Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>879635 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20,02.80 (21) 2885090/18-24 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Опубликовано 071181. Бюллетень N9 41

Дата опубликования описания 07,11,81 (5 gn 3

G 09 G 1/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 881.З27. . 11 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Р.Толокновский и Ю.В.Селезнев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ

ТРУБКИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение для отображения окружностей и эллипсов на экранах электроннолучевых трубок (ЭЛТ), а также в различных устройствах для отображения графической информации °

Известно устройство для отображения окружностей, содержащее блок управления, счетчик приращения координат, подключенный к выходу регистра, счетчик отрезков, выходом связанный с преобразователем кода, дополнительный счетчик, блок сравнения и элементы И, ИЛЙ (1). 15

Недостатком устройства является невозможность отображения на экранах ЭЛТ эллипсов, а также дуг окружностей и эллипсов.

Наиболее близким по технической 20 сущности к изобретению является устройство для вычисления функций ц =Эпх ц= со х, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и ключевую схему, делитель и счетчик участка аппроксимации, делитель и счетчик аргумента, дешифратор, первый и второй шифраторы, первую и вторую группу вентилей, управляемый делитель и узел реверса, 30 вязанный со счетчиком участков и распределителями,. включенными на выходах счетчиков результата через схемы ИЛИ (2) .

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет формирования на экране ЭЛТ окружностей, эллипоов и их дуг.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор счетных импульсов, элемент И, один вход которого соединен с управляющей шиной, делитель числа участков аппроксимации, реверсивный счетчик и дешифратор, выход которого подключен ко входу первого и второго блоков памяти, выходы которых подключены к первым входам первой и второй групп элементов И соответственно, а вторые входы — к выходу счетчика управляемого делителя, вход которого подключен к выходу элемента И, первый и второй коммутаторы, первые входы которых подключены к выходам элементов И первой и второй .групп через первый и второй элементы ИЛИ,.а другие входы — к выходу узла реверса, вход которого связан с выходом . реверсивного счетчика участков anгде ш — число участков аппроксимации одной четверти периода

Функции tJ= Ъ пхенц =бозх)

Кх коэффициент деления делителя 24, импульсы поступают в счетчик 5 участков, полное число Ъстояний которого равно

8 и 9; задающими угловые коэффициен60 ты аппроксимирующих отрезков при к- помощи элементов И 10 и 11, управляющие сигналы на которые поступают с делителя 24..Импульсы с выходов элементов И 10 и 11 через элементы

65 12 и 13 ИЛИ поступают на входы компроксимации, а выход — с другим входом этого счетчика, третий и четвертый элементы ИЛЙ, причем входы третьего элемента ИЛИ подключены к первым выходам первого и второго коммутаторов, а входы четвертого ,элемента ИЛИ вЂ” ко вторым выходам первого и второго .коммутаторов, счетчик аргумента, вход которого йод. ключен к выходу делителя аргумента, вход которого подключен к выходу элемента И, первый и второй реверсивные счетчики результата, введены первая и вторая схемы сравнения кодов, блоки задания начала и конца дуги, формирователь импульса яркости, первые входы первой и второй схем сравнения кодов подключены к выходу счетчика аргумента, вторые входы— к входу блоков задания начала и конца дуги соответственно, а выходы— к входам формирователя импульса яркости, выход которого является первым выходом устройства, и первый и второй двоичные умножители, первый и второй блоки задания коэффициентов деления, первый и второй формирователи импульсов реверса, первый и второй цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), причем первые входы двоичных умножителей подключены к выходам третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы — к первым входам реверсивных счетчиков соответственно, а вторые входы — к входам блоков задания коэффициентов деления соответственно. Вход первого формирователя импульсов реверса соединен с выходом второго реверсивного счетчика ре- . зультата, а выход — с вторым входом первого реверсивного счетчика результата. Вход второго формирователя импульсов реверса соединен с выходом первого реверсивного счетчика результата, а выход — с вторым входом второго реверсивного счетчика ре="óëüòàòà, выход которого соединен с первым входом второго UAH второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов ре" верса. Первый вход первого ЦАП сое-. динен с выходом первого реверсивного счетчика результата, второй вход подключен к выходу второго формирователя импульсов реверса. Выходы

ЦАП являются вторым и третьим выхода ми устройства.

Hà фйг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2-5 - временные диаграммы его работы.

Предложенное устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, элемент И 26 управляющей шиной 3, делитель 4 числа участков аппроксимации, реверсивный счетчик 5 участков аппро симации, дешифратор 6, узел 7 реверса, первый и второй блоки памяти 8 и 9, первую и вторую группы элементов И 10 и 11, первый и второй эле9635 4 менты ИЛИ 12 и 13, первый и второй коммутаторы 14 и 15, третий и четвертый элементы ИЛИ 16 и 17, первый и второй двоичные умножители 18 и

l9, первый и второй реверсивные счетчики результата 20 и 21, первый и второй ЦАП 22 и 23, делитель 24 аргумента, счетчик 25 аргумента, счетчик

26 управляемого делителя, блок 27 задания начала дуги, блок 28 задания конца дуги, первую и вторую схемы .29 и 30 сравнения кодов, формирователь импульса яркости 31, первый и второй блоки 32 и 33 задания коэффициентов деления, первый и второй формирователи импульсов реверса 34

)5 и 35 соответственно, Выход формирователя 31 импульса яркости связан с первым выходом 36 устройства, а выходы первого и второго- ЦАП 22 и 23 соединены со вто20 рым и третьим выходами устройства

37 и 38 соответственно.

Устройство реализует кусочнолинейную аппроксимацию Функций

Ц-ginх и у боаХ (фиг. 2) . Аппроксимация выполнена с постоянным ша25 гом ЬХ, причем отрезок 0-:» /2 разбит на N равных участков

/2 =Х п

30 Предложенное устройство работает следующим образом.

При подаче сигналу на управляющую шину 3 отпирается элемент И 2 и импульсы с выхода генератора 1 посту35 пают на входы делителей 4,24 и на вход счетчика 26. Через делитель

24 аргумента число-импульсный эквивалент переменной Х поступает в счетчик 25 аргумента„ коэффициент пересчета которого равен 10 "Х, где 10 х - масштабный коэффициент при Х . Через делитель 4, определяющий длину участка аппроксимации, коэффициент К> деления которого раI вен

45 г к,=

М

879635 мутаторов 14 и 15 и далее через элементы 16 и 17 ИЛИ на входы двоичных умножителей 18 и 19. Импульсы с выходов двоичных умножителей 18

h 19 поступают на входы реверсивных счетчиков результата 20 и 21 и далее на входы gAII 22 и 23, выходы которых являются выходами устройства 37 и 38, которые подключаются к вертикальным и горизонтальным отклоняющим пластинам ЭЛТ соответственно.

При переполнении счетчика 5 узел

7 реверса изменяет направление свеI та и устанавливает триггеры счетчика 5 в единичное состояние. Кроме того, узел 7 реверса переключает коммутаторы 14 и 15 таким образом, что коммутатор 14 отключается по первому выходу от элемента 16 ИЛИ и подключается по второму выходу к элементу 17 ИЛИ, а коммутатор 15 отключается по второму выходу от эле- 20 мента 17 ИЛИ и подключается по первому выходу к элементу 16 ИЛИ.

Таким образом, с момента переполнения счетчика 5 угловые коэффициенты с выходов блоков памяти 8 и 9 задают- 5 ся в обратной последовательности, вход счетчика 20 функции Ч= Sinx подключается к каналу воспроизведения функции Q=COSx, а вход счетчика 21

Функции g =COSY — к каналу воспроизведения ц=8)ПХНа Фиг. 3 видно, что н этот момент характеристика устройства по каналу Ц= 8)пх переходит с линии 1 на линию 2, но так как счетчик 25 аргумента не ренерсируется, то фактически работа каналац=S)AX происходит по линии 3, т.е. продолжается воспроизведение функции ц= ЪЖХ . Аналогично канал носпроизведения функции

4 Я 40 Ц=СОх н момент Равенства х=(rTl/ ). Х 4 также переключается с линии 2 на линию 1, продолжая воспроизведение функции Ч=бозх . Начальное состояние

r счетчика 21 10 " где Г

У $ фактор дискретности представления ц

При воспроизведении первой четверти периода счетчик 21 работает на вычитание, а счетчик 20 — на сложение.

