данных, который изменяет состояние счетчиков 14, выдавая на их тактовые входы соответствующие последовательности импульсов. При этом обеспечивается работа устройства как в автоматическом, так и в ручном режиме. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (su 4 С 09 С 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯь|

ПРИ ГКНТ СССР к лвтоасному свидктельствм (21) 4379701/24-24 (22) 17.02.88 (46) 15. 11.89. Бюл. № 42 (72) П.Ф.Шепеленко и Ф.Ф,Сафонов (53) 681.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 824282, кл. С 09 G 1/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 824283, кл. G 09 G 1/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАРКЕРОМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах и системах отображения информации на базе электронно-лучевой трубки. Цель изобретения повьппение быстродействия устройства.

Устройство содержит блоки 1 и 2 развертки по координатам Х и У, блок 3 управления, блок 4 отображения, блок

5 ввода данных, первый 7 и второй 8 регистры, блок 10 сравнения, элемент

И 9, элемент НЕ 12, формирователи управляющих импульсов 11 и кода знака маркера 12 с соответствующими связями.

В регистры 7 и 8 заносятся координаты Х и Y маркера. Блок 10 сравнивает эти значения с текущими координатами маркера, хранящимися в счетчиках 14, При этом блок 10 сравнения формирует управляющие сигналы для блока 5 ввода данных, который изменяет состояние счетчиков 14, выдавая на их тактовые входы соответствующие последовательности импульсов. При этом обеспечивается работа устройства как в автоматическом, так и в ручном режиме. 5 ил.

1522270

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-зована в устройствах и системах отображения информации на базе электрон-! 5 но-лучевой трубки.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена функциональ-ная блок-схема устройства; на фиг.2 временные диаграммы работы устройстве .на фиг.3-5 — примеры перемещения маркера ro экрану ..

Устройство содержит блок 1 развертки па координате Х, блок 2 разверт:и по координате У, блок 3 управления,. блок 4 отображения на электронно-лу= чевай трубке, блок 5 ввода данных, формирователь 6 кода знака маркера, первый 7 и второй.8 регистры, элемент;0

И 9, блок 10 сравнения, формирователь

11 управляющих импульсов, элеме = -, НЕ 12.

Блоки 1 .и.2 развертак содержат каждый первый 13 и второй 14 счетчики, первый коммутатор I5,- цифроаналоговый преобразователь t6,. усилитель

17. Формирователь 6 кода знака маркера содержит генератор 18 синусаидальнога напряжения, второй коммутатор 19.

На фиг.1 позициями 20- 26 Обозначены соответствующие входы устройства.

Устройство работает следующим об .разом.

В исхОднОм састОянии в первых счетчиках 13 обоих блоков 1 и 2 развертак записаны коды текущих координат развертки, изменяющиеся с прихо-дом каждого импульса "Сдвиг Х" с пер= „,, вага выхода блока управления 3 и и 19 строчного синхраимпульса (Сдвиг Y ) который является внешним сигналом, поступающим на вход 25. Информация вторых счетчиков 14 обоих блоков 1 и 2 разверток соответствует ксарди. натам электронного маркера, опрецеляющих его положение на экране блока 4 (на экране ЭЛТ).

Цикл работы устройства для управ50 ления маркером в соответствии с временными диаграммами (фиг. 2) включает в себя время формираванич знака маркера (фиг.2в, r, д), время формирова=ния строки (фиг.2е) и равен периоду

ЭО следования строчных синхраимпульсов (фиг. 2а) .

Строчные (фиг.2а) и кадровые (фиг.2б) синхраимпульсы, являющиеся внешними сигналами, поступающими на входы соответственно 25, 24 и далее на входы синхронизации первых счетчиков 13 обоих блоков разверток, синхронизир;я их работ;.;., 1<раме того „строчные синхраимпульсы (фиг.?а) поступают на вход блока управления 3 и синхронизируют его работу. С .выходов первых 13 и вторых

14 счетчиков каждого блока развертки информация в параллельном двоичном коде поступает сао: ве" ственна на первый Й второй информационные входы первого коммутатора 15 своега блока развертки.

При поступлении первого стробирующего импупьса (фиг.2в) с второго выхода блока управления 3 на первые входы первьгл коммутаторов 15 каждого блока развертки они переходят в состояние, при котором выходи счетчиков

14 подключаются к входам цифроаналоговых преобразователей 16 на время, равное цлительности первого страбирующего импульса. Цифроаналоговый преобразователь 16 каждого блока развертки преобразует код координаты электронного маркера в аналоговое напряжение, поступающее на второй вход усилителя 17 каждого блока развертки.

Выходные сигналы с выходов усилителеи 17 поступают на систему отклонения блока 4, которая перемещает луч в точку экрана, координаты которой соответствуют информации счетчиков 14.

