Устройство для отображения графическойинформации ha экране электронно- лучевой трубки

 

О Il И С А Н И Е (и)824280

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Респубпии (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 17.01.79 (21) 2714728/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (51)IN. Кл.

Гл 09 G !/08

Ваударстаанвый кемитет

СССР до делам изабретеиий и открытий (53) УДК е81. 327 (088. 8) Опубликовано 23.04.81., Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 25.04. 8 l

Б(;:.,. А.M. Кощей, 3.Н. Михайлецкий и В.В. аканов" /

8 ?

Е!(:У ." °

Специальное конструкторско-технологичРэкце бюро,.

Р вычислительной техники « (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ, ТРУБКИ (ЭЛТ) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в аппаратуре для визуального представления выходных данных.

Известно устройство для отображения графической информации, в котором использован метод фигур Лиссажу.

Оно содержит по каждой координате Х и У фазовращатель, соединенный с первым входом первого преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом .второго преобразователя код-напряжение, и усилители отклонения,, соединенные с отклоняющей системой ЭЛТ, модулятор которой соединен с выходом усилителя подсвета, соединенным с одним выходом блока .синхронизации, другой выход которого соединен с генератором синусоидальных напряжений и со входами фазовращателей 1 .

Однако в таком устройстве возникают переходные колебания в момент . смены как кодов адреса линий, так и кода проекции линии, и для получения удовлетворительного качества изображения необходимо перед вычерчиванием линии {подсветом) производить временную выдержку. В случае неизменной частоты и фазы отклоняющего напряжения. эта выдержка выбирается кратной периоду или полупериоду гармонических колебаний, это снижает быстродействие устройства.

Наиболее близким является устройст во, содержащее датчик периода синусоиды, который управляется схемой, учитывающей ожидаемую длительность переходного процесса путем анализа кодов коорд нат линии $2) .

Однако в этом устройстве сохраняются переходные процессы, что помимо уменьшения быстродействия, .приводит к неустраиенным погрешностям (расстановкам). Поспеднее обусловлено тем, 824280

4д чтс переходные процессы вызывают остаточное намагничивание материалов в отклоняющей системе ЭЛТ.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и улучшения качества отоб5 ражения за счет устранения переходных процессов в отклонянщей системе, Поставленная цель достигается тем, что в..устройство дополнительно введены счетный триггер, соединенный вхо- <о . дом с синхронизатором и по каждой координате Х и У два входных регистра, два промежуточных регистра, четыре выходных регистра, второй и третий сумматоры, блок памяти и два коммутатора, выход первого иэ которых соединен со входом второго преобразователя напряжение-код, а первый и второй выходы второго коммутатора — соответственно со входом первого преобразователя напряжение-код и вторым входом фаэовращателя, первый выход триггера соединен с первыми входами коммутаторов, второго сумматора, первого вход— ного, первого промежуточного, перво- 2с го и второго выходных регистров, вы— ходы которых соединены с вторыми входами коммутаторов, второй выход триггера соединен с третьими входами коммутаторов и с первыми входами третьего сумматора, второго входного и второго промежуточного, третьего и четвертого выходных регистров, выходы которых соединены.с четвертыми входами коммутаторов, вторь е входы у5 первого и второго входных регистров соединены со входом устройства, а выходы соединены со вторыми входами второго и первого промежуточных регистров и первыми входами второго и третьего сумматоров соответственно, выход третьего сумматора соединен со вторым входом первого выходного регистра и вторым входом второго сумматора, выход которого соединен со вторым входом третьего выходного регистра и вторым входом третьего сумматора, вход блока памяти соединен с выходом первого сумматора и с выходом блока синхронизации, а выхоц— со входом усилителя отклонения .

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 эпюры отклонякщих напряжений; на фиг. 3 — диаграммы работы некоторых узлов устройства, которые обозначены соответствующими индексами.. ф Устройство состоит из генератора 1 синусоидального напряжения, фазовращателей 2, 3, первых преобразователей код-напряжение 4, 5, вторых преобразователей код-постоянное напряжение 6, 7, сумматоров 8, 9, блоков

10, l! памяти, усилителей 12, 13 отклонения, коммутаторов 14-17, сумматоров 18-21, входных регистров 22-25, счетного триггера 26, промежуточных регистров 27, 28, 29 и 30, выходных регистров 31-38, синхронизатора 39, усилителя 40 импульсов подсвета, отклоняющей .системы 41, ЭЛТ 42.

Генератор 1 синусоидального нап-! ряжения подключен к аналоговым входам первых преобразователей код-переменноее напряжение 4, 5 . через соответствующие фазовращатели 2, 3 назначение которых - создать необходимый сдвиг фаз между отклоняющими напряжениями дпя получения фигур Лиссажу . Для получения прямых линий сдвиг фаз в отклоняющей системе между каналами

Х и У равен 0 или 180 в зависимости о от угла наклона прямой, Напряжение с генератора 1, кроме того, поступает на синхронизатор 39, который вырабатывает управляющие импульсы в момент, г когда скорость синусоидального колебания равна нулю фиг, За, б, в) .

