Генератор векторов

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в выводных устройствах ЭВМ, в частности в устройствах отображения графической информации или при выводе ее на микроформы в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к качеству изображения. Целью изобретения является повышение точности генератора. Поставленная цель достигается тем, что в генератор векторов введены два двоичных реверсивных счетчика 25,26, четыре цифроаналоговых преобразователя 27-30, два делителя 30,31 и сумматоры 33,34 с необходимыми связями. Введенные элементы позволяют учитывать дробную часть координат X и Y векторов, что обеспечивает величину шага интерполяции непрерывного наклонного вектора. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2

0% O3l (51)5 G 09 G 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1300541 ,(21) 4479324/24-24

:(22) 31.05.88 (46) 30.09.90. Бюл. ¹ 36 (72) В.А.Авдеев, 10.И.Полесский и Е.Л.Симансон (53) 681.327.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1300541, кл. G 09 G 1/08, 1985. (54) ГЕИЕРАТОР ВЕКТОРОВ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в выводных устройствах 3ВМ, в частности в устройствах отображения графической информации или при выводе ее на мик2 роформы в тех случаях, когда предъявляются повьппенные требования к качеству иэображения. Целью изобретения является повышение точности генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор векторов по а.с.СССР

1300541 введены два двоичных ревер сивных счетчика 25 26 четыре цифроаналоговых преобразователя 27-30, два делителя 30,- 31 и сумматоры 33, 34 с необходимыми связями. Введенные элементы позволяют учитывать дробную часть координат Х и Y векторов, что обеспечивает величину шага интерполяции непрерывного наклонного вектора.

3 ил. у» » «» депп

AU@6

1596375

ИзобретенИе относится к автоматике и может быть использовано в выводных устройствах 3ВМ, в частности в устройствах отображения графической информации или при выводе ее на микроформы в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к качеству изображения, Целью изобретения является повышение точности генератора, На фиг. 1 представлена структурная схема, устройства; на фиг. 2— примеры генерации некоторых векторов; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу дополнительно введенных элементов, отображают процесс генерации вектора с отрицательным значением тангенса угла наклона к оси Х и отношением d X dY = 3.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1 с параллельной записью координаты Х первой граничной точки вектора, реверсивный счетчик 2 с параллельной записью координаты Y 25 первой граничной точки вектора, первый сумматор 3, второй сумматор 4, регистр 5 Координаты Х второй граничной точки вектора, регистр 6 координаты Y второй граничной точки вектора, регистр 7 приращений координаты

Х вектора, регистр 8 приращений координаты Y вектора, первый элемент 9 .сравнения с нулем, второй элемент 10 сравнения с нулем, элемент И 11, триггер 12, накапливающий регистр 13, пер-35 вый,дешифратор 14, третий сумматор 15,, первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, первый блок 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, коммутатор 18, второй элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, третий элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, четвертый сумматор 21, второй блок 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент НЕ 23, второй дешифратор 24, первый двоичный реверсивный счетчик 25 дробных разрядов

45 координаты Х первой граничной точки вектора, второй двоичный реверсивный счетчик 26 дробных разрядов координаты У первой граничной точки вектора, первый цифроаналоговый преобразова- 50 тель (ЦАП) 27 кодов координат Х, второй ЦАП 28 кодов координат У, третий

ЦАП 29 дробных разрядов Х, четвертый

ljAH 30 дробных разрядов У, первый и торой делители 31 и 32, пятый и шес- 55, ой сумматоры ЗЗ и 34.