ЦАП 22 и 23 преобразуют значения выходных кодов счетчиков 20 и 21 результата в аналоговый сигнал, который поступает на отклоняющую систему ЭЛТ.

Аналоговый сигнал функции q= Sioux, поступающий с ЦАП 22 на второй выход

37 устройства, подается к вертикальным отклоняющим пластинам (У вЂ” вход), в то же время аналоговый сигнал

Функции Ц=сОх, поступающий с преобразователя 23 на третий выход

38 устройства, подается к горизон- gp тальным отклоняющим пластинам (Х вход).

При выполнении реверса счетчиков

20 и 21 результата используются

Формирователи 34 и 35 импульсов ре- 65 нерса. Как видно из фиг. 4 реверс счетчиков 20 и 21 происходит по моменту обнуления одного из них. Так, при обнулении счетчика 21 результата .й (значение аргументаX= — 2), который в начальный момент работает на вычитание, формирователь 34 импульсов реверса выдает управляющий сигнал, по которому счетчик 20 результата переходит из режима сложения в режим вычитания, а ЦАП 23 меняет полярность выходного напряжения функции ц =соьх с положительного на отрицательный. При обнулении счетчика 20 результата (значение аргумента

Х=Й) формирователь 35 импульсов реверса выдает управляющий сигнал, по которому счетчик. 21 результата переходит из режима вычитания н режим сложения, а UAII 22 меняет полярность выходного напряжения функции у=6)ПХ с положительного на отрицательный.

При обнулении счетчика 21 результата (значение аргументаХ=2Ж ) формирователь 34 импульсов реверса выдает управляющий сигнал, по которому счетчик 20 результата переходит из режи-, ма вычитания в режим сложения, а IJAII

23 меняет полярность выходного напряжения функции у=бонх с отрицательного на положительный. При обнулении счетчика 20 результата (значение аргумента X.=-2П ) формирователь 35 импульсов реверса выдает управляющий сигнал, по которому счетчик 21 результата переходит из режима сложения в режим вычитания, а ЦАП 22 меняет полярность выходного напряжения функции g= Sinx .с отрицательного на положительный. Далее цикл работы счетчиков 20 и 21, ЦАП 22 и

23, формирователей 34 и 35 импульсов реверса понторяется. Блоки 32 и 33 задания коэффициентов деления управляют работой умножителей 18 и 19 таким образом, что на выходе этих умножителей 18 и 19 последовательность импульсов масштабируется заданными коэффициентами деления

К и К2 р задаваемыми первым и вторым блоками 32 и 33 соответственно.

Уравнение эллипса имеет вид у2 — + — =

1 ! с(г Ъг г г где 4 и Ь вЂ” малая и большая оси эллипса.

Так как на входы отключающих . пластин ЭЛТ подаются аналоговые сигналы функций LJ= Sinx u q -=006х, то уравнение эллипса с учетом коэффициентов деления умножителей 18 и 19 принимает вид

2, 2, к соьх) (K sirlxl

02 ь2

Откуда видно, что К =O и Kq=b т.е., задавая коэффициенты деления

879635

К,(и Kg умножителей 18 и 19, будем менять величины малой и большой осей эллипса (фиг. 5). При равенстве коэф. фициентов.деления К4=К =0 умножителей 18 и 19 (где О, — постоянное число,йъ 1} на экране ЭЛТ воспроизводится. окружность, причем радиус этой окружности определяется значением коэффициента Ь

Для воспроизведения на экране

ЭЛТ дуги окружности или эллипса устройство содержит первую и вторую схемы 29 и 30 сравнения кодов, блок

27 задания начала дуги, блок 28 задания конца дуги и формирователь

31 импульса яркости, выход которого является выходом 36 устройства.