Это осуществляют, например, с помощью дополнитепьного фаэовращателя, колебания на выходе которого сдвинуты на

90 и нуль-органа, контролирующего переход напряжения через нуль. Импульсы с синхронизатора 39 поступают на вход формирователя 40 импульсов подсвета и на вход счетного триггера 26.

Работа устройства происходит следующим образом.

Нижний по схеме выход триггера 26 имеет разрешающий потенциал, луч ЭЛТ находится в начале координат (точка

0 на фиг. 2}.. Этот сигнал, поступая на первые входы перВых входных регистров 23, 25, осуществляет в них прием информации из каналов связи по вторым входам. В остальных узлах никаких изменений не происходит, несмотря на наличие разрешающего потенциала, так как отсутствует необходимая для их работы входная информащ я.

На следующем такте синхросигнала разрешающий потенциал приобретает верхний выход триггера 26, который поступает на первые входы вторых

824 28 жение 4, 5 к соответствующим выходам вторых выходных регистров 32, 33, в результате чего на первых входах сумматоров 8 и 9 появляется синусоидальное напряжение, амплитуда которого определяется кодами, поступившими на преобразователи 4, 5. Ко вторым преобразователям к д-постоянное напряжение 6, 7 также подключаются через коммутаторы 14, 16 регистры 35 и

38, по коды в них по этому такту равны нулевым значениям, выходное напряжение преобразователей 6, 7 также равно О. Поэтому, по этому такту (третьему ) луч Э1!Т передвигается от нулевой точки до точки I, а так как этот участок не предназначен для наблюдения, то усилитель импупьса подсвета не выдает соответствующего сигнала на трубку. По приходу луча в точку 1 начинается четвертый такт работы устройства. При этом синхронизатор 39 выдает сигнал в блоки !О, !I памяти, которые сохранякт амплитудные значения напряжений, переместивших луч в точку 1. В этот же момент (четвертый такт} верхний выход триггера 26 имеет разрешающий потенциал, который осуществляет прием информации в регистр 22, прием информации второго такта из регистра 27 в регистр 31, прием информации гретьего так а с выхода регистра 23 в регистр 28, сложение в сумматоре 19 этой информации с информацией с выхода сумматора . 8, 1 Я подключение преобразователя 4 с помощью коммутатора 15 к регистру 31 и подключение преобразователя 6 с помощью коммутатора 14 к выходу регистра 36. Таким образом, в этот момент на первый вход первого сумматора

8 начинает поступать нарастающее наиряжение от первого преобразователя код-переменное напряжение 4, равное по амплитуде проекции отрезка 1-2 на ось Х и напряжение от второго преобразователя код-постоянное напряжение

Ь, равное проекции на ось Х отрезка

0-1. Последнее происходит.в результате того, что преобразователь 6 окт зался подключенным к регистру 36, на выходе которого имеются коды, характеризующие проекцию О- I на ось Х.

Аналогичные действия происходят и по каналу У, н результате чего на второй вход сумматора 9 поступает с выхода преобразователя 7 постоянное напряжение, оиреде.яемое кодами, иосвходных регистров 22 и 24 и осушествляет аналогично предшествующему такту прием новой входной информации в регистры 22, 24, Разрешающий потенциал, поступая на первые входы вторых сумматоров 19, 20, и промежуточных регистров 28, 29, осуществляет перезапись информации из первых вход. ных регистров 23, 25 в сумматоры 19, 20 и в первые промежуточные регистры 10

28,, 29 так как их вторые входы соединены с соответствующими выходами регистров 23 и 25. Других изменений в устройстве не происходит. По третьему такту нижний выход триггера 26 вновь приобретает разрешающий потенциал. В этот момент, аналогично первому такту, происходит прием следующей информации в регистры 23, 25, но разрешающий потенциал, поступающий на 20 лервые входы первого и второго выходных регистров 36, 32 для канала произ— водит в них запись информации, поступающей на второй вход первого выходного регистра 36 с выхода сумматора

19, а на второй вход второго выходного регистра 32 с выхода первого промежуточного регистра 28. По каналу У производятся аналогичные действия, r.е. в регистр 37 записывается инфор — 3O мация, поступающая с выхода сумматора 20, а в регистре 33 — информация, поступающая с выхода промежуточного регистра 29. По этому же такту, ввиду наличия разрешающего потенциала на первых входах второго промежуточного регистра 27 и третьего сумматора 18, происходит запись в регистр 27, поступающий на его второй вход информации выхода входного регистра 22 и сложе- 40 ние в сумматоре 18 информации, поступающей на второй вход с выхода регистра 22 и информации, поступившей на третий вход с выхода сумматора 19.

Аналогичные действия совершаются и 45 по каналу У, т,е. информация с вы.хода сумматора. 20 записывается в регистр .37, из регистра 29 в регистр

33, из регистра 24 в регистр 30, в сумматоре 20 происходит сложение кодов, по".òóïèâøèõ из регистра 24 и с выхода сумматора 21. Как видно из фиг. 1, разрешающий потенциал с нижнего выхода триггера 26 поступает на первые входы первых 14, !6 и вторых

15, 17 коммутаторов, которые в этот ,момейт подключа:от входы первых преобразозатепей код-переменное напря82428 тупающими из регистра 37 и характеризующее проекцию отрезки 0-1 по координате У, а на первый вход сумматора

9 поступает изменяющееся (по синусоидальному закону) напряжение с преобразователя 5, определяемое кодом, поступающим иэ регистра 34 и характеризующее величину проекции отрезка 1- 2 на ось У. В результате этого. луч имеет возможность переместиться 10 из точки 1 в точку 2, Сигнал на. управление блоками 10, ll памяти имеет длительность, равную, времени переключения коммутаторов

14-17 и преобразователей 4-7 и по 15 существу не влияет на быстродействие, так как луч в этот момент имеет нулевую скорость, Как видно иэ фиг. 2 и 3, вычерчивание одного отрезка и переход„к другому происходит при нулевой скорости луЧа трубки, т. е. в момент наиболее благоприятный для отклоняющей системы. Таким образом, происходит последовательное вычерчивание заданного графического из.ображения (фиг. 2, 3) .

При переходе от вычерчивания одного отрезка к другому, в некоторых случаях при изменении направления возНикает необходимость в изменении фазы колебаний генератора. Это осуществляется с помощью фазовращателей, управляемых кодами, поступающими со вторых выходов коммутаторов 15 и 17, вместе с кодами характеризующими вели" чину отклоняющего напряжения.

Преимущество устройства заключается в том, что оно принимает информацию в виде приращений: вычисление кодов определяющих начало вычерчивания отрезка прямой производится в самом устройстве, причем производится это предварительно и на быстродействие не влияет. Перемещение луча осуществляется только по синусоидальному закону, что позволяет снизить требования к широкополостности канала отклонения и, так как движение начинается и заканчивается с нулевой скоростью, то нет.условий для возникновения переходных колебаний; луч фактически совершает непрерывное движение. В предлагаемом устройстве вычерчивание кащцого из отрезков по дпительности равно полупериоду колебаний задакщего генератора и нет.потерь на прием информации, так как все необходимые операции происходят заранее; в такты о 8 предшествующие вычерчиванию, Смена кодов на входе преобразователей происходит достаточно быстро (время переключения коммутаторов 14- 17), а разница между кодами, а значит и между предыдущим и последующими значениями выходных напряжений мала, так как вычерчивание ведется в приращениях и происходит это в момент, когда скорость луча трубки равна нулю, что исключает переходные процессы. Наличие аналогового запоминающего устройства удерживающего отклоняющий ток неизменным на время смены кодов. фактически сводит их к нулю, так как основным источником переходных процессов является отклоняющая система, Таким образом, предлагаемое устройство полностью использует преимущества синусоидальных отклоняющих напряжений, позволяет воспроизводить достаточно большой объем информации с хорошим качеством на экране ЭЛТ °

Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащее по каждой координате Х и Y фазовращатель, соединенный с первым входом первого преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго преобразователя код-напряжение, и усилители отклонения, соединенные с отклоняющей системой ЭЛТ, модулятор которой соединен с выходом усилителя подсвета, соединенным с одним выходом блока синхронизации, другой выход которого соединен с генератором синусоидальных напряжений и с первыми входами фазовращателей, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения быстродействия устройства и улучшения качества отображения за счет устранения переходных процессов в отклоняющей системе ЭЛТ, в устройство введены .счетный триггер, соединенный входом с синхронизатором и но кажДой координате Х и У два входных регистра, два промежуточных регистра, четыре выходных регистра, второй и третий сумматоры, блок памя,ти и два коммутатора, выход первого из которых. соединен со входом, второ8242!

О го преобразователя, код-напряжение, а первый и второй. выходы второго коммутатора .— соответс венно со входом первого преобразователя код-напряжение и вторым входом фазовращателя, первый выход триггера соединен с первыми входами коммутаторов, второго сумматора, первого входного, первого промежуточного, первого и второго выходных регистров, выходы которых соединены с вторыми входами . коммутаторов, второй выход триггера соединен с третьими входами коммутаторов и с первыми входами третьего сумматора, второго входного и второго промежуточного, третьего и четвертого выходных регистров, выходы :;оторых соединены с четвертыми входами коммутаторов, вторые входы первого и второго входных регистров соедине- - ю ны со входом устройства, а выходы соединены со вторыми входами второго

80 10 и первого промежуточных регистров и первыми входами второго и третьего сумматоров соответственно, выход третьего сумматора соединен со вторым входом первого выходного регистра и вторым входом второго сумматора, выход которого соединен со вторым входом третьего выходного регистра и вторым входом третьего сумматора, вход блока памяти соединен с выходом первого сумматора и с выходом блока синхронизации, а выход - со входом усилителя отклонения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Безродный. Основы построения устройств оперативного вывода информации. М., "Энергия, 1973, с.76-79, 101-109 °

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 483690, кл. G 06 К 15/20, 1975(прототип).