С помощью формирователя 8 кода знака маркера вычерчивается знак электронного маркера, имеющий .крес товидную форму. Происходит эта следующим образом. При выведении электронного луча на экране в точку, соответствующую координатам электронного маркера, на первый и второй управляющие вхацы второго коммутатора 19 соответственно с третьих выходов блока угравления 3 поступают со смещением во времени второй (фиг.2г) и третий (фиг.2д) страбирующие импульсы. Поступая на управляющие входы второго коммутатора 19, они разрешают прохождение синусаидальнаго напряжения с выхода генератора 18 {фиг.2з) на первые входы усилителей 17 блоков развертак 1 по координате Х и 2 па координате Y (фиг.2и, к)., 1

Синусаидальное напряжение с первого выхода второго коммутатора 19 (фиг.2И) поступает на первый вход

152227 усилителя 17 блока 1 развертки по координате Х. В результате суммирова-. ния усилителем 17 напряжения по двум его входам, происходит отклонение электронного луча по горизонтали (влево и вправо) относительно точки, координата Х которой определяется величиной напряжения на втором его входе. 10

Аналогично, синусоидальное напря жение (фиг.2к), подаваемое на первый вход усилителя 17 блока 2 развертки по координате У, отклоняет электронный луч по вертикали (вверх и вниз).

На временных диаграммах (фиг,2) показано, что фаза синусоидального напряжения (фиг.2з) совпадает с фазами второго (фиг.2г) и третьего (фиг,2д) стробирующих импульсов. Эта 20 условие не обязательное. Обязательным является условие, что длительность второго (фиг.2г) и третьего (фиг,2д) стробирующих импульсов по крайней мере равна (но не меньше) пе- 25 риоду синусоидального напряжения (фиг.2з). В этом .случае независимо от соотношения фаз электронный луч цо горизонтали и вертикали отклонится на нужную величину и знак маркера 30 будет сформирован.

По окончании формирования знака электронного маркера с вторых выходов блока управления 3 на управляющий вход первых коммутаторов 15 обоих блоков 1 и 2 разверток поступает четвертый стробирующий импульс (фиг.2е), в результате чего выходы первых счетчиков 13 подключаются к входам цифроаналоговых преобразователей 16 на 40 . время, равное длительности четвертого стробирующего импульса. Вследствие того, что информация первого счетчика t3 блока развертки 1 по координате, Х изменяется с приходом каждого им- 45 пульса "Сдвиг Х" (фиг.2ж), электронный луч перемещается по экрану, формируя строку. В следующем цикле работы строка будет формироваться в местЬ экрана, координата У которого определяется информацией первого счетчика 13 блока 2 развертки по координате У, которая изменится с приходом строчного синхроимпульса на его информационныи вход.

На вход 23 устройства, являющийся одновременно входом блока 4, поступает видеосигнал. На вторые входы

О 6 стробирования блока 4 с третьих вь|ходов блока управления 3 поступают соответственно второй и третий стробирующие импульсы. На второй видеовход блока 4 с первого выхода блока управления 3 поступают импульсы "Сдвиг Х 1, на первые входы стробирования блока

4 поступают соответственно первый и четвертый стробирующие импульсы с вторых выходов блока управления 3.

Строчные и кадровые синхроимпульсы поступают на входы соответственно 23, 25, 24.

В блоке 4 видеосигнал, поступающий на вход 23 устройства, смешивается с вторым и третьим стробирующими

Импульсами. В результате смешивания получается суммарный видеосигнал, состоящий из видеосигнала изображения (подаваемого на вход 23) и видеосигнала горизонтальной (второй стробирующий импульс) и вертикальной (третий стробирующий импульс) составляющих электронного маркера. Суммарный видеосигнал усиливается в блоке 4 и поступает на катод электронно-лучевой трубки.

Кроме того, второй и третий стробирующие импульсы в блоке 4 смешиваются с импульсами 1 Сдвиг Х". Образованная импульсная последовательность усиливается и подается на модулятор электронно-лучевой трубки, открывая ее во время формирования горизонтальной и вертикальной составляющих маркера (второй и третий стробирующие импульсы) и во время формирования строки видеоизображения (импульсы

"Сдвиг Х").

Видеоинформация, которая выводится на экран, содержит фрагмент видеоизображения, с которым необходимо совместить электронный маркер с максимально возможной скоростью.

Перемещение электронного маркера осуществляется при помощи блока 5 ввода данных, По сигналам с выходов блока 5 ввода данных изменяется информация реверсивных счетчиков 14 обоих блоков 1 и 2 разверток. Выходы блока 5 ввода данных соединены соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивных счетчиков 14 блоков 1, 2 развертки.

