Устройство для формированиявектора ha телевизионном экране

 

не(,—

О П И-"C А Н И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

798965

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 03,04.78 (21) 2601303/18-24 (51 И с присоединением заявки Мо

G G 1/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубл;;ковано 230181. Бюллетень Но 3

Дата опубликования описания 23,01,81 (53) УДК 681.327. .11(088.8) (72) Авторы изобретения

О. П. Валов, Р. P. Вафин и В; А. Манушин

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. A. Н. Туполева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРА

HA ТЕЛЕВИЗИОННОМ ЭКРАНЕ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отображения информации на телевизионном экране.

В различных устройствах при формировании динамических изображений на телевизионном экране возникает необходимость формирования Вектора, положение которого определяется двумя точками в плоскости экрана.

Набором таких электронных векторов можно сформировать различные управляемые символы на телевизионном экране, например символ взлетно-посадочной полосы, образуемой набором из четырех векторов, в индикаторе визуализации вертикальной обстановки полета. Необходима также возможность получения совмещенного иэображения сформированных индексов с информационной картиной телевизионного изображения в индикаторе.

Известно устройство для формирования вектора на телевизионном экране, содержащее синхрогенератор и .элемент И 1 .

Однако недостатком устройства является отсутствие возможности получения совмещенного изображения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для формирования вектора на телевизионном экране, содержащее синхрогенератор, первый и второй выходы которого непосредственно, а третий выход через элемент задержки подключены к соответствующим входам генератора линии, и элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора линии (2) .

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие, отсутствие возможности формирования вектора при задании информации координатами точек начала и конца и низкая точность формирования.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит два дополнительных элемента задержки, два блока выделения стробирующих импульсов, входы которых через элементы задержки подключены к третьему и четвертому выходам синхрогенератора, первые выходы — к соответствующим входам генератора линии, а вторые выходы— ко второму и третьему входам элемента И соответственно, генератор так798965

Tol3, вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, а выход подключен к соответствующему входу генератора линии, и арифметический блок, входы которого соединены со вторыми выходами блоков выделения стробирующих импульсов, первым выходом синхрогенератора и выходом генератора тактов, а выходы подключены к соответствующим входам генератора линии.

)0

Генератор линии содержит два регистра, выходы которых подключены ко входам преобразователей код-частота, выходы которых соединены со входами узла разделения импульсов, выхо- 15 ды узла р(зделения импульсов подключены ко входам трех реверсивных счетчиков, последовательно соединенных между собой, выход третьего реверсивного счетчика подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого является одним из входов генератора линии.

Арифметический блок содержит узел выделения пачек импульсов, выход которого подключен ко входу первого 25 счетчика, выход первого счетчика соединен со входом регистра, выход которого подключен ко входам второго и третьего счетчиков, выходы второго и третьего счетчиков соединены со щ счетными входами четвертого и пятого счетчиков соответственно.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2— изображение вектора в плоскости экра-З5 на с указанием входных напряжений устройства, определяющих положение и соответствующие геометрические размеры вектора.

Устройство содержит первый элемент 1 задержки, второй элемент 2 задержки,. третий элемент 3 задержки, четвертый элемент 4 задержки, синхрогенератор 5, первый блок 6 выделения стробирующих импульсов, второй блок 7 выделения стробирующих импульсов, 45 генератор 8 тактов, генератор 9 линии, арифметический блок 10, элемент И 11, узел 12 выделения пачек импульсов, первый счетчик 13, регистр 14, второй счетчик 15, третий $p счетчик 16, четвертый счетчик 17, пятый счетчик 18, первый регистр 19, второй регистр 20, первый преобразователь 21 код-частота, второй преобразователь 22 код-частота, узел 23 разделения импульсов, первый реверсивный счетчик 24, второй ренерсинный счетчик 25, третий ренерсинный счетчик 26 и элемент 27 сравнения.

Устройство работает следующим образом. 60

На входы элементов 1-4 задержек, преобразующие входные r.îìàíäû Х1, Х и Y,, Y но временные интервалы (фиг. 2;(, подаются команды, которые могут быть как ч аналоговой форме, так и в виде цифровых кодов, что определит выбор конкретных элементов задержки. На другие входы элементов 1 и 2 задержки (по горизонтали) подается либо строчное пилообразное напряжение, либо линейно меняющийся двоичный код, изменяющийся с периодо . импульсов строчной частоты, которые подаются с синхрогенера(тора 5. На входы элементов 3 и 4 задержки (по вертикали) подаются аналогичные напряжения с синхрогенератора 5, но изменяющиеся с кадровой частотой. Импульсные перепады напряжений с элементов 1-4 подаются на первый и второй блоки 6 и 7 выделения стробирующих импульсов, выделяющие стробы, соответствующие разности

В(Х - Х )„ а также знаков разности (Я " Х ) — блок 6, (i, (Y„— Уд ) и (Y - Y(2) — блок 7, аналогично блоку

6 (фиг. 2).

Дальнейшие преобразования соответствуют уравнению линии, проходящей через две точки, так называемому уравнению линии в отрезках х-х, х-х

Х - X„Y< - Ул

Перепишем его в следующем виде:

Х((У (л1 V(X2 Хл1-X„|V2 V„1 Ул(Х2-X„1=0. (2)

Разделив левую и правую части урав- ()(, ((g 1

Zrr:0, мы получим уравнение поворотной линии QX(t) — a/sin (— (((с)

b) cos g = О, (3), где а = X, b

Действительно, (Y< - У ) /2 =s i n g (Х вЂ” Х„)/2 =cos g . В случае формирования поворотной линии на телевизионном растре X(t) и Y(t) из уравнения (3) представляют собой пилообразные напряжения, изменяющиеся с частотой строк и кадров Х(t)=-ф — --, где A„, А2 постоянные коэффицйейты, A.vr t ((t) = > Тстр и T„o*p тельность строчной и кадровой развертки.

Толщина формируемой поворотной линии определяется сум(хларной крутизной формируемых напряжений, синхронизированных с растровыми развертками — X(t) sing ., Y(t) cos g (3) и н случае нормированных развертывающих (рункций не изменяется больше, чем

1,6Ъ. Аппаратурная реализация устройства, вычисляю((1его функцию нида

»Тх, - х (» + (v, — v»)» (4) осложнена требованиями к точности и быстродействию вычислителя. Вычислитель получается большим по объему оборудования. Как видно из уравнения (2), нормирующий коэффициент не влияет на положение линии на экране, т.е. не сказывается на точности формирования векI< ра. Следовательно, заменив функцию вида ((л) на функцию (Х " Х ) + (Y„ - Y ) (5) 798965

10!

45 мы не проигрываем в точности формиpoBBHHR геометрическогo положения вектора на экране, но получим модуляцию толщины линии при ее повороте. утолщение линии при ее вертикальном и горизонтальном положении на экране практически незаметно, так как компенсируется обратным ходом кадровой развертки н случае горизонтального положения вектора и выбором порога формирователя импульса засветки в случае вертикального положения вектора. Поэтому исходя из вышеуказанного, вычисление функций sin P u

cos g (3) в генераторе заменяется вычислением функций

Арифметический блок 10 служит для вычисления этих функций. Расчет функций (6) осуществляется в течение одного полукадра.

Первый счетчик 13 осуществляет расчет функции (X„ - X2) + (V, - V ).