Реверсивные счечтйки 1 и 2 (фиг. 1) с параллельной записью предназначены для приема и модификации в процессе генерации координат Х и У первой граничной точки вектора. Эти коорди-, наты во время работы устройства меняются, постоянно приближаясь к коорди. натам Х и Ув второй граничной точки вектора, которые записываются в регистры 5 и .6. Сумматоры 3 и 4 необходимы для вычисления приращений д Х и дУ, которые подаются на регистры

7 и 8 приращений и на элементы 9 и 10 сравнения с нулем. Элеме.нт ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, элемент НЕ 23, блок 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJIH и сумматор

21 выполняют вычисление разности абсолютных значений приращений ДУ и

dX. Если приращение дУ положительно, то на выходе сумматора будет получено выражение !ЛY! — 1ЛХ1 иначе — выражение )4Х 1 — 1Л Yt . Элемент ИСКЛ!ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 предназначен для определения истинности условия

fd Y I (!АХ! и управления коммутатором 18, который управляется также и инверсным выходом знакового разряда накапливающего регистра 13. Если содержимое накапливающего регистра 13 не отрицательно, то коммутатор 18 пропускает на входы блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ разность абсолютных значений приращений координат с выхода сумматора

21. Если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно и если указанное условие выполняется, то на входы блока 17 элементов ИСКЛЮЧА1ОЩЕЕ

ИЛИ с выхода коммутатора 18 поступает приращение dY, иначе — приращение дХ.

Элемент И 11 необходим для определения момента совпадения координат первой и второй граничных точек вектора.

Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, блок

17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ служат для преобразования информации, поступающей с выхода коммутатора 18, в дополнительный код.

Триггер 12 управления предназначен для формирования цикла работы генератора векторов от момента прихода сигнала "Пуск" на вход триггера 12 и до прихода сбрасывающего сигнала с выхода элемента И 11. В процессе работы генератора векторов по переднему

5 . 15 фронту каждого внешнего тактового импульса дешифраторы 14 и 24 подают суммирующий или вычитающий импульсы на управляющие входы двоичных реверсивиых счетчиков 25 и 26 координат первой граничной точки вектора.

Распределение импульсов по выходам дешифраторов 14 и 24 осуществляется в зависимости от знака приращений, поступающих с выходов знаковых pasрядов регистров 7 и 8 и от текущего знака, поступающего с инверсного вы хода знакового разряда накапливающего регистра 13.

Если содержимое накапливающего регистра 13 положительно ипи равно нулю, то сумматор 15 осуществляет вычитание абсолютного значения разнос ти с выхода сумматора 21 из числа, находящегося в накапливающем регистре 13.

Если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно и указанное условие выполняется, то сумматор 15 производит сложение числа, находящего ся в накапливающем регистре 13, с абсолютным значением приращения ДУ, поступающего с выхода регистра 8. При невыполненном условии и отрицательном содержимом накапливающего регистра 13 сумматора 15 осуществляется сложение числа из накапливающего регистра 13 с абсолютным значением приращения d X хранящегося в регистре 7.

По заднему фронту внешнего тактового импульса в накапливающем регистре 13 производится запись результатов. вычислений сумматора 15.

После прихода сбрасывающего сигнала с выхода элемента И 11 триггер 12 управления обнуляет накапливающий регистр 13 и запрещает появление на выходах дешифраторов 14 и 24 суммирующих или вычитающих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

По переднему фронту внешнего сигнала на управляющем входе "Запись кодов" в реверсивные счетчики 1 и 2 параллельной записью заносятся значения координат XA u YA первой граничной точки векторов, а в приемные регистры 5 и 6 вводятся значения координат Х и У второй граничной точки вектора. Сумматоры 3 и 4 производят вычисление ЙХ и 4У, после ,чего сигнал "Запись кодов" снимается

ШЕЕ ИЛИ.

Если разность абсолютных значений приращений, находящаяся на выходе сумматора 21, отрицательна, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАК61ЕЕ ИЛИ 16 . установится потенциал "0" и на соответствующий вход сумматора 15 поступит информация беэ преобразования в блоке 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Таким образом, если содержимое ,накапливающего регистра 13 положи- тельно или равно нулю, то сумматор 15 вычитает абсолютное значение выражения, находящегося на выходе сумма96375 6 и своим задним фронтом производит запись приращения д Х и AY в соответствующие регистры 7 и 8 приращений.

Если знаки приращений dX и фУ совпадают, то с выхода элемента НЕ 23 потенциал поступает на вход переноса сумматора 21 и на соответствующие входы блока 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, в результате чего на второй вход сумматора 21 поступает проинвертированное значение приращения d Х. Если знаки приращений d X и АЗУ не совпа15 дают, то на выходе элемента НЕ 23 устанавливается потенциал "0", благодаря чему на соответствующий вход сумматора 21 поступает приращение

Х беэ инверсии.

20 Таким образом, на выходе сумматора 21 постоянно находится дополнительный код разности абсолютных значений приращений координат, знак которой поступает на вход элемента

25 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 для сравнения со знаком приращения ЛУ.

Так как до прихода сигнала "Пуск" триггер 12 управления и накапливающий регистр 13 находятся в нулевом

30 состоянии, то на инверсном выходе знакового разряда накапливающего регистра 13, поступающего на соответствующий управляющий вход коммутато. ра 18 и на вход элемента ИСКЛЮЧАЮ- ЩЕЕ ИЛИ 16, установится потенциал

"1", в результате чего на выходе коммутатора 18 появляемся разностЬ абсолютных значений с выхода сумматора 21. Если эта разность не отри40 цательна, то под управлением элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJIH 16 на вход переноса сумматора поступает потенциал "1", а на соответствующий информационный вход — инверсия исходной разности

45 с выхода блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮ"

1596375

35 тора 21, из содержимого накапливающе-, го,регистра 13.

С приходом на вход сигнала "Пуск" триггер 12 управления установится в единицу и с управляющего входа накапливающего регистра 13 снимется сигнал установки в нуль.

После этого по переднему фронту внешнего тактового импульса, если приращения Д Х и дУ не равны нулю, дешифраторы 14 и 24 одновременно подают на управляющие входы реверсивных счетчиков 25 и 26 дробных разрядов суммирующие или Вычитающие импуль-15 сы в зависимости от знаков приращений

BX u dY. Если приращение dX или приращение й7 равно нулю, то на выходе элементов 9 или 10 сравнения с

tt нулем. появляется потенциал 1", поступающий на соответствующий вход элемента И 11 и на вход соответствующего дешифратора 14 или 24, запрещая тем самым подачу импульсов на управляющие входы реверсивных счетчиков

25 . или 26.

По заднему фронту внешнего тактового импульса информация с выхода сумматора 15 записывается в накапливающий регистр 13. Если содержимое накапливающего регистра остается не отрицательным, то сумматор 15 вновь осуществляет вычитание абсолютного значения выражения с выхода сумматора.21 из содержимого накапливающего регистра 13 °

Если содержимое накапливающего регистра 13 стало отрицательным и если на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

tt tt

ИЛИ находит ся потенциал 1 ° чт о 40 свидетельствует о выполнении указанного условия, то коммутатор 1 8 пропустит на свой выход приращейие Л У с выхода регистра 8 . При невыполнении условия на выходе коммутатора t 8 на- 4 ходится приращение и Х .

Кроме того, при отрицательном содержимом накапливающего регистра

1 3 на со отв ет ствующий вход элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 с инверсного вы50 хода знакового разряда накапливающего регистра 13 поступает потенциал

"0", в результате чего сумматором 15 осуществляется сложение абсолютного значения приращения 1Х или д У с выхода коммутатора 18 с содержимым

55 накапливающего регистра 13.

По переднему фронту внешнего тактового импульса, если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно, управляющий сигнал появляется на одном из дешифраторов 14 или 24.

Если укаэанное условие выполняется, то управляющий сигнал суммирования или вычитания в зависимости от знака приращения d X поступает с выхода дешифратора 14 на соответствующий управляющий вход двоичного реверсивного счетчика 25. При выполнении условия на соответствующий управляющий вход двоичного реверсивного счетчика 26 поступает суммирующий или вычитающий сигнал с выхода дешифратора

24 в зависимости от знака приращения.