Управляющие сигналы, поступающие с формирователя 31 на первый выход

36 устройства, подаются в блок яркости ЭЛТ (на фиг. 1 не показан). При наличии управляющего сигнала с выхода 36 устройства электронный луч засвечивает экран ЭЛТ. При отсутствии управляющего сигнала на выходе 36 устройства блок яркости запирает электронный луч, и экран ЭЛТ не засвечивается. Сигналы управления на формйрователь 31 поступают со схем

29 и 30 сравнения кодов, которые выдают сигналы при равенстве кодов, поступающих на первые входы со счетчика 25 аргумента и на вторые входы с блока 27 задания начала дуги и блока 28 задания конца дуги. Емкость счетчика 259 --2, затем счетчик 25 обнуляется, и цикл работы повторяется.

Таким образом, предлагаемое уст-. ройство,позволяет воспроизводить на экране ЭЛТ окружности и эллипсы с . изменяемыми .параметрами этих геометрических фигур посредством изменения коэффициентов деления К и К двоичных умножителей, а также дуг окружностей и эллипсов и может быть использовано в устройствах для отображения графической информации в автомагике и телемеханике.

Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные генератор счетных импульсов, элемент И, i одиф вход которого соединен с управ-. ляющей шиной, делитель числа участков аппроксимации, реверсивный счетчик и дешифратор, выход которого подключен. ко входу первого и второго блоков памяти, выходы которых подключены к первым входам .элементов И первой и второй групп соответственно, а вторые входы — к выходу счетчика управ,ляемого делителя, вход которого под,ключен к выходу элемента И, первый и вторЬй коммутаторы, первые входы которых подключены через первый и второй элементы ИЛИ к выходам элементов И первой и второй групп соответственно, а другие входы — к выходу узла реверса, вход которого связан с выходом реверсивного счетчика участков аппроксимации, а выход— с другим входом этого счетчика, третий и четвертый элементы ИЛИ, причем входы третьего элемента ИЛИ подключены к первым выходам первого и второго коммутатора, а входы четвертого элемента ИЛИ вЂ . ко вторым выходам первого и второго коммутатора, счетчик аргумента, вход которого соединен с выходом делителя аргумента, вход которого подключен к выходу элемента

И, первый и второй реверсивные счетчики результата, о т л и ч а ю щ е ес я .тем, что, с целью расширения

20 области применения устройства за. счет формирования на экране ЭЛТ окружностей, эллипсов и. их дуг, в устройство введены первая и вторая схемы сравнения кодов, блоки задания

25 начала и конца дуги, формиРователь импульсов яркости, причем первые входы первой и -второй, схем сравнения кодов подключены к выходу счетчика аргумента, вторые входы — к входу блоков задания начала и конца дуги соответственно, а вы оды — к входам формирователя импульсов реверса, выход которого является первым. выходом устройства, и первый и второй двоичные умножители, первый и второй блоки задания коэффициентов деления, первый и второй формирователи импульсов реверса, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, причем первые входы двоичных умножителей

40 подключены к выходам третьего и четвертого элементов ИЛИ, а выходык первым входам реверсивных счетчиков результата соответственно, вторые входы двоичных умножителей соединены с выходами блоков задания коэффициентов деления соответственно, вход первого формирователя импульсов ревер. са соединен с выходом второго реверсивного счетчика результата, а выход — с вторым входом первого ре50 версивного счетчика результата, вход второго формирователя импульсов реверса соединен с выхоцом первого реверсивного счетчика результата, а выход — с вторым входом второго 55 реверсивного счетчика результата, выход которого соединен с первым входом второго цифроаналогового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом первого формирова®0 теля импульсов реверса, первый вход первого цифроаналогового преобразователя соединен с выходом первого реверсивного счетчика результата, второй вход подключен к выходу второго формирователя импульсов реверса, выходы цифроаналоговых преобразователей являются вторым и третьим выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

879635

2. Заявка Р 2533526/18-24, кл. G 06 F 15/34, 1977 (прототип), 10

1 . 1. Авторское свидетельство СССР

Р 610144, кл. G 06 F 15/20, 1978. фиг 1