На счетный вход счетчика 13 в течение первой строки полукадра подается частота генератора 8 тактон, определяющего развертку по строке

10 мГц. Генератор 8 тактов тактируется строчным синхроимпульсом с синхрогенератора 5. Импульсы на вход счетчика 13 подаются лишь в течение строба (Х„ - X<). На вход счетчика 13 во время прихода кадрового строба Ф(У - Y ), на узел 12,выделения пачек импульсов подается строчная частота. Узел 12 служат для пропуска тактовых -.астот с генератора 8 тактов и строчной частоты с приходом строчного и кадрового стробов соответственно. .Таким образом, к концу полукадра в счетчике 13 будет записано число, определяющееся выражением (Х1 - Х )+ () l (Yo - VR) И т„ - т,, ч (Х, — Х ). Ис

+ " 2 с (см. фиг. 2), где

Ъ 1обр с

Т„- То8 < То - Тр ро — длительность прямого хода кадровой и строчной развертки, Tü (У„ (2 ) и ь(Х„ -Х ) длительность кадрового и строчного стробов, N и И вЂ” число импульсов строчной и тактовой частот, укладывающихся в течение прямого хода кадровой и строчной разверток соответственно.

Кадровым синхроимпульсом информация с этого счетчика переписывается в регистр 14, а сам счетчик обнуляется. Второй счетчик 15 работает и качестне делителя частоты, коэффициент деления которого определяется кодом с регистра 14 (Х, -X<)+(Y„ Y< ) °

Этот код также подается на третий счетчик 16, осуществляющий деление частоты.

В течение всего полукадра на вход нторого счетчика 15 подается частота с тактового генератора, коммутируемая в узле 12 выделения пачек импульсов строчным стробом 9 (Х,.-X ). В результате в .четвертом счетчике 17, (Х, -Х ) реализующего функцию -7-„ †-Х- --7- †-„ †1-, н конце четного полукадра будет залсано число

А (Х "Х )N », -х „т - т,5„, ОМр.о где А — число строк укладывающихся за .время прямого хода кадровой развертки.

На вход третьего счетчика 16 в течение всего попукадра подается частота с генератора 8 тактов, коммутируемая кадровым стробом, а также строчным синхроимпульсом B узле выделения пачек импульсов 12. В результате в пятом счетчике 18, реали(v - vo) зующем функцию в конце полукадра будет записано число

1 A Nc - v, -v -„х, -.х „ н

T„To5p „" Tc - Tosp c и-т v) х т -т,...,у„, Сократив Nq мы получаем выражение функции соответствующей cosy и, сравнив его с ранее полученным выражением для функции, соответствующей

sin g, получим что функции рассчитаны в одном масштабе и не зависят от соотношения Nc/Nk .

Двоичные коды функций (6) записываются н генератор 9 линии импульсом кода полукадра с синхрогенератора 5 в первый и второй регистры 19 и 20.

На эти же регистры могут подаваться коды ь п и со извне при необходимости формирования поворотной линии в полярной системе координат, когда положение линии задается центром вращения и углом наклона. Последующая схема в этом случае не потребует изменений. Коды с регистров

19 и 20 являются управляющими для первого и второго преобразователей

21 и 22 код-частота. На вход второго (строчного) преобразователя 22 подается частота с генератора 8 тактов, на вход первого (кадрового) преобразователя 21 — строчная частота с синхрогенератора 5.

В качестве преобразователя кодчастота может служить двоичный преобразователь код-частота, н котором выходная переменная частота образуется набором частот, отличающихся друг от друга на.2, где n=-0,1,...8— целое число.

В качестве преобразователей 21 и 22 может также служить счетчик с переменным коэффициентом деления.

798965

В этом случае функции (6) на выходе регистров 19 и 20 должны быть обратными. Выходная частота генератора 8 тактов должна быть не менее 12 мГц, что ведет к повышению разрядности счетчиков генератора 9 линии.

