Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре визуального представления данных Цель изобретения - повышение точности отображаемой информации , которая достигается введением в устройство счетного триггера 12 и по каждой из координат X и Y элементов И 19 и 20 и инвертора 22 и соответствующих функциональных связей. Изобретение обеспечивает повышение точности отображаемой информации за счет использования одного преобразователя 7 код - постоянное напряжение , ошибка которого имеет постоянную величину и может быть скомпенсирована соответствующей регулировкой масштаба изображения при одновременном уменьшении погрешности, вызванной изменением температуры, за счет упрощения схемы устройства . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО ЦИ АЛ ИСТИ Ч Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 09 G 1 /08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797330/24 . (22) 28,02.90 (46) 07.03.92, Бюл. ¹ 9 (71) Научно-исследовательский институт средств автоматизации (72) Л.Т.Сапега и Л.Н,Герасимов (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1146718, кл. G 09 G 1/08, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к автоматике и, вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре визуального пред... Ы,, 1718264 А1 ставления данных Цель изобретения — повышение точности отображаемой информации, которая достигается введением в устройство счетного триггера 12 и по каждой из координат Х и Y элементов И 19 и 20 и инвертора 22 и соответствующих функциональных связей. Изобретение обеспечивает повышение точности отображаемой информации за счет использования одного преобразователя 7 код — постоянное напряжение, ошибка которого имеет постоянную величину и может быть скомпенсирована соответствующей регулировкой масштаба изображения при одновременном умен ьшении погрешности, вызванной изменением температуры, эа счет упрощения схемы устройства, 3 ил.

1718264

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре визуального представления выходных данных.

Цель изобретения — повышение точности отображаемой информации.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — блока синхронизации; на фиг.3 показаны пример отображаемой на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) ломаной линии и соответствующие ей эпюры напряжений на выходах элементов схемы, Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, фазовращатели

2, 3, коммутаторы 4 — 6, преобразователь 7 код — постоянное напряжение, преобразователи 8, 9 код — переменное напряжение, суммирующий усилитель 10, первый счетный триггер 11; второй счетный триггер 12, первый входной регистр 13, второй входной регистр 14, первый, второй, третий выходные регистры 15 — 17, сумматор 18, первый элемент И 19, второй элемент И 20, четвертый коммутатор 21, инвертор 22, блок 23 синхронизации, усилитель 24 сигналов подсвета, усилитель 25 отклонения и ЭЛТ 26 с отклоняющей системой 27, Позициями 28 и

29 обозначены информационные входы устройства, позициями 30 — 34 — связи между блоками устройства.

Блок 23 синхронизации в одном из вариантов реализации содержит (фиг.2) элемент ИЛИ 35, компараторы 36 — 38, формирователи 39 — 41 импульсов, элемент

ИЛИ 42, элемент И вЂ” НЕ 43, триггер 44. элемент Н Е вЂ” ИЛИ 45, элемент И вЂ” Х Е 46, триггер

47, элемент НŠ— ИЛИ 48, элемент И вЂ” НЕ 49, одновибратор 50, нагрузочный элемент на резисторе 51 и накопительные элементы на конденсаторах 52, 53.

Позициями 54, 55 и 56, 57 обозначены соответствующие выходы триггеров 11 и 12 (фиг.1).

Позициями 58 — 65 обозначены соответствующие точки ломаной линии и соответствующих ей эпюр напряжений (фиг.3).

На одни входы компараторов 36 — 38 поступает с шины 30 синусоидальное напряжение Оы, на другие входы — опорное напряжение Uo<, соответствующее положительной амплитуде, Uoz — отрицательной амплитуде, Uoa — уровню "О". По достижении синусоидальным напряжением определенного уровня срабатывает соответствующий из компараторов 36 — 38 и выдает импульс на один из формирователей 39 — 41, которые нормируют импульсы по амплитуде и длительности.

