Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

6.. -(1

llhnWsp o.т.„к q н,(-,: тФий t A

ОПИСАН

Союз Советских

Соцналнстичвскнх

Республик о»667979

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130675 (21) 2144632/18-24

fj ($1)М. Кл. с присоединением заявки ¹

Я 06 К 15/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15,06,79. бюллетень ¹ 22 (53) УДК 6 81 . 32 7 . .11(088.8) Дата опубликования описания 150679 (72) Автор изобретения

В. Я. Голубчик

Ордена Ленина институт кибернетики AH Украинской CCP (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники

1 и может быть использовано при построении устройств отображения графическои информации.

Известно устройство для отображения информации, содержащее дешифратор кода символа, селектор и смеситель, схему подсвета, генератор синусоидальных колебаний, генераторы гармойик, преобразователь код-напряжение, сумматоры, отклоняющую сис-. тему, электроннолучевую трубку (l) .

Однако известное устройство слож-. но, а набор разновидностей символов и воспроизводимых векторов недоста- точен.

Наиболее близким о технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для отображения ин" формации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно . соединенные блок регенеративной памя- 5 ги, генератор символов, выход которого соединен с первым входом блока регенеративной памяти, элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выхо-. дом блока регенеративной памяти, и видеоусилитель, подключенный к о. †.чо- му входу электроннолучевой трубки, другой вход которой соединен с блоком, управления отклонением луча, два канала формирования развертки по координатам Х и у, каждый из которых содержит сумматоры, подключенные ко входам .блока управления отклонением луча (2).

В этом устройстве для отображения информации любой вектор изображейия независимо от его длины воспроизводится за одно и то же время. Скорость воспроизведения вектора при этом меняется в широких пределах, в связи с чем, для:воспроизведения всех векторов. с одинаковой яркостью используется регулятор интенсивности модуляции. В известном устройстве воспроизводятся только радиальноэллиптические вектора, что существенно снижает класс воспроизводимых изображений, и велики при этом аппаратурные затраты. Кроме того, используются цифро-аналоговые умнсжители — неточные, сложные, узкодиапазонные узлы. Воспроизведение символов и Нестандартных элементов изображения осуществляется блоками, аппаратура которых в малой степени ис667979

" ПОЛьзуется для совместного выделения указанных двух функций.

Цель изобретения — увеличение быстродействия устройства.

Для этого в предлагаемое устройсТВо введены Грормирователь откпонений координат, подключенный к выходу элемента ИЛИ, а в каждом из каналов введены последовательно соединенные олок дормирования вида изображений, коммутатор > формирователь типа вектора, выход которого соединен с одним из входов сумматора, и блок сравнения,второй вход которого подключен ко второму входу формирователя типа вектора, выход — ко второму входу блока регенеративной памяти, блок временного масштабирования, соединенный с третьим входом формирователя типа вектора, формирователь длины вектора, подключенный ко второму входу формирователя типа вектора, последовательно соединенные блок памяти координат и формирователь координат, выход которого подключен к другому входу сумматора, выход элемента ИЛИ соединен с другими входами формирователей координат, входами блока памяти координат, одними входами блока временного масштабирования, входом формирователя длин векторов, четвертым входом формирователя типа вектора и входом бло"ка рормирования вида изображений, выход формирователя отклонений координат подключен к другому входу бло1 ка временного масштабирования и третьему входу блока сравнения. ьлок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство для отображения информацщл на экране электроннолучевой трубки содержит блок регенеративной памяти 1, генератор символов 2, элемент ИЛИ 3, сумматор 4, сумматор

5, блок управления отклонением луча 6, видеоусилитель 7, электроннолучевую трубку 8, в двух каналах формирования развертки по координатам Х и у блоки формирования вида изображений 9 и 10, коммутаторы 11 и 12, формирователи типа вектора 13 и 14, блоки временного масштабирования 15 и 16, формирователи длины вектора 17 и 18, блоки памяти коор.динат 19 и 20, формирователи координат 21 и 22 и блоки сравнения 23 и„24, формирователь отклонений координат 25, шину 26 вХодной информа.ции от ЭВМ, шину 27 выходной информации на ЭВМ.

При воспроизведении на экране электройнблучевой трубки 8 линейных и криволинейных векторов нестандартных изображений в блок регенеративной памяти 1.по шине 26 иэ электройной вычислительной машины поступает информация, имеющаа следующую структуру: код приращения

ОтклОнения пО коОрдиГГате Х со знакОм, кОд приращеHHя ОткJloEIEHHя ПО кООрдинате У со знаком, код мажоритарности кодов приращений отклонений по координатам Х, У (для определенности принимаем, что при равенстве кодов приращений отклонений Х и у предпочтение отдается коду приращения отклонения по координате Х), код типа воспроизводимого вектора (прямолинейный, круговой, эллиптический, гиперболический,. параболический, циклоидный и т. п.), код модуляции вектора (криволинейные векторы всегда модулируются, так как нет необходимости в искривлении вектора, если он не дол15 жен воспроизводиться на экране электроннолучевой трубки 8).

При воспроизведении на экране электроннолучевой трубки 8 символов в блок регенеративной памяти 1 по

20 шине 26 из электронной вычислительной машину поступает информация, имеющая следующую структуру: код признака воспроизведения символа, код воспроизводимого символа. По коду воспроизводимого символа с выхода блока регенеративной памяти 1 на входе генератора символов 2 из генератора. символов 2 считывается информация о составляющих контур воспроизводимого символа линейных и криволинейных векторах, полностью аналогичная выше указанной информации, необходимой для воспроизведения линейных и криволинейных векторов нестандартных иэображений (символы являются стандартными изображениями).

Через элемент ИЛИ 3 проходит информация или о характеристиках линейных и криволинейных векторов нестандартных воспроизводимых иэображений с выхода блока регенеративной памяти 1 или о характеристиках линейных и криволинейных векторов воспроизводимых символов с выхода генератора символов 2, которая перерабатывается последующими блоками, связанными с выходом элемента ИЛИ 3, вне зависимости от того, воспроизводится нестандартное иэображение или

80 символ.

Подразумевается, что в начале каждого кадра воспроизведения иэоб-. ражения на экране электроннолучевой трубки 8 луч электроннолучевой трубки

55 находится на экране в точке с заранее известными фиксированными координатаMH °

Каналы формирования отклоняющих напряжений по координатам Х и Y полностью одинаковы. Поэтому рассмотрим функционирование только одного канала, например Х,считая; что для определенного воспроизводимого вектора кои приращения отклонения по координате Х больше, чем код приращения.

65 .отклонения по координате у, 667979

Временной масштаб операционных узлов формирователя типа вектора

13 устанавливается блоком временного масштабирования 15 по коду приращения отклонения по кординате Х на

его входе (например, изменением зиачений резисторов во входной цепи и емкостей в цепи обратной связи интеграторов). Код отклонения приращения по координате Х поступает на вход блока временного масштабирования 15 по разрешающему потенциалу с выхода формирователя отклонений координат 25 в случае, если код приращения по координате Х больше кода приращения по координате У. В этом случае на вход блока временного масштабирования 16 также поступает код приращения по координате Х.

Скорость формирования напряжения на выходе формирователя типа вектора

13 пропорциональна перепаду напряжения с выхода формирователя. длины

По коду типа воспроизводимого вектора на входе блока формирования вида изображений 9, представляющего собой блок пассивной памяти набора воспроизводимых векторов, блок формирования вида иэображений 9 через ключи коммутатора 11 устанавливает необходимые взаимосвязи в формирователе типа вектора 13.

В состав формирователя типа вектора 13 входят операционные аналоговые узлы — сумматоры, вычислители, 1О интеграторы, нелинейные узлы, входы и выходы которых подключены к ключам коммутат >ра 11.

Взаимосвязанные операционные узлы формирователя типа вектора 13 15 образуют диффсренциальный анализатор, формирующий напряжение необходимой формы, как результа.. решения дифференциального уравнения, тип которого определяется образованной структурой операционных узлов.

Так, например, формирователь типа вектора 13, содержащий два сумматора и два интегратора, с помощью,тринадцати ключей в коммутаторе структуры Х 11 может воспроизвести вектора со следующими уравнениями:

Х®= " Л 1, (прямолинейный), Х()=ф $ (параболический), X(t) =+A Е (экспсненциальный), X(t) = " A. $4ot (синусоидальный), X(t) =+ A. cost (косинусоидальный), x(t)=tA сП (гиперболическокосинусоидальный), где А — перепад напряжения на входе формирователя типа вектора 13 с выхо- 35 да формирователя длины вектора 17.

Формирователь длины вектора 17 по коду приращения отклонения по координате Х со знаком вырабатывает пере- пад напряжения, амплитуда которого 40 пропорциональна приращению отклонения по координате Х, а знак характеризует направление отклонения. вектора 17 и обратно пропорциональна постоянным времени времязадающих цепей операционных узлов формирователя типа вектора 13.

Поскольку обе составляющие скорости формирования напряжения на выходе формирователя типа вектора 13 определяются параметрами, одновременно зависящими от одного и того же кода кода приращения отклонения по координате Х, скорость формирования напряжения постоянна, не зависит от кода приращения отклонения по координате Х и может быть выбрана максимально больш, и, ограничиваемой лишь широкополосностью выбранной элементной базы.

Например, напряжение на выходе интегратора с постоянной времени Г при Формировании прямолинейного вектора равно А

Г

Значения А и зависят от одного и того же кода — кода приращения отклонения на координате Х, и при любых изменениях значений Я и отношение

А / 1 остается неизменным, т. е. напряжение Х(t ) формируется с максимально возможной выбранной скоростью и, следовательно, вектора разной длины воспроизводятся эа разное, но минимальное для каждого вектора время.

Напряжение с выхода формирователя типа вектора 13 сумматором 4 суммируется со знаком с напряжением с выхода формирователя координаты 21, который управляется кодом с блока памяти координат 19. Блок памяти коор. динат 19 накапливает алгебраическую сумму кодов приращений отклонений по координате Х, т. е. вырабатывает код значения полной координаты положения луча электроннолучевой трубки

8 по координате Х.

Результирующее напряжение с выхода сумматора 4 через блок управления отклонением луча б управляет перемещением луча по экрану электроннолучевой трубки 8 вдоль координаты Х.

Видеоусилитель 7 в зависимости от кода модуляции вектора на его входе управляет модуляцией луча электроннолучевой трубки 8.

Сумматор 5 формирует отклоняющее напряжение по кординате У для блока управления отклонением луча 6.

В процессе одновременного отклонения луча по кординатам Х и У воспроизводится на экране электроннолучевой трубки 8 вектор изображения, .параметрические проекции которого формируются в каналах Х и У.

Блок сравнения 23 сравнивает значения перепада напряжения с выхода формирователя длины вектора 17 и напряжения с выхода формирователя типа вектора 13. В момент равенства указанных напряжений формирователь р апа вектора 13 устанавливается в исход-

6(7979 тикальная или горизонтальная линия) .

Если установить амплитуду импульсов модуляции относительно среднего геометрического значения результирующего значения скорости формирования

ПАЯЙ ч 1 Rv мо кс макс = макс. то наибольшее изменение скорости относительно Vpes 2eov составит + 17% а среднее «+ 8,5%. При указанном изменении скорости и неизменной амплитуде импульсов модуляции яркость . воспроизводимых векторов меняется,. примерно в таких же пределах, что !

5 вытекает из закона Тальбота. При этом обеспечивается приемлемое качество яркости полного изображения.

По шине 27 данные из блока per енеративной памяти 1 пересылаются в электронную вычислительную машину.

20 Использование новых узлов - блоков формирования вида изображений, коммутаторбв, формирователей типа вектора блоков временного масштабирования, формирователей .длины вектора, блоков памяти координат, формирователей координат, блоков сравнения, формирователя отклонений координат, выгоцно отличает предлагаемое устройство для отображения информации от указанного прототипа, так как любые вектора воспроизводимого изображения, независимо от длины векторов, воспроизводятся с почти одинаковой (отношение у„„кс / V „„ = 1,41} макси3 мальной скоростью чем при неизменной амлитуде сигнала засветки воспроизводимых векторов .векторы воспроизводятся с почти одинаковой яркостью, т. е. исключается аппаратура регулирования интенсивнос40 ти модуляции; воспроизводится единообразным путем-широкий класс векторов, что рас.ширяет сферу применения предлагаемого устройства; аппаратура воспроизведения не стандартных изобра45 жений и стандартных иэображений символов в высокой степени совмещена, что упрощает структуру устройства; исключены цифро-аналоговые множительные блоки — узкодиапазонные и

50 неточные; введение элементного прерывания после каждого единичного элемента изображения позволяет в кадре иэображения разместить больше информации, т. е. отобразить более сложные объекты..

Формула изобретения нос состояние блок памяти координат

19 суммирует со знаком значение накопленной на нем суммы с кодом приращения. отклонения по координате Х; из блока регенеративной памяти 1 или генератора символов 2 считывается новая порция информации для воспроиз ведения очередного вектора.

При воспроизведении символов гене ратор символов 2 по окончании воспроизведения символа формирует сигнал окончания воспроизведения символа, по которому из блока регенеративной памяти 1 c÷èòûâeåòñÿ информация или о коде очередного символа, или о коде очередного вектора изображения.

В каждом цикле воспроизведения вектора формирователь отклонений координат 25 формирует разрешающий потенциал, по которому на блоки временного масштабирования 15 и 16 поступает код приращения отклонения по координате Х, или код приращения отклонения по координате у и по которому один из блоков сравнения 23. или 24 вырабатывает сигнал оконча.ния воспроизведения очередной ли. нии.

Скорость формирования,,напряже. ния на выходе формирователя типа .вектора 14 пропорциональна перепаду напряжения с выхода блока памяти . .координат,20 и обратно пропорциональ на постоянным времени времязадаю..щих цепей операционных узлов формирователя типа вектора 14, устанавливаемым блоком временного масштабиро.вания 18 по коду приращения отклонения по кординате X (по прежнему

Рассматривается ситуация, когда код приращения отклонения по координате .Х больше кода приращения отклонения по координате У). Значит, отношение

I,àïpâêeHèé на выходах формирователей типа вектора 13 и 14, пропорциональных отношению. перепадов напряжений .

На Выходах формирователей длины векторов 17 и 18, поделенных на один и

Тот же временной масштаб, осталось неизменным, т е. не изменился наклон воспройзводимого вектора на экра нЕ электроннолучевой трубки 8. В то же время вектор на экране электронно лучевой трубки 8 воспроизводится с максимально возможной скоростью.

Таким образом, скорость формирова иия напряжения, в одном из каналов

М ули У всегда максимальна или. смоке ч . Результирующая скорость

rIåpåìåùåíé÷ луча по экрану электроннолучеВой трубки уряь будет меняться

Ч « (V +V, » } 4 IV.

РкЗ. f макс.х макс.Ч исвкс при равенстве скоростей v - и макс . х

V,,с,«g B каждом. Н3 каналов до

Ч =11 V +Q Ч ре3,2 макс .. мсзкс

Йри скорости формирования напряжения в.одном из каналов, равной нулю .(вер60

Устройство для отображения инфор- . мации на экране электроннолучевой . трубки, содержащее последовательно соединенные блок регенеративной памяти, генератор символов, выход которого соединен с первым входом

65 блока регенеративной памяти, элемент

ЦНИИПИ Заказ 3469/44 Тираж 779 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 66

ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока регенеративной памяти, и видеоусилитель, подключенный к одному входу электроннолучевой трубки, другой вход которой соединен с блоком управления отклонением луча, два канала формирования развертки по координатам Х и У, каждый из которых содержит сумматоры, подключенные ко входам блока управления отклонением луча, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, оно содвржит формирователь отклонений координат. подключенный к выходу ,элемента ИЛИ, а в каждом из каналов введены последовательно соединенные блок формирования вида изображений, коммутатор, Формирователь типа вектора, выход которого соединен с одним из входов сумматора, и блок сравнения, второй вход которого подключен ко второму входу Формирователя типа вектора, выход — ко второму входу блока регенеративной памяти, блок временного масштабирования, соединенный с третьим входом фор7979 1О

1 мирователя типа вектора, формирователь длины вектора, подключенный ко второму входу формирователя типа вектора, последовательно соединенные блок памяти координат и

Формирователь координат, выход кото5 poro подключен к другому входу сум» матора, выход элемента ИЛИ соединен с другими входами формирователей координат, входами блока памяти координат, одними входами блока временного масштабирования, .входом

Формирователя длин векторов, четвер-. тым входом формирователя типа вектора и входом блока формирования вида изображений, выход формирователя отклонений координат подключен к дРугому входу блока временного масштабирования и третьему входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Мясоедов Т. Г. и др, Отображение информации, М., Воениздат, 1971, с. 87-91.

2. Патент CMA Р 3394367, кл. 340-324 1976.