Второй способ следует применять при формировании вектора на большом экране, когда неравномерность структуры формируемой линии может быть заметной. Переменная частота с преобразователей 21 и 22 код-частота пода- 10 ется соответственно на суммирующий и вычитающий входы третьего реверсивного счетчика (строчного) 26 или второго реверсивного счетчика (кадро вого) 25. Переключение реверса счет- 15 чиков осуществляется с узла 23 разделения импульсов на входы которого подаются знаки разности координат формируемого вектора с блоков 6 и 7. Начальные условия второго (кадрового) 2{) реверсивного счетчика 25 записываются с приходом кадрового синхроимпульса с первого реверсивногo счетчика 24, рассчитывающего функции Y cos gХ, sin g . Расчет этой функции ведется за время одного полукадра. В начале полукадра в счетчик 24 записывается начальны % код, при котором все разряды, кроме старшего, устанавливаются в нулевое положение. Триггер старшего разряда устанавливается в единичное положение.

В течение первой строки за время (Х ), соответствующее координате Х счетчиком 24 производится под1 счет импульсов, идущих со строчного преобразователя 22 код-частота, частота следования которых пропорциональна sin g . B, течение всего полукадра за время < (У ) происходит подсчет 4{) импульсов, идущих с частотой пропорциональной cos Я с кадрового преобразователя код-частота. В течение полукадра в счетч::ке происходит подсчет начальных условий, определяемых 45 выражением со 4 -X„ sing . В конца

r.îëóêàäðà кадровьм синхроимпульсом происходит запись этого выражения в кадровый реверсивный счетчик 25, результирующая функция которого опре- 5О деляется выражением — Y(t)cos g 1 co s g Х s i n д . С приходом строч

1 1 ного синхроимпульса информация с кадрового счетчика 26, на вход которого в течение строки подается частота, пропорциональная sin $ . Параллельный выходной код со счетчика 26 подается на элемент 27 сравнения, на вторые разрядные входы которого подается нулевой код, аналогичный тому, который подавался на счетчик 24, фО т.е. на все разряды, кроме старшего, подаются нули.

С выхода элемента 27 сравнения видеоимпульс засветки поворотной линии подается на вход элемента И 11, на два других входа подаются кадровые и строчные стробы с блоков 6 и 7 соответственно.

С выхода элемента И 11 получим импульс засветки вектора на телевизионном экране.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования вектора на телевизионном экране, содержащее синхрогенератор, первый и второй выходы которого непосредственно, а третий выход через элементы задержки подключены к соответствующим входам генератора линии, и элемент И, первый вход которого соеди1нен с выходом генератора линии, о тзР и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, оно содержит два дополнительных элемента задержки, два блока выделения стробирующих импульсов, входы которых через элементы задержки подключены к третьему и четвертому выходам синх,эогенератора, первые выходы — к соответствующим входам генератора линии, а в;горые выходы — ко второму и третьему входам элемента И соответственно, генератор тактов, вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, а выход подключен к соответствующему входу генератора линии, и арифметический блок, входы которого соединены со вторыми выходами блоков выделения стробирующих импульсов, первым выходом синхрогенератора и выходом генератора тактов, а выходы подключены к соответствующим входам генератора линии.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор линии содержит два регистра, выходы которых подключены ко входам преобразователей код-частота, выходы которых соединены со входами узла разделения импульсов, выходы узла разделения импульсов подключены ко входам трех реверсивных счетчиков, последовательно соединенных между собой, выход третьего реверсивного счетчика подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого является одним из входов генератора линии.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что арифметический блок содержит узел выделения пачек импульсов, выход которого подключен ко входу первого счетчика, выход первого счетчика соединен со входом регистра, выход которого подключен ко входам второго и третьего счетчиков, выходы второго и третьего счетчиков соединены со счетными вхо798965

10 дами четвертого и пятого счетчиков соответственно

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. йвторское свидетельство СССР

9 406194, кл. G 06 F 3/14, 1973.

2. йвторское свидетельство СССР

М 410572, кл. Н 04 М 5/22, 1973 (прототип).

798965

Составитель A. йртемова

Техред Е.Гаврилешко Корректор О. Билак

Редактор В. Лазаренко

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

Эаказ 10072/74 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

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