При помощи различных комбинаций выходных сигналов блока 5 ввода данных можно задать восемь различных

1522270 направлений (фиг. 3) перемещения электронного маркера на экраке ЭЛТ. Например, направлению 1 соответствует наличие импульсной последовательности на четвертом выходе блока 5 ввода

5 данных, так как в этом случае происходит увеличение значения координаты

Y электронного маркера в реверсивном счетчике 14 блока 2 развертки по ко- 10 ординате Y. А направлению П соответствует наличие импульсных последовательностей одновременно на третьем и четвертом выходах блока 5 ввода данных, так как в этом случае одновременно происходит увеличение значе-ний координат Х и Y соответственно в реверсивных счетчиках 14 и 141 блока 1 развертки по координате Х и блока 2 развертки по координате Y и т.д.

Особенностью перемещения электронного маркера является тот факт, что при изменении информации любого из двух реверсивных счетчиков 14 пере- 25 ход через нулевое или максимальное значение сопровождается своеобразным "скачком" электронного маркера на экране блока 4.

Так, :если маркеру И (фиг .4) задать З0 направление движения IV, то перемес тившись до точки В, что соответствует нулевому состоянчю реверсивного счет чика 14 блока развертки 2 по коорди, нате Y он совершит скачок в точку

С и продолжит движение до точки 0, затем скачок в точку Е, движение в, точку F (соответствует переполнению реверсивного счетчика 14 блока раз вертки 1 ло поординате Х), скачок в точку G и движение в точку Н (оста" новка маркера вследствие снятия задания направления движения), В устройствах с клавишными блоками

5 ввода данных, с ограниченным выбором направлений перемещения (I...VXII) (фиг.З) и скорости перемещения электронного маркера, временные показатели при совмещении маркера с заданным фрагментом видеоизображения находятся в прямой зависимостй от траектории наведения. Ограничения по скорости и направлениям перемещения обусловлены тем, что синхронно с перемещением

55 электронного маркера осуществляется перемещение инерционных исполнитель-, ных механизмов, скорость и направление перемещения которых ограничены.

Вследствие ограниченности психофизиологических характеристик оператора часто задача по выбору оптимальной траектории и совмещению электронного маркера с заданным фрагментом видеоизображения представляется довольно сложной. В значительной мере она зависит также от квалификации и опыта оператора.

В устройстве для управления маркером предусмотрен режим, в котором совмещение маркера производится автоматически по оптимальной траектории и соответственно за минимальное время.

В этом режиме работы на вход 26 устройства подается сигнал с уровнем

"0", запрещающий работу блока 5 ввода данных, Одновременно, ""ò îò сигнал инвертируется элементом НЕ 12 и поступает на первый вход элемента И 9.

Прн появлении ка экраке фрагмента видеоизображения, с которым необходимо совместить электронный маркер, на

;входы 21 и 22 устройства для управления маркером, являющиеся одновременно информационными входами соответственно первого 7 и второго 8 регистров, поступает информация, соответствующая значениям координат Х и Y фрагмента видеоизображения. По сигкалу, подаваемому на вход 20 устройства, информация соответствующая координатам фрагмента, записывается в первый 7 и второй 8 регистры. Одновременно, этот же сигнал через элемект И 9 и формирователь 11 управляющих импульсов поступает ка управляющий вход блока 10 сравнения и запускает его.

На первый и второй информационные входы блока 10 сравнения поступает информация о координатах фрагмента . видеоизображения соответственно с выходов первого 7 и второго 8 регистров. На третий и четвертый чнформацноккые входы блока 10 сравнения информация о координатах электронного маркера соответственно с выходов реверсивного счетчика 14, блока 1 развертки по координате Х и реверсквноc e ÷HKé 14(: 6J1oKB 2 развертки по координате Y.

В результате анализа взаимного расположения электрокнсго маркера и фрагмента видеоизображения на выходах блока 10 сравнения фор1ыруютея сигналы, задающие направление пере1522270

xр X8 H YЖ YH

X,40êñ

Х вЂ” Х ) — —— ф

Хнакс

Х вЂ” Х ) — — — или Р Н

X накс х -хр> — ——

2 мещения маркера и поступающие на входы блока 5 ввода данных.

На выходах блока 5 ввода данных формируются импульсные последователь5 ности, изменяющие состояние реверсивных счетчиков 14 обоих блоков 1 и 2 развертки, в результате чего происходит перемещение электронного маркера на экране. 10

В зависимости от взаимного расположения, совмещение электронного маркера с фрагментом видеоизображения при помощи блока 10 сравнения может проходить В один этап при условии, что

Х„= Х, или Ун = Ур, где Х вЂ” координата Х электронного маркера,"

Х вЂ” координата Х фрагмента видеоизображения", .У„ — координата У электронного маркера, Y — координата Y фрагмента видеоизображения, или в два этапа, если ХнфХ,1 и Ун УР.

