Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки

 

ОПИСAНИЕ„„

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Союз Советских

Социапистимеских

Республик (22) Заявлено 11 05,73 (21) 1917480/24 (51) N. Кл и 606K15/20 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень № 15

Государственный комитет

Саввта Министрев СССР пе делам изобретений и Открытии (5 ) ДК 681 327.11 (088.8) (4б) Дата опубликовании описании 01 06.77 (72} Автор. изобретения

В. Л. Кипеть

Казанский ордена Трудового Красного Знамени государственный. университет имени В. И. Ульянова-Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ И ЭЛЛИПСОВ ,:НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах графического взаимодействия

",Оператор-3BM".

Известны устройства для отображения дуг 5 окружностей и эллипсов, содержащие генератор гармонических колебаний и фазовращательную цепочку, один или несколько нуль-органов, цифроуправляемые сопротивления, блок отсчета угловых величии, блок синхронизации, усилители отклоне- 10 ния и электроннолучевые трубки (ЭЛТ) (1l.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее генератор синусоидального напряжения, соединенный с первым и вторым нуль-органами и одним из входов первого 15 аналогового ключа и через фазовращающую цепочку с одним из входов другого аналогового ключа, выходы аналоговых ключей подключены к одному из входов управляемых делителей напряжения, другие входы которых связаны с шинами кодов 20 полуосей, а выходы — с одними из входов усилителей отклонения, подключенных к отклоняющей

; системе ЭЛТ, другие входы которых подключены к цифро-аналоговым преобразователям, соединенным с шинами кодов координат центра, блоки 25 отсчета начального и конечного углов дуги, одни входы которых подключены к блоку синхронизации, другие входы — к шинам кодов начального и конечного углов дуги, а выходы — к блоку синхронизации и триггеру яркости, связанному с модулятором ЭЛТ, входы третьего и четвертого нуль-органов соединены с ф%эовращающей цепочкой, а выходы нуль-органов подключены к одним нз входов цифровых коммутаторов начала и конца дуги, другие входы которых соединены с шинами кодов

1 начального и конечного углов дуги, выходы цифровых коммутаторов начала и конца дуги соединены с блоком синхронизации, связанным с другими входами аналоговых ключей, и шиной запуска устройства (2J

Однако такие устройства имеют значительное

"мертвое" время, т.е. время, в течение которого луч ЭЛТ не подсвечивается, что приводит к значительному снижению быстродействия.

Цель изобретения — увеличение быстродействия устрой ства.

Для этого предложенное устройство содержит блок вычисления признаков перехода, блок элементов И-ИЛИ, элемент И н ждущий мультивибратор, вход которого соединен с триггером яркости, бло555415 ком синхронизации и выходом элемента И, а выход его — с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока элементов И-ИЛИ, третий вход — к блоку синхронизации, входы блока вычисления признаков перехода подключены к шинам начального и конечного утлов дуги, а выходы его соединены с одними из входов блока элементов И-ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами нуль-органов, На чертеже представле но предложенное уст. ройство.

Генератор синусоидального напряжения 1 и фазовращающая цепочка 2 формируют два гармонических напряжения, сдвинутых на я/2.

Аналоговые ключи 3 и 4 служат для подачи этих напряжений на управляемые делители напряжения 5 и 6, связанные с шинами кодов полуосей (R и йэ), выходы которых подключены ко входам усилителей отклонения 7 и 8, выходы которых связаны с отклоняющей системой ЭЛТ9. К другим входам усилителей подключены цифроаналоговые преобразователи 10, 11, задающие положение центра дуги.

Входы цифроаналоговых цреобраэователей подключены к шинам кодов координат центра Х и У.

Нуль-орган 12 вырабатывает серию импульсов, следующих в моменты времени перехода синусоиды через нуль с минуса на плюс и соответствующих нулевому углу.

Нуль-.орган 13 вырабатывает серию импульсов, следующих при переходе синусоиды через нуль с плюса на минус и соответствующих углу я.

Нуль-орган 14 вырабатывает серию импульсов, следующих при переходе косинусоиды через нуль с минуса на плюс и соответствующих углу я/2.

Нуль-орган 15 вырабатывает серию импульсов, следующих при переходе косинусоиды через нуль с плюса на минус и соответствующих углу 3/2а.

Таким образом, импульсы с нуль-органов задают начала квадрантов.

Блок выисления признаков перехода 16 формирует сигналы перехода дуги через точки отсчета путем решения неравенств:

Для точки 0 фн,> фк.

Для точки n/2 рн+ 3/гя> рк+ 3/гя.

Для точки я yH+ п > у + и

Для точки 3/2я р„+ я/2 > р + n/2.

Действия с кодами углов производятся в пределах 0 — 2m.

Входы блока вычисления признаков перехода

1 соединены с шинами кодов углов (рн, рк) .

Выходы олока вычисления признаков 16 соединены с одними иэ входов блока элементов И-ИЛИ 17, другие входы которого соединены с соответствующими нуль-органами, выход блока элементов И-ИЛИ соединен с элементом И 18, выход которого соединен со входом ждущего мультивибратора 19 и триггером яркости 20.

Информационные входы цифровых коммутаторов начала и конца дуги 21 и 22 соединены с выходами нуль-органов, адресные входы — с шинами двух старших разрядов кодов уг)юв, выходы соединены с блоком синхронизации 23.

Блок синхронизации осу1цествл. яет: синхронизацию пускового импульса с нуль органа, получаемого или с блока элементов И-ИЛИ17, если дуга проходит через точку отсчета, или импульса с цифровых коммутаторов начала и конца дуги 21 и 22, если начало или конец дуги лежит в данном квадранте. Перед началом построения все триггера

t0 блока синхронизации 23 и триггер яркости 20 находятся в состоянии "0". Блок син;:ронизации связан с элементом И 18 и с блоками отсчета начала и конца углов 24 и 25, подключенными к шинам младших разрядов кодов углов (рн, <рк).

Перед началом построения на информационные входы устройства подаются коды начальных условий (Х,, У,, R» R» р„, р„) . С приходом импульса

"пуск" (цо шнйе А) триггер 26 блока синхронизации 23 устанавливается в состояние "1", потенциал с единичногоеплеча которого открывает аналоговые ключи 3 и 4, подавая отклоняющие напряжения на усилители отклонения 7 и 8, и луч без подсвета выходит на траекторию дуги.

Пусковой импульс, задержанный на линии эа. держки 27 блока синхронизации 23 на время выхода луча на траекторию, устанавливает триггеры 28 и 29-в состояние "1", подающие разрешающие потенциалы на элементы И 30 и 31 и через элемент WIN 32 на элемент И 18.

В таком состоянии устройство находится до прихода импульса с нуль-органа через блок элементов И-ИЛИ 17 или цифрового коммутатора начала ду 21.

Если дуга проходит через точку отсчета, то поступает импульс с блока 17, этот импульс поступает на вход триггера 33, вход элемента И-ИЛИ 34, счетный вход триггера яркости 20, вход ждущего мультивибратора 19. На вход элемента 34 импульс не проходит, так как триггер 33 находится в исходном состоянии "0". Триггер яркости 20 устанавливается в состояние "Г и луч ЭЛТ подсвечивается.

Триггер 33 устанавливается в состояние "1". Ждущий мультивибратор 19 вырабатывает инвертиро48 .ванный импульс длительностью т, причем Т > т >

>3/4Т (Т вЂ” время между импульсами с нуль-органа, задающими начало и конец построения), который блокирует поступление импульсов с блока 17 на это время. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока не придет импульс с цифрового коммутатора конца дуги 22 (пока дуга не пересечет начало квадранта, в котором лежит конечный угол дуги), импульс с которого через элемент И 31 устанавливает триггер 29.в состояние "0", а триггер 35 в состояние "1" .Потенциал с единичного плеча триггеpa 35 запускает блок отсчета конечного угла 25, вырабатывающий временной интервал, соответствующий конечному углу дуги, импульс с выхода этого блока устанавливает триггер яркости 20 в

60 состояние "0" и триггер 35 в состояние "0".

