Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОввСКОМу СВИдИТИЛЬСТВЮ

Coal Соввтсммх

Социалистических рфсиубям}с " 669366 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.03.77 (21)2467050/18-24 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетОпубликоваио 25.06.7вфюллетеиь Ю 23 г (51} М. Кл.

G 06 К 15/20

Гасударственный квинтет

СССР кв делам нзабрвтвннй н аткрытнй (Я) УДК 681327..11 (088.8) Дата опубликования описания 28.06.79 (72) Авторы изобретения

Л. Т. Сапега и Л. H. Герасимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ

И ЭЛЛИПСОВ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к вычиспитепь.ной технике и может быть испопьзовано при построении графических устройств отображения информации на базе эпектрон нопучевых трубок (ЭЛТ).

Известно устройство, содержашее гене- з ратор синусоидапьного напряжения, соединенный с преобразоватепем кодов, подкпюченным к откпоняюшей системе ЭЛТ, с бпоком синхронизации. связанным с блоками отсчета начапьного и конечного угпов, подключенными к триггеру, и два эпемента И (1) .

Однако такое устройство обеспечивает отображение только таких эппипсов и дуг, оси которых совпадают по направпению с осями системы координат экрана.

Наибопее близкое к предлагаемому изобретению устройство содержит блок синхронизации, первый выход которого

20 подключен к первому входу блока отсчета начала дуги, второй выход - к первому входу бпока отсчета конца дуги, третий выход - к вторым входам бпоков отсчета начапа и конца дуги, а четвертый выход соединен с первым входом бпока сдвига фазы, выход которого подключен к первому входу блока синхронизации, преобразователь кодов, выходы которого подкпючены к откпонякнпей системе ЭЛТ, и первый триггер, входы которого соедиие .ы с выходами бпоков отсчета начала и конца дуги и со вторыми входами бпока синхронизации соответственно, выход первого трит» гера соединен с модупятором ЭЛТ (21 .

Недостатком этого устройства явпяется низкое быстродействие и низкое качество отображаемых фигур. В известных устройствах генераторы синусоидапьтв.тх напряжений настраиваются на одну опредепенную частоту с таким расчетом, чтобы за время одного периода синусоидапьного напряжения на экране ЭЛТ вычерчивапась окружность с наибопьшим радиусом. Отображение каждой из всех других фигур, размеры которых могут бь ть в нескопько раз меньше, производится за такое же

apeMs, поэтому суммарно дпя отображеа и 25, элементы ИЛИ 26, элемент 27 задержки и триггер 28.

Блок 2 синхронизации состоит иэ триггеров 29-31, элемента И 32, управляемого генератора 33 тактовых импульсов и схемы 34 выделения и задержки первого импульса.

Преобразователь 3 кодов содержит преобразователи 35 и 36 амплитуд напряжений, цифроаналоговые f преобразователи (ЦАП) 37 и 38 и суммирующие усилители 39 и 40.

Логический блок 9 предназначен для анализа кодов амплитуд U и U и выработки сигналов управления генератором

33 тактовых импульсов и блоками 10 и

11 фильтров.

Генератор 33 вырабатывает тактовые импульсы, частота которых зависит от сигналов с логического блока 9: при наибольшем значении кода амплитуды U x (p ), соответствующем наибольшему радиусу отображаемой фигуры, вырабатывается наименьшая частота импульсов и наоборот.

Каждый из блоков 10 и 11 представляет собой набор диапазонных фильтров для выделения первой гармоники из после довательности прямоугольных импульсов различной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в устройство вводятся следующие коды. по шинам 17 и

18 на БАП 37 и 38 коды координат центра, на преобразователи 35 и 36 амплитуд напряжения и в логический блок 9 по шинам 16 и 19 - коды амплитуд нал ряжений Ц< и Uy, по шинам 15 на вход регистра 22 - код сдвига фазы 9с, по шинам 20 -. код начала дуги у>, по шинам 21 - код конца дуги к.

При поступлении по шине 14 сигнала

Пуск триггер 29 устанавливается в состояние "1" и открывает элемент И 32, через который качнут проходить тактовые импульсы, счетный триггер 12 устанавливается в состояние 0". Сигнал Пуск" проходит. через элемент ИЛИ 26 и разрешает ввод в счетчик 23 кода Ус из регисгра 22. .Счетчик 8 перед появлением сигнала

Пуск хранит код 1 ... 10 (слева младший разряд), поэтому от первого тактового импульса на выходе старшего разряда счетчика 8 установится состояние 1" (высокий уровень), одновременно по импульсу переполнения предпоследнего раз3

669366 ния всех фигур расходуется значительно больше времени, чем требуется для отображения..фигур с нормальной яркост ю.

B известных устройствах при вычерчивании различных по размерам фигур луч

ЭЛ Г за одно и то же время может проходить расстояния1 во много раэ отличающиеся друг от друга, соответственно во много раз отличаются фигуры и по яркости. Если, например, выбрать частоту re- 1o нератора синусоидального напряжения такой, чтобы с нормальной яркостью отображать на экране ЭЛТ окружность с радиусом 10 мм, то окружность с радиусом

100 мм будет не видна, так как время 15 возбуждения каждой точки люминофора в последнем случае будет во:много раз меньше. Если, наоборот, установить нормальную яркость для окружности с радиусом 100 мм, то при отображении окружно- 20 сти с радиусом 10 мм яркость будет настолько высокой, что ЗЛТ быстро выйдет из строя из-за прожога люминофора. Повышенная яркость отвлекает оператора от остальной информации и утомляет зрение.

Бель изобретения повышение быстродействия устройства и улучшение яркости изображения.

Это достигается тем, что в известное устройство введены счетчик, логический блок, два блока фильтров и второй триггер соединенный с выходом блока сдвига фазы и первым входом первого блока фильтров, второй вход которого подключен к первому выходу логического блока, а выход - к первому входу, преобразователя кодов, второй вход которого соединен с выходом вто рого блока фильтров, первый вход которого соединен с первым выходом логического блбка, второй вход — с первым выходом

40 счетчика, второй выход которого подключен к второму входу блока сдвига фазы, первый вход.- к выходу блока отсчета конца дуги, второй вход счетчика соедийен с четвертым выходом блока синхрони- эации, третий вход которого подключен к второму выходу логического блока.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит блок 1 сдвига; фазы, блок 2 синхронизации, преобразователь

3 кодов, отклоняоцую систему 4, ЭЛГ 5 блок 6 отсчета начала дуги, блок 7 о счета конца дуги, счетчик В, логическйй блок 9, блоки 10 и 11 фильтров, триггеры 12 и 13, шины 14-21.

Блок 1 сдвига фазы включает в себя регистр 22, счетчик 23, элементы И 24

669366

5 ряда счетчика 8 триггер 28 установится в состояние 1" и откроет элемент И 25, через который будут проходить тактовые импульсы с выхода элемента И 32 на вход счетчика 23, работаюшего в режиме вычитания

Вмомент времени,,когда в очетчике

23 установится код 0 ...О, сработает элемент И 24 и выдаст сигнал на счетный триггер 12 и схему 34 выделения и >0 задержки первого импульса, на выходе триггера 12 установится высокий уровень напряжения. Таким образом, на входе блока 10 фильтров появится высокий уровень напряжения несколько позже, чем на вхо- 15 де блока 11 фильтров. Эта задержка соответствует коду сдвига фазы с.

По сигналу со схемы 34 установится состояние "1 в триггерах 30 и 31. Уровень. напряжений с триггеров 30 и 31 разрешает работу блоков 6 и 7 отсчета начала и конца дуги.

Импульс с выхода элемента И 24 задерживается на элементе 27 задержки, устанавливает в состояние "О" триггер

28 и проходит через элемент ИЛИ 26 на вход счетчика 23 в качестве сигнала разрешения ввода в счетчик кода < из регистра 22. В связи с тем, что триггер 28 установлен в состояние "О", прохождение тактовых импульсов на счетчик 23 прек.ращается, а счетчик 8 продолжает работу.

В момент времени, когда на выходе предпоследнего триггера счетчика 8 снова по- З явится импульс переполнения, на выходе последнего триггера счетчика 8 установится низкий уровень, в триггере 28 установится состояние "1, откроется элемент И 25 и работа будет продолжаться как описано выше, т.е. когда в счетчике

23 снова установится код 0 ... О, на выходе элемента И 24 появится импульс, по которому на выходе триггера.12 установится низкий уровень напряжения, триггер 45

28 установится в состояние "0", а счетчик 23 подготовится к новому циклу сдвига фазы, на входах блоков 10 и 11 фильтров устанавливаются низкие уровни напряжения с задержкой относительно друг друга, соответствуюшей коду сдвига с.

Каждый раз при появлении импульса переполнения на выходе предпоследнего разряда счетчика 8 будет происходить изменение состояния последнего (старшего) разряда счетчика 8 и счетного триггера

12 с задержкой на блоке 1 сдвига фазы, соответствуюшей коду Vc.

Таким образом, на выходах счетчика

8 и счетного триггера 12 формиру3отся последовательности импульсов, имеккпие одинаковые период следования и длительность, но сдвинутые относительно друг друга пропорционально коду (с. Устройство будет работать до тех пор, пока на выходе блока 7 отсчета конца дуги не появится сигнал конца работы, который установит триггеры 13 31 и 29 в состо инне "О, Прямоугольные импульсы в блоках 10 и 11 фильтров преобразуются в синусоидапьные напряжения постоянной амплитуды. Эти напряжения поступают на входы преобразователей 35 и 36, где они.иэмв няются по амплитудам в соответствии с кодами U и Uy . Напряжения с выходов преобразователей 35 и 36, а также с выходов HAH 37 и 38 поступают через суммируюшие усилители 39 и 40 в откпоняюшую систему 4 ЭЛТ 5.

Отображение окружности, эллипса, отрезки пинии или дуги окружности определяется кодами, Ук, Utg ) Vg Мк

Дпя отображения. дуги окружности необходимо чтобы код f< с соответствовал сдвигу фазы одной последовательности имо пульсов относительно другой на 90, коды

О„и Uy должны быть равными и соответ- .

1 ствовать радиусу окружности, а колы Я„ и Тн должны определять начало и конец дуги окружности. Когда закончит работу блок 6 отсчета начала дуги> на его выходе появится сигнал, по которому триггер 30 установится в состояние "О, а триггер 13 — в состояние 1". Б ок 6 прекратит работу, а на модулятор с триг гера 13. поступит сигнал разрешения подсвета пуча, на экране начнется отображение дуги. После окончания отображения дуги блок 7 выработает сигнал, по которому триггеры 29, 31 и 13 установятся в состояние "0", а в счетчике 8 установится код 1 ... 10 и устройство прекра-. тит работу. ,0.пя отображения полной окружности код Vg должен быть нулевым, код Т» максимальным, остальные параметры задаются также, как и дпя дуги.

Дпя отображения эллипса код P„äoïжен быть нулевым, Р». — максимальным, коды, @ и Уц определяют как размеры эллипса, так и его поворот относительно оси координат экрана ЭЛТ. При равенстве кодов U> и Vy угол поворота осей эллипса точно соответствует углу сдвига

Фазы f . При.0х Фауна величину угла

669366 поворота осей эллипса оказывает влияние со и соотношение этих величин, которое мо- фа жет быть заранее рассчитано и учтено. му

Напоимеп,, при сдвиге фазы напряжения в на 45 и Од =Ууна экРане вычерчиваеъ- ны с я эллипс, оси которого повернуты относи тельно осей координат экрана также на к угол 45 . Если при таком же сдвиге фа- зы U =ф Уу, то угол поворота осей будет равным 70 42 о

Отрезок линии вычерчивается при а

М 0 или 180, наклон его определя ется величинами 7Уу и Ug

Предлагаемое устройство по сравнению,>s с известным обеспечивает повышение бысг родействия и качества отображаемых фигур в связи с тем, что частота генерач"ора тактовых импульсов изменяется обрат» но пропорционально размерам отображае- zo мых фигур. Фигуры меньших размеров отображаются эа меньшее время. Скорость перемешения луча по экрану будет постоянной независимо от размеров фигур, следо« вательно, все фигуры будут отображаться 23 с одинаковой яркостью.

Формула изобретения

Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки, содержашее блок синхронизации, первый выход которого подключен к первому входу блока отсчета нача- 35 ла дуги, второй выход - к первому входу блока отсчета конца луги, .третий выход - к вторым входам блоков отсчета начала и конца дуги, а четвертый выход единен с первым входом блока сдвига зы, выход которого подключен к первовходу блока синхронизации, преобразоатель кодов, выходы которого подключе к отклоняюшей системе электроннолучевой трубки, и первый триггер, входы оторого соединены с выходами блоков отсчета начала и конца дуги и со вторыми ходами блока синхронизации соответственно, выход первого триггера соединен с модулятором электроннолучевой трубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и улучшения яркости отображения, в него введены счетчик, логический блок, два блока фильтров и второй триггер, соединенный с выходом блока сдвига фазы и первым входом первого блока фильтров, второй вход которого подключен к первому выходу логического блока, а выходк первому входу преобразователя кодов, второй вход которого соединен с выходом второго блока фильтров, первый вход которого соединен с первым выходом логи- . ческого блока, второй вход .- с первым выходом счетчика, второй выход которого подключен к второму входу блока сдвига фазы, первый вход — к выходу блока отсчета конца дуги, второй вход счетчика соединен.с четвертым выходом блока синхронизации, третий вход которого подключен к второму выходу логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР № 469984, кл. G 06 К 15/20, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

14 574735, кл. G 06 К 15/20, Я 7.01. 76.

ЦНИИПИ Заказ 3661/41

Тираж 779 Подписное

Филиал ППП Патент"

r.Óæãîðîä,ул.Проектная,4