В каждом такте в зависимости от знака числа в накапливающем регистре

13 производится либо вычитание абсолютного значения разности абсолютного значений приращений dX u ДУ, хранящихся в регистрах 7 и 8 приращений из числа в накапливающем регистре 13, и подача соответствующих суммирующих или.вычнтающих в зависимости от знаков приращений dX u с1У импульсов на реверсивные счетчики 25 и 26, либо, если число в накапливающем регистре 13 отрицательно и выполняется условие ld YI(AX), суммирование абсолютного значения приращения dY с числом в накапливающем регистре 13 и подача суммирующего или вычитающего в зависимости от знака Х импульса на реверсивный счетчик 1, либо, если число в накапливающем регистре 13 отрицательно, а условие Л Y l (1DX I не выполняется, то суммирование абсолютного значения приращения dX с числом в накапливающем регистре 13 и подача суммирующего или вычитающего в зависимости от знака ДУ импульса на реверснвный счет.— чик 26, Цикл работы продолжается до поступления на элемент И 11 сигналов с выходов элементов 9 и 10 сравнения с нулем, говорящих о том, что текущие значения LlX u dY стали равны нулю, т.е. текущие координаты Х и Y первой граничной точки, находящейся в реверсивных счетчиках 1 и 2, стали равны координатам Х > и У> второй граничной точки, записанным в приемные регистры 5 и 6 ° Элемент И 11 при этом сбрасывает триггер 12 управления. Суммирующие или вычнтающие импульсы с выходов деиифратора 14 и 24 поступают на реверсивные счетчики 25 и 26 с коэффициентами пересчета, рав1596375

I0 ными кратности дробления шага д Х и, 0У светового,.пятна ЭЛТ (например, кратность 4). Соответственно на выходы реверсивных счетчиков 25 и 26

5 поступает каждый четвертый импульс дешифраторов 14 и 24. Преобразованные ЦАП 27-30 сигналы суммируются аналоговыми сумматорами 33 и 34.

Предварительно амплитуда сигналов от ЦАП 29 и 30 уменьшается аналоговыми делителями 31 и 32 в 2 " раз, где k †чис разрядов ПАП 27 и 28.

Таким образом, на выходах сумматоров

33 и 34 образуются сигналы аппроксимации векторов, некоторые примеры которых показаны на фиг..2.

Использование изобретения позволяет улучшить качество графического изображения, выводимого, напРимеР, на экран ЭЛТ. Последовательное включение реверсивных счетчиков 1 и 25, 2 и 26 не ограничивает быстродействия устройства, так как при заданной точности время установления переход- 25, ного процесса отклонения луча из предыдущей точки в текущую пропорционально отклонению Л Х и gY, т.е. для сохранения быстродействия достаточно повысить частоту тактовых импульсов во столько раз, во сколько уменьшаются приращения d Х и ДУ. формула и э обретения

Генератор векторов по авт.св.

Ф 1300541, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

012Ú×5678 9 <0 генератора, в него введены первый и второй двоичные реверсивные счетчики, с первого по четвертый цифроаналоговые преобразователи, первый и второй делители, пятый и шестой сумматоры, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами генератора, первые информационные входы пятого и шестого сумматоров подключены к выходам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, информационные входы которых подключены к выходам реверсивных счетчиков с параллельной записью соответственно координаты Х и координаты Y первой граничной точки вектора, управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго двоичных реверсивных счетчиков, первый и второй управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго дешифраторсв, третьи управляющие входы первого и второго двоичных реверсивных счетчиков подключены к управляющему входу генератора, выходы первого и второго двоичных ре-версивных счетчиков попключены к информационным входам соответственно третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго делителей, выходы которых подключены соответственно к вторым выходам пятого и шестого сумматоров.

Лу/ b

Aem454 2$

PeNчи 28 фигур

12

ЦАП

27,28

ЦАП

29 ЗО

enumenu

МЛ

®орд

0mb

JУ

Составитель Л.Абросимов

Редактор О.Спесивых Техред . Л.Олийнык Корректор Н.Ревская

Закаэ 2912 Тираж 389 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

1130)5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101