При каждом переходе синусоидального напряжения через нулевое значение компаратором 38 и формирователем 41 обеспечивается выдача на шину 32 тактового импульса ТИ1, при каждом переходе синусоидального напряжения через экстремальные значения компараторами 36 и 37, формирователями 39, 40 и элементом ИЛИ

42 обеспечивается выдача на шину 33 такто10 ваго импульса ТИ2, При наличии единичного значения хотя бы в одном иэ разрядов двоичного кода на входах 28, 29 на выходе элемента ИЛИ 35 устанавливается уровень "1", В момент по15 ступления ТИ1 срабатывает элемент И вЂ” НЕ 43 и устанавливается в единичное состояние триггер 44, При этом по уровню "0" íà его инверсном выходе элемента НЕ-ИЛИ 45 устанавливается уровень "1". Далее и ри поступ20 лении ТИ2 срабатывает элемент И-НЕ 46.

По сигналу с выхода элемента И вЂ” НЕ 46 устанавливается в единичное состояние триггер 47, в результате на выходе элемента

НŠ— ИЛИ 48 и на шине 34 устанавливается

25 сигнал "Подсвет". По очередному ТИ1 при наличии информации на входах 28, 29 снова срабатывает элемент И-НЕ 43, устанавливает в единичное состояние триггер 44, а по сигналу ТИ2 срабатывает элемент И-НЕ 46

30 и уровнем "0" запрещает срабатывание эле- мента И вЂ” НЕ 49. При исчезновении информации на входах 28, 29 в такте ТИ2 срабатывает элемент И вЂ” НЕ 49 и устанавливает в состояние "0" триггер 47, при этом на

35 шине 34 исчезает сигнал "Подсвет".

При включении напряжения питания на одновибраторе 50 (например, на МС133АГ1) формируется одиночный импульс

"Сброс", который по шине 31 поступает на

40 схему устройства для установки элементов в исходное состояние.

Устройство работает следующим образом, По сигналу "Сброс" на шине 31 счетные

45 триггеры 11, 12 и регистры 16 и 17 каждого из каналов X u Y устанавливаются в исходное состояние: на выходах 54 и 56 счетных триггеров 11 и 12 и на выходах второго и третьего регистров 16 и 17 устанавливаются

50 уровни "0", при этом на выходе преобразователя 7 код — постоянное напряжение каждого из каналов X u Y устанавливается напряжение, соотве ствующее положению луча в центре экрана.

55 Предположим, что необходимо отобразить на экране ЭЛТ ломаную линию, изображенную на фиг.3. Считаем, что для отображения отрезков линий, направление которых совпадает с положительными наи равлениями осей координат (слева на п ра1718264 во и снизу вверх), синусоидальное напряжение на выходах коммутаторов 4 и 5 изменяется от минимального до максимального экстремального значения, а при отображении отрезков линий с обратным направле- 5 нием — от максимального до минимального экстремального значения, при этом для первого случая в коде проекции отрезка знаковый разряд имеет значение "0", во втором случае — "1". .10

По тактовому импульсу ТИ1 на шине 32 производится обращение к внешнему-устройству, которое по входам 28, 29 передает двоичный код для проекций на оси координат первого отрезка, Одновременно по ТИ1 15 счетный триггер 11 переключается и на его выходе 54 устанавливается уровень "1", разрешающий ввод кода проекции на ось Х и(У) в регистр 13. Поскольку на выходе 55 счетного триггера 11 будет уровень "0", ввод 20 кода с входа 28 (29) в регистр 14 запрещен, Код проекции на ось координат X(Y) с выхода регистра 13 поступает на первый информационный вход коммутатора 21, 25 знаковый разряд этого кода подается на коммутатор 4, а значащая часть — на преобразователь 8 код — переменное напряжение. До поступления ТИ2 коммутатор 21

30 заперт уровнями "0" с выходов элементов И

19; 20. По значению знакового разряда коммутатор 4 пропускает на свой выход ту из двух синусоид, поступающих с фазовращателей 2 и 3, которая соответствует значению

35 знакового разряда. Синусоидальное напряжение на выходе преобразователя 8 код— переменное напряжение имеет амплитуду, пропорциональную значению кода проекции отрезка, и поступает на первый вход коммутатора 6, который заперт уровнем "0" с выхода 56 счетного триггера 12.

С приходом ТИ2 переключается счетный триггер 12 и на его выходе 56 появляется уровень "1", разрешающий прохождение

40 сигнала.с выхода преобразователя 8 на отклоняющую систему 27 через суммирующий усилитель 10 и усилитель 25 отклонения.

Одновременно по ТИ2 блок 23 синхронизации выдает по шине 34 сигнал "Подсвет", 45 который проходит через усилитель 24 и. 50 обеспечивает отпирание луча ЭЛТ, при этом на экране отображается отрезок линии между точками 58 и 59 (фиг.3).

Отрезок линии между точками 58 и 59 расположен вертикально, поэтому проек- 55 ция кода на ось X имеет нулевое значение, в результате синусоидальное напряжение на выходе коммутатора 6 Ua< отсутствует, а на выходе коммутатора 6 Uny оно изменяется от минимума до максимума и имеет амплитуду, соответствующую коду проекции.

Одновременно по ТИ2 срабатывает элемент И 19 и своим сигналом разрешает прохождение кода через коммутатор 21 с выхода входного регистра 13 на первый вход сумматора 18, где он суммируется с нулевым значением кода с выхода регистра

17 и записывается в регистр 15. По заднему фронту ТИ2 происходит перезапись кода проекции X(Y) в регистр 16 сигналом с выхода инвертора 22.

По очередному ТИ1 переключается счетный триггер 11, на его выходе 54 устанавливается уровень "0", а на выходе 55—

"1", который разрешает прием очередного кода проекции линии во входной регистр 14 и поступает на один из входов элемента И

20.

Код проекции X(Y) с выхода входного регистра 14 поступает на второй информационный вход коммутатора 21, знаковый разряд этого кода поступает на коммутатор

5, а значащая часть кода — на преобразователь 9 код — переменное напряжение. По значению знакового разряда коммутатор 5 пропускает на свой выход ту из двух синусоид, которая соответствует значению знакового разряда. Это синусоидальное напряжение на выходе преобразователя 9 имеет амплитуду, пропорциональную значению кода проекции отрезка, и поступает на второй информационный вход коммутатора 6.

По очередному ТИ2 переключается второй счетный триггер 12, на его выходе 56 появляется уровень "0", который запрещает прохождение на выход коммутаторов сигнала с преобразователя 8, а на выходе 57 счетного триггера 12 появляется уровень "1", разрешающий прохождение сигнала с преобразователя 9 через коммутатор 6, суммирующий усилитель 10, усилитель 25 отклонения в отклоняющую систему 27.

Одновременно по ТИ2 переписывается код с выхода регистра 16 в регистр 17. По коду с выхода регистра 17 преобразователь

7 код — постоянное напряжение формирует соответствующий уровень напряжения

Отхуу который через суммирующий усилитель 10 и усилитель 25 отклонения поступает в отклоняющую систему 27, Так как уровень напряжения, поступающий с выхода преобразователя 7 код — постоянное напряжение, равен амплитуде синусоидального напряжения, соответствующего ранее отображаемому отрезку, отображение между точками 59 и 60 начинается с конца отрезка между точками 58 и 59.

1718264

Кроме того, по ТИ2 срабатывает элемент И 20 и разрешает прохождение через коммутатор 21 кода с выхода входного регистра 14.

Таким образом, на одном из входов сумматора 18 будет код проекции второго отрезка, на другом входе — код, соответствующий концу предыдущего (первого) отрезка . Результат суммирования записывается в регистр 15, а по окончании ТИ2 переписывается в регистр 16.

Так как второй отрезок (по фиг,3) содержит единичные значения разрядов в одной из проекций Х),сигнал "Подсвет" на шине 34 продолжается.

B связи с тем, что отрезок линии между точками 59 и 60 на фиг.3 расположен горизонтально, проекция кода на ось У имеет значение "0", в результате синусоидальное напряжение на выходе коммутатора 6 Uey отсутствует,а на выходе коммутатора 60вх изменяется от максимума и имеет амплитуду в соответствии с кодом проекции.

С приходом очередного сигнала ТИ1 информация с входа 28 (29) записывается во входной регистр 13, и далее описанный выше процесс повторяется. Эпюры напряжений на выходах коммутатора 6, преобразователя 7 код — постоянное напряжение и на выходе суммирующего усилителя 10, соответствующие отрезкам изображений линии, показаны на фиг.3.

Сигнал "Подсвет", разрешающий отпирание луча ЭЛТ при вычеркивании линии, поступает по шине 34 с блока 23 синхронизации на усилитель 24 сигналов подсвета до тех пор, пока на входах 28 и 29 имеется код проекций отрезков. При отсутствии этих кодов на выходе элемента ИЛИ 35 (фиг.2) появляется сигнал в виде уровня "0", запрещает срабатывание элемента И вЂ” НЕ

43, триггер 44 остается в нулевом состоянии, как следствие, исчезает сигнал запрета с выхода элемента И вЂ” НЕ 46 на входе элемента И вЂ” НЕ 49, по сигналу с выхода которого устанавливается в "0" триггер 47, исчезает сигнал "Подсвет", Изобретение обеспечивает повышение точности отображаемой информации за счет использования одного преобразователя код — постоянное напряжение, ошибка которого имеет постоянную величину и может быть скомпенсирована соответствующей регулировкой масштабов изображения при одновременном уменьшении погрешности, вызванной изменением температуры за счет сокращения общего количества аналоговых узлов, т.е. упрощение схемы.

Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее генератор синусоидального напряжения, блок синхронизации, первый счетный триггер, усилитель импульсов подсвета и по каждой из

5 координат Х и Y усилитель отклонения, два фазовращателя, первый и второй входные регистры, сумматор, с первого по третий выходные регистры, преобразователь код — постоянное напряжение, два преобразо10 вателя код — переменное напряжение, с первого по четвертый коммутаторы и суммирующий усилитель, выход которого сое-. динен с входом усилителя отклонения, выход которого подключен к отклоняющей

15 системе ЭЛТ,. модулятор которой соединен с выходом усилителя импульсов подсвета, вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, управляющий вход которого подключен к выходу генератора

20 синусоидального напряжения и к входам фазовращателей по каждой из координат Х и У, причем выход первого фазовращателя соединен с первыми управляющими входами первого и второго коммутаторов, вторые

25 управляющие входы которых подключены к выходу второго фазовращателя, выходы первого и второго коммутаторов подключены к информационным входам соответственно первого и второго преобразователей

30 код — переменное напряжение, выходы которых соединены с информационными входами третьего коммутатора, выход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя, выход сумматора подключен к

35 информационному входу первого выходного регистра, выход второго выходного регистра соединен с информационным входом третьего выходного регистра, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

40 повышения точности отображаемой информации, оно содержит второй счетный триггер, а по каждой из координат Х и Y введены первый и второй элементы И, инвертор, выход которого соединен с тактовым

45 входом второго выходного регистра, вход сброса которого подключен к входам сброса третьего выходного регистра, первого и второго счетных триггеров и к второму выходу блока синхронизации, третий выход которо50 го соединен с тактовыми входами первого и третьего выходных регистров, входом инвертора, первыми входами первого и второго элементов И и со счетным входом второго счетного триггера, при этом выход третьего

55 выходного регистра соединен с первым входом сумматора и входом преобразователя код — постоянное напряжение, выход которого подключен к второму входу суммирующего усилителя, выход первого выходного регистра соединен с информационным вхо9

1718264

55 дом второго выходного регистра, второй вход первого элемента И соединен с первым выходом первого счетного триггера и тактовым входом первого входного регист- ра, информационный вход которого соеди- 5 нен с информационными входами второго входного регистра и блока синхронизации и является информационным входом устройства, выход первого входного регистра сое-. динен с первым информационным входом 10 четвертого коммутатора и информационными входами первых коммутатора и преобразователя код — переменное напряжение, второй выход первого счетного триггера соединен с вторым входом второго элемента 15

И и тактовым входом второго входного регистра, выход которого подключен к информационным входам вторых коммутатора и преобразователя код — переменное напряжение и к второму информационному входу четвертого коммутатора, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а управляющие входы — с выходами элементов

И, четвертый выход блока синхронизации соединен со счетным входом первого счетного триггера и является выходом тактовых импульсов устройства, первый и второй выходы второго счетного триггера соответственно подключены к первому и второму управляющим входам третьего коммутатора, 1718264

Составитель И .Загинайко

Редактор T. Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор З,Лончакова

Заказ 884 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101