Если выполняется второе условие, то на первом этапе происходит перемещение маркера по направлению к фрагменту видеоизображения до совпадения одной из координат, т.е. до выполнения условия

Хнf Х,р или Ун Ф .Уф.

В момент равенства координаты Х =

=Х„ либо если ХР=Ун на выходе блока ну

10 сравнения формируется сигнал, поступающий на один из входов формирователя 11 управляющих импульсов, По одному из этих сигналов на первом выходе формирователя 11 управляющих импульсов формируется сигнал сброса блока 10 сравнения, в результате чего на его выходах исчезают сигналы, задающие направление перемещения электронного маркера.

Ка втором выходе формирователя 11 управляющих импульсов формируется

50 сигнал, поступающий на первый управляющий вход блока 10 сравнения и saпускающий его вторично.

К моменту повторного запуска блока

10 сравнения информация на его третьем и четвертом информационных входах изменится в соответствии с перемещением электронного маркера нз первом этапе, Поэтому формирование сигналов на вторых выходах блока 10 сравнения происходит в соответствии с новыми начальными условиями. Таким образом электронный маркер перемещается до совмещения с фрагментом видеоизображения, т.е. до выполнения условий:

В момент равенства Х и Y координат электрочного маркера и фрагмента видеоизображения на первых выходах блока 10 сравнения формируются сигналы, по которым на выходе формирователя

11 управляющих импульсов формируется сигнал сброса блока 10 сравнения.

Так как коды Хр и У„ формируются реверсивными счетчиками 14 блоков I и 2 развертки, то их формирование может осуществляться без перехода через экстремальные значения и с переходом через них.

Если информационную емкость реверсивного счетчика 14 блока 1 развертки по координате Х принять за Хна и при этом выполняются соотношения

Хнас

Х<р Х вЂ” — — или

2 то приближение кода Xö к коду Хр осуществляется без перехода через экстремальные значения. Если же выполняются соотношения то в первом случае оптимальным будет приближение через нулевое значение, а во втором случае — через максимальное.

Аналогичная процедура проводится и для кодов У> и Ур.

Таким образом, оптимальное направление уравновешивания кодов Хн и Х (Yä и У ) зависит от начальных условий, которые в свою очередь определяются соотношениями кодов Хн и Хр, Ун и У1, разности кодов ) Хн-Х и!

522270!

2 величины - - ""-, разности кодов у с

" унакс

-Урt и величины

2 .Таким образом обеспечивается повы5 шение быстродействия устройства за счет перемещения маркера в ручном и автоматическом режимах по траектории, имеющей минимальную длину, !О

Формула изобретения

Устройство для управления маркером, содержащее блок управления, бло-,!5 ки разверток по координатам Х и У, первый и второй регистры и элемент

И, первые выходы блоков развертки по координатам Х и Y подключены к входам соответственно строчной и кадровой 2О синхронизации блока отображения, первый выход блока управления соединен с первым входом управления записью блока развертки по координате Х, вто.рые выходы блока управления подклю- . 25 чены к стробирующим входам блоков разверток по координатам Х и Y пер вые информационные входы которых и информационный вход блока управления являются первым информационным вхо- gg дом устройства, входом синхронизации которого является первый вход управления записью блока развертки по координате У, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит

35 блок сравнения, блок ввода данных, формирователь управляющих импульсов, формирователь кода знака маркера и элемент. НЕ, выход которого подключен 4р к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу запуска формирователя управляющих импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами блока сравнения, первые выходы которого подключены к информационным входам формирователя управляющих импульсов, второй вход элемента И и входы управления записью первого и второго регистров являются входом управления записью устройства, входами координат Х и Y маркера которого являются соответственно информацнонные входы первого и второго регистров, выходы которых соединены с первым и вторым информационными входами блока сравнения, вторые выходы которого подключены к.информационным входам блока ввода данных, первый и второй выходы которого соединены с первыми тактовыми входами соответственно блоков развертки по координатам

Х и Y вторые тактовые входы которых подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода данных, управляющий вход которого и вход элемента НЕ являются входом сигнала разрешения работы устройства, входом видеосигнала которого является первый видеовход блока отображения, первые и вторые входы стробирования которого соединены соответственно с вторыми и третьими выходами блока управления, первый выход которого подключен к второму видеовходу блока отображения, третьи выходы блока управления соединены с управляющими входами формирователя кода знака маркера, первый и второй выходы которого подключены к входам сигнала маркера соответственно блоков развертки по координатам

Х и Y вторые выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами блока сравнения.

I522276

1522270

Редактор М.Товтин

Заказ 6968/49 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям п1 м пэи ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент

II г Ужго од ул. Гагарина, 101

Уимх

1 рр

Составитель О.Цапко

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар