Устройство для отображения графической информации

 

Союз Советских

Соцмапмстмческих

Респубпмк

ОПИС

ИЗОБР

К АВТОРСКОМ

>732939 (61) Дополнительное (22) Заявлено 07.127 с присоединением за (23) Приоритет

Опубликовано 0

Дата опубликова

51)М. Кл.

G 06 К 15/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

53) УДК681. 327,, 11 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В, М, Гарцуев и Н. А. Щербаков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМА11ИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в устройствах отображения графической .информации на электроннолучевых трубках (ЭЛТ) .

И з вест н о у строй ст во дл я от о бражения графической информации, в котором для формирования изображения используется метод фигур Лиссажу.

Это устройство содержит регистры абсцисс, ординат и характеристик линий, преобразователи код-постоянное напряжение, сумматоры, преобразователи код-переменное напряжение, генератор синусоидальных колебаний,фазовращатель, блок подсветки и электроннолучевую, трубку (1).

Недостаток этого устройства большое время, затрачиваемое на формирование изображения.

Известно устройство для отображения графической информации, содержащее регистры абсцисс и ординат линий, вхотщ которых через преобразователи . код-постоянное напря- жение соединены с одними входами сумматоров, на вторые входы которых включены выходы преобразователей код-переменное напряжение, и со входами формирователей импульсов. Выходы формирователей подсоединейы ко входам схемы пересчета, выход которой через датчик периода синусоиды подключен на один вход фазовращателя, второй вход фазовращателя объединен с выходом регистра характеристик линий и со входом блока подсветки, а выходы включены на вторые входы преобразователей код-переменное напряжение .

На первые выходы преобразователей

15 код-переменное напряжение подключены выходы регистров проекций линий. Выходы сумматоров и блока подсветки включены на выходные шины устройства (2).

Укаэанное устройство имеет тот недостаток, что время непосредственного вычерчивания, как саиых длинных, так и саиых коротких линий всегда остается постоянным и равным периоду синусоидального напряжения датчика, величина которого;выбирается исходя из частотных свойств отклоняющей системы и максимально возможных размеров отобра. жаевых линий. Как показано выше, 732939

20

30

50

55 снову графических иэображений составляют короткие прямые линии. Кроме того, любое графическое изображение всегда сопровождается пояснительнымиыми н адпи сями, условными обозначениями и т.д., элементы которых имеют малые размеры, это приводит к значительному снижению быстродействия устройства при вычерчивании буквенно-цифровой и знаковой информации . цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Бель достигается тем, что в устройство для отображения графической информации, содержащее первый датчик периода синусоиды, блок подсветки, подключенный к управляющему электроду ЭЛТ, сумматоры, выходы которых подключены к первой отклоняющей системе ЭЛТ, первый вход блока подсветки подключен к выходу регистра линий и к первому входу фазовращателя, выходы фазовращателя соответственно подключены к первым выходам первого и второго преобразователей код-переменное напряжение, вторые входы которых соответственно соединены с выходами регистров горизонтальных и вертикальных проекций линий, входы кОторых подключены ко входам. регистров линий, координаты X и координаты У к горизонтальным проекциям линий, а выходы регистров координаты

Х и координаты У соединены со входами третьего и четвертого преобразователей код-постоянное напряжение, выходы которых подключены

Ко входам соответствующих сумматоров и через формирователи — ко входам счетчика, введены пять блоков ключей, два элемента И, второй датчик периода синусоиды, коммутатор, первый вход которого подключен к выходу счетчика через последовательно соединенные первый датчик периода синусоиды и первый элемент

И, а второй вход коммутатора подключен к выходу второго элемента

И через второй датчик периода синусоиды, а выход коммутатора соединен со вторым входом фазовращателя, причем первый вход первого элемента И и выход счетчика подключены к первому входу второго элемента И, а второй вход первого элемента И соединен со вторым входом блока подсветки, первыми входами первого и "второго блоков ключей и первым входом третьего блока ключа, вход которого подключен ко входу регистра линий, а второй выход третьего блока ключей соединен со вторым входом второго элемента И и первыми входами четвертого и пятого блоков ключей, выходы которых соответственно подключены к .второй

Отклоняющей системе ЭЛТ, а выходы первого и второго блоков ключей соединены со вторыми входами первого и второго сумматоров, причем вторые входы первого и второго блоков ключей подключены соответственно к выходам первого и второго пре образователей и к вторым входам четвертого и пятого блоков ключей.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит кодовую ши ну 1, регистры 2, 3 координат Х и координат У, регистры 4, 5 горизонтальных и вертикальных проекций линий, регистр 6 линий, преобразователи 7, 8 код-постоянное напряжение, сумматоры 9 и 10, преобразователи 11-12 код-переменное; напряжение, формирователи 13 и

14 импульсов, счетчик 15, фазовращатель 16, первый датчик 17 периода синусоиды, блок 18 подсветки, блок 19 ключей, блоки 20, 21, 22, 23 ключей, элементы И 24 и 25,электроннолучевую трубку 26, первую и вторую отклоняющие системы 27 и 28, второй датчик 29 периода синусоиды и коммутатор 30.

B предлагаемом устройстве кодовая шина 1 объединена со входами. регистров 2 и 3 координаты Х и ° координаты У, регистров 4 и 5 горизонтальных и вертикальных проекций линий, регистра 6 линий и первого блока 19 ключей . Выходы регистров 2, 3 соединены со входами преобразователей 7 и 8 код-постоянное напряжение, выходы которых соединены с одними входами сумматоров 9 и 10 и входами формирователей 13 и 14 импульсов. Выходы формирователей 13 и 14 подключены ко входам счетчика

15. Вторые входы сумматоров 9 и 10 соединены с выходами блоков 20, 21 ключей, а выходы подключены к первой отклоняющей системе 27.

Выходы регистров 4, 5 вкщочены на одни входы преобразоватеЛей 11 и 12 код-переменное напряжение, вторые входы которых связаны с выходами фазовращателя 16. . Выход преобразователя 11 соединен с одними входами блоков 20 и

22 ключей, а преобразователя 12 с одними входами блоков 21, 23 ключей . Вторые входы блоков 20 и 21 объединены с нулевым выходом первого блока ключей, одним входом элемента И 24 и одним входом блока 18 подсветки, второй вход которого связан с выходом регистра 6 и одним входом фазовращателя 16, а выход подключен к управляющему электроду

ЭЛТ 26.

Вторые входы блоков 22 и 23 .объединены с. единичным выходом первого блока 19 ключей и одним вхопом элемента И 25, второй вход коzoooro связан с выходом счетчика

732939

1> и вторым входом элемента И 24.

Выходы блоков 22 и 23 подключены ко второй отклоняющей системе 28.

Выходы элементов И 24, 25 включены на входы первого и второго датчиков 17, 29 периода синусоиды, выходы которых через коммутатор 30 связаны со вторым входом фазовращателя 16.

Устройство работает следующим образом. данные о .вычерчиваемой-линии по кодовой шине 1 поступают на регистры 2-6 и первый блок 19 ключей. Преобразователи 7, 8 преобразуют коды координаты Х и координаты у в постоянные напряжения, которые поступа,ют через сумматоры 9 и 10 сразу на входы первой отклоняющей системы

27 и обеспечивают установку луча в заданное место экрана ЭЛТ. Эти напряжения, несущие информацию о значениях кодов координат, а следовательно и о длительностях, вызываемых ими переходных процессов, поступают также на входы схем 13 и 14, формирующие задержанные импульсы запуска датчиков 17 и 29 периода синусоиды. Величины задержки импульсов в схемах 13 и 14 управляются амплитудами выходных напряжений и соответствуют реальным длительностям переходных процессов в каналах координат. Начало вычерчивания линий определяется в устройстве исходя из длительности большего переходного процесса, поэтому выходы схем 13 и 14 подключены к счетчику, который пропускает на запуск датчиков 17 и 29 импульс, пришедший на ее вход вторым.

Выбор датчика периода синусоиды осуществляется с помощью первого блока ключей.

Если вычерчивается линия, относящаяся к графическому изображению, то триггер 19 остается в нулевом состоянии. В этом случае импульс

co cxema 15 проходит через элемент

И 24 и включает первый датчик 17.

Синусоидальное напряжение с выхода датчика 17 через коммутатор 30 поступает на вход фазовращателя 16, который, в соответствии с принятым на регистр б кодом класса линии, выдает на входы преобразователей

9, 10 два однопериодных синусоидальных напряжения, сдвинутых между собой по фазе. Преобразователи

1l, 12 преобразуют коды длин проекций линий, поступающих с регистров

4, 5 в переменные напряжения соответствующей амплитуды, которые через блоки 20 и 21 поступают на вхо. ды сумматоров 9 и 10 и далее на пер вую отклоняющую систему 27. Таким образом на. экране ЭЛТ вычерчивается линия, являющаяся элементом графического изображения.

Если на входные регистры поступает информация о линии, относящейся к буквенно-цифровой или знако" вой информации, которая сопровождается признаком короткой линии, то первый блок ключей устанавливается в единичное состояние. В этой случае сигнал с выхода .счетчика 15 через элемент И -25 .включает второй датчик 29 периода синусоиды. Сину" соидальное напряжение. с выхода датчика 29 имеет значительно меньшую по сравнению с напряжением датчика

17, длительность периода, величина которой определяется свойствами второй отклоняющей систеьи 28. Это напряжение через коммутатор 30 по-ступает на.вход фазовращателя 16 и далее на входы преобразователей 11 и 12, как было показано выше.

С выхода преобразователей 11 и

12 переменные напряжения соответствующей амплитуды поступают через ключи 22 и 23 на входы второй Ьтклоняющей системы 28, которая, в отличие от отклоняющей системы 27, имеет значительно меньшее число витков и тем самым является. менее инерционной. Предварительный вывод луча в точку рисования осуществляется в этом режиме .также, как и в случае рисования длинных линий.

Таким образом, на экране электроннолучевой трубки с большей скоростью будет вычерчена линия, являющаяся элементом буквы, цифры, славного знака..

По данным, принятым с регистра

6 и в зависимости от состояния первого блока ключей, блок 18 подсветки вырабатывает импульс подсветки той или иной части фигуры Лиссажу .

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет значительно сократить время на формирование и" îáðàæåíèÿ букв, цифр, условных знаков и тем саьым повысить его быстродействие. Это утверждение основывается на том, что воспроизведения на экране ЭЛТ любого законченного элемента иэображения необходимо затратить время, складывающееся из времени вывода луча в исходную точку рисования !(fg) и вре" мени непосредственного рисования элемента (tp ). Для метода фигур Лиссажу, используемого как в извест:ном, так и в,предлагаемом устройве, время непосредственного рисования равно периоду синусоидального напряжения датчика т.е.tp = Т. Отсюда время формирования кадра изображения (tK ), содержащего элементы можно определить как

1Î

20

fр =ЙТ+3 5 — МТ

65 где )4 время затрачиваемое на вывод луча в точку рисования элемента изображения.

При использовании метода фигур

Лиссажу любое графическое изображение формируется s виде композиции небольшого числа видов графических элементов. К ним относятся отрезки прямых, окружности и их дуги, эллипсы. Если рассмотреть алфавит, состоящий из арабских цифр, русских и латинских букв, то не трудно заметить, что для получения любого иэ входящих в него символов методом фигур Лиссажу достаточно в среднем

3,5 графических элементов (отрезок прямой, окружности или ее дуга).

Следовательно, для вывода на экран ЭЛТ чертежа, состоящего из и линий и пояснительной информации, необходимо сформировать N + 3,5Я=

4,5N графических элементов. Для этого потребуется время (4p )

1 =4,5NT

I где Т вЂ” период используемого синусоидаль ного н апряжени я .

Учитывая, что время, затрачиваемое на вывод луча в исходные точки рисования графических элементов, будет одинаковым как для известного так и для предлагаемого устройства, оценим выигрыш времени, получаемый в предлагаемом устройстве при непосредственном вычерчивании графических элементов.

Для известного устройства это время составляет р = 4,5N Т.

Для предлагаемого устройства где К вЂ” коэффициент, определяющий степень повышения частоты второго датчика периода синусоиды относительно первого (К = 1, 2, 3... и ) .

Таким образом

Ф,5Л0 (g+>,5„ РЧт 55к

Это отношение и характеризует выигрыш времени, получаемый в предлагаемом устройстве при формировании изображения на экране ЭЛТ, Расчеты показывают, что в зависимости от изменения. К в пределах

2/10 этот выигрыш составляет соответственно 1,63-3,33 раза.

Формула изобретения

Устрой ство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, спетикащее первый датчик периода синусоиды, блок подсветки, подключенный к управляющему электроду ЭЛТ, 35

55 сумматоры, выходы которых подключены к первой отклоняющей системе

ЭЛТ, первый вход блока подсветки подключен к выходу регистра линий и к первому входу фазовращателя, выходы фазовращателя соответствен— .но подключены к первым входам первого и второго преобразователей код-переменное напряжение, вторые входы которых соответственно соединены с выходами регистров горизонтальных и вертикальных проекций линий, входы которых подключены ко входам регистров линий, координаты

Х и координаты У к горизонтальным проекциям линий, а выходы регистров координаты Х и координаты У соединены со входами третьего и четвертого преобразователей код-постоянное напряжение, выходы которых подключены ко входам соответствующих сумматоров и через формирователи ко входам счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в.него введены пять блоков ключей, два элемента И, второй датчик периода синусоиды, коммутатор, первый вход которого подключен к выходу счетчика через последовательно соединенные первый датчик периода синусоиды и первый элемент И, а второй вход коммутатора подключен к выходу второго элемента И через,второй датчик периода синусоиды, а выход коммутатора соединен со вторым входом фазовращателя, причем первый вход .первого элемента И и выход счетчика подключены к первому входу второго элемента И, а второй вход первого элемента И соединен со вторым входом блока подсветки, первыми входами первого и второго блоков ключей и первым входом третьего блока ключа, вход которого подключен ко входу регистра линий, а второй выход третьего блока ключей соединен со вторым входом второго элемента И и первыми входами четвертого и пятого блоков ключей, выходы которых соответственно подключены ко второй отклоняющей системе ЭЛТ, а выходы первого и второго блоков ключей соединены со вторыми входами первого и второго сумматоров, причем вторые входы первого и второго блоков ключей подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователей и ко вторым входам четвертого и пятого блоков ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 229028, кл, G 06 К 15/20, 1966 °

2, Авторское свидетельство СССР

9 483690, кл, (» 06 К 15/20, 1973 (прототип) .

132939

Составитель О. Князев

Редактор А. Мотыль Техред М.Петко . Корректор, :В. Синицкая

Заказ 1556/12 Тираж 751 Подписное

IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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