В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока дуга не пересечет начало квадранта, в ! котором лежит начальный угол дуги.

Импульс с цифрового коммутатора дуги 21 через элемент И 30 устанавливает триггер 28 в состояние "0", а триггер 36 в состояние "1". Блок отсчета начального угла 24 формирует импульс, соответствующий начальному углу дуги. Этот импульс устанавливает триггер яркости 20 в состояние "1", триггер 36 — в состояние "0". Луч ЭЛТ подсвечивается. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока не приходит импульс с блока элементов И-ИЛИ 17, задающий начало квад.ранта, с которого началось построение дуги, этот импульс переводит триггер яркости 20 в состояние "0", триггер 33 в состояние "0" и через элемент И 34 триггер 26 в состояние "0". Этот же импульс является сигналом "конец построения".

В том случае, если дуга не проходит через точку отсчета, устройство работает следуннцим образом.

Первым приходит импульс с цифрового коммутатора начала дуги 21, задающий начало квадранта, в котором лежит начальный угол дуги. Триггер 36 устанавливается и "1", запуская блок отсчета начального угла 24, триггер 28 устанавливается в "0", снимая раъ,.йпение с элемента И 18. После отсчета . начального угла дуги триггер яркости 20 устанавливается в "1". Луч ЭЛТ подсвечивается. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока не придет импульс с цифрового коммутатора конца дуги 22. Этот импульс устанавливает триггер 35 в

"1", а триггер 29 — в "0". Запускается блок отсчета конечного угла 25, формирующий временной интервал, соответствующий конечному углу дуги.

Импульс с блока 25 устанавливает триггер 35 в * 0".

Этот же импульс является импульсом конец построения".

Максимальное время построения произвольной дуги не превышает 1,25 Т.

Формула изобретения

Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), 45 содержащее генератор синусоидального напряжения, соединенный с первым и вторым нуяьорганами и одним иэ входов первого аналогового ключа и через фазовращающую цепочку с одним из входов другого аналогового ключа, выходы аналоговых ключей подключены к одному из входов управляемых делителей напряжения, другие входы которых связаны с шинами кодов полуосей, а выходы — с одними из входов усилителей отклонения, подключенных к отклоняющей системе ЭЛТ, друтие входы которых подключены к цифро-аналоговым преобразователям соединенным с шинами кодов координат центра, блоки отсчета начального и конечного:углов..дуги, одни входы которых подключены к блоку синхронизации, другие входы— к шинам кодов начального и конечного углов дуги, а выходы — к блоку синхронизации и триггеру яркости, связанному с модулятором ЭЛТ, входы третьего и четвертого нуль-органов соединены с фазовращающей цепочкой, а выходы нуль-органов подключены к одним из входов цифровых коммутаторов начала и конца дутн, другие входы которых соединены с шинами кодов начального и конечного утлов дути, выходы цифровых коммутаторов начала и конца дуги соединены с блоком синхронизации, связанным с другими входами апалогЬвых ключей v ш иHнHоoH и з ап у с кKа у с т роo и с тrв аa, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, она- содержит блок вычисления признаков перехода,:блок элементов И-ИЛИ, элемент И и ждущий мультивибратор, вход которого соединен с триггером яркости, блоком синхронизации и выходом элемента И, а выход его — с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока элементов И-ИЛИ, третий вход— к блоку синхронизации, входы блока вычисления признаков перехода подключены к шинам начального и конечного углов дути, а выходы его соединены с.одними из входов блока элементов И-ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами нуль-органов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Безродный М.С. "Принципы построения и работа электронного чертежного автомата "Интограф" в сб. "Ввод и вывод графической информации в 11ВМ, Казань, 1972 r.

2. Авторское свидетельство СССР У 469984, М.Кл. G 06 F 3/14, 28.03.72.

Реда..тор Е. Либкина

Заказ 460/24 ф

Составитель 9. Сметанин

Техред М. Левицкая Корректор С Шекмар

Тираж 902 Поджсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4