Устройство для ввода и вывода информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк. республик ())) 9 l l 503 (51)М. Кл.

О 06 Р 3/153 (6l ) Дополнительное к авт. свид- ву(22) Заявлено 0401.80 (213 2869007/18-24 с присоединением заявки,% (23 3 П рноритет а

Опубликовано 070382 .. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 070382

Веудвратванньй квинтвт

СВФР ав двнаи нзаврвтвннй и втврытнй (53) УДК 681.327..

;11(088.8) I

),, I

," 1

) g4

g .I

/ (72) Автор, изобретения

В.Я.Голубчик

&" .

Ордена Ленина институт кибернетики АН УкраРйско (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для ввода-вывода,информации с экрана электронно-лучевой трубки в электронную вычислительную машину.

Известно устройство, содержащее дисплей, по крайней мере, с двумя электронно-лучевыми трубками, большое и число органов управления, связанных с каждым блоком воспроизведения гра" фической информации, блок-управления, включенный между органами управления и блоками воспроизведения 512 . !

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ввода и вывода информации, содержащее клавишные блоки ввода, визуальные индикаторы на электронно-лучевых трубках, блоки указателей места для каждого визуального индика" тора, клавиши стирания слова, разме" щения слова, .стирания строки в каждом из клавишных блоков ввода 32l.

Общим недостатком известных устройств является их ограниченная область применения в связи с тем, что при взаимодействии группы операторов со сложным изображением, воспроизводимым на экране одной электронно-лучевой трубки (сложные чертежи проектируемых объектов, воздушная обстановка в зоне крупного аэропорта, структура крупной молекулы) используется один датчик указателя и одна функциональная клавиатура для всех .операторов. Применение индивидуальных экранных пультов с датчиком следящего визира и функциональной клавиатурой для каждого оператора приводит к неоправ" данно большим аппаратурным затратам, а иногда и вообще исключается, когда операторы дол)кны коллективно обсуждать возникающие ситуации, и в то же время каждый оператор должен автономно от других операторов взаимодейст3 911 вовать с воспроизводимым изображением.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в,устройство для ввода и вывода информации, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый вход которого подключен к входной шине, блок памяти изображений, генератор изображений, видеоусилитель и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), соединенную с блоком управле- ния отклонением, который подключен к выходу генератора изображений, выход блока управления подключен к выходной анне, в второй вход - к выходу блока памяти изображений, введены последовательно соединенные блок датчиков следящего емвнре, вход которого подключен к ение управления вводом, блок:койператоров, дискриминатор следящего. визира, шифратор, блок пеиятн йоиеров смердящего визира и генератор Метки, эвезд которого подключен ко второму входу генератора изображеннй, блок .редактйровения, один вход которого ездеябчен к вине управления вводон, а Маход " к третьему входу брюкв ус равлейия,.блок элементов ИЛИ, вход которого соединен с выходом днскрнийиетора следящего визира, в выход с четеертым входом блока упраеления и втарыи входом дис., крнминвтщРФ следяяфГО Внэнра ° выход .которого подключен, ко второму входу .блока памяти йоьарое следящего визира, выход которфго подключен к пятому ixe блока упраеяения vi второму вхо ц бмока. редактирования, формирователь напряжений, вход которого подключен к выходу блока управления отклонением, а емход - ко второму входу блоке квавераторсе, выход которого через генератор-следящего визира поаключен к третьему входу генератора нвобрвженнй.

Ка фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для ввода и вывода информации ; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока компараторов; на фиг., 3 - принципиальная электрическая схема дискриминатора следящего визира.

Устройство по фиг. 1 содержит блок

1 управления, блок 2 памяти изображений, генератор 3 изображений, видеоусилитель 4, блок 5 управления отклонейием, электронно-лучевую трубку 6, 45

Блок 2 памяти изображений представляет собой оперативное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое. Число адресов блока 2 памяти изображений определяется максимальным числом элементов (символов, векторов), которые могут одновременно (в течение одного кадра воспроизводиться на экране электронно-лучевой трубки 6, а число разрядов блока

2 определяется длиной кода элемента.

Коды элементов, считанные с блока

2 памяти изображений, поступают на

4 вход генератора 3 изображений, который преобразует указанные коды в им503 4 формирователь 7 напряжений, блок 8 датчиков следящего визира, блок 9 компараторов, блок 10 редактирования, блок 11 элементов ИЛИ, шифратор 12, генератор 13 следящего визира, блок

14 памяти номеров следящего визира, генератор 15 метки, дискриминатор 16 следящего визира, шину 17 входной информации, шину 18 выходной информа1о,ции, шину 19 управления вводом, вход|ные 20 и 21 и выходную 22 шины блока

9 компараторов, входную 23 и 24 и выходную 25 шины дискриминатора 16 следящего визира.

Блок 9 компараторов (фиг. 2) содержит например, для случая воспроизведения на экране электронно-лучевой трубки 6 одновременно четырех указателей) компараторы Х 26-1, 26-2, 263 и 26-4, компараторы У 27-1, 27-2, 27-3 и 27-4, элементы И 28-1, 28-2,28-3 и 28-4.

Дискриминатор 16 следящего визира (фиг. 3 ) содержит элементы И 29-1, уз 29-2, 29-3 и 29"4, ждущие мельтивибраторы 30-1, 30-2, 30-3 и 30-11, элементы И 31-1, 31-2, 31-3 и 31-4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

8ходная информация (команды и данные) с шины 17 через блок 1 управления записывается в блок 2 памяти изображений.

Блок 1 управления представляет со3S бой аппаратурный автомат типа ИилиИура или/и микропрограммный автомат типа Уилкса, который формирует последовательность выходных (управляющия) сигналов в соответствии с последовательностью входных (осведомительных) сигналов и законом функционирования автомата, предопределяемого микропрограммой, 5 91150 пульсы модуляции и напряжения отклонения воспроизводимых элементов. ., Генератор 3 изображений представляет собой пассивное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое.

Импульсы модуляции с выхода генератора 3 изображений через видеоусилитель 4 поступают на модулятор электронно-лучевой трубки 6, например стан тв дартный кинескоп, а напряжения отклонения через блок 5 управления отклонением разворачивают воспроизводимое изображение на экране электронно-лучевой трубки 6. И

В состав блока управления отклонением входят отклоняющие усилители Х и У и отклоняющие катушки Х и У.

Каждый из операторов (шина 19) независимо от других операторов взаимо- щ действует с произвольно выбранным им фрагментом (один элемент или совокупность элементов) воспроизводимого на экране электронно-лучевой трубки 6 изображения с помощью автономного 2S датчика следящего визира входящего в блок 8 датчиков следящего вязира.

Число датчиков следящего визира в блоке 8 датчиков следящего визира, таким образом больше или равно числу щ операторов, редактирующих воспроизводимое изображение.

Каждый из датчиков указателя блока 8 датчиков следящего визира представляет собой двухкоординатный потенциометр, одно из напряжений на вы" ходе которого пропорционально смеще" нию следящего визира на экране элект" ронно-лучевой трубки по координате Х, второе — по координате У.

Для указания функции редактирования (стереть, отметить, сдвинуть и т.п, фрагмент иэображения) каждый из операторов имеет свою автономную клавиатуру, входящую в блок 10 редакти" рования. Последовательность функций редактирования каждый оператор устанавливает в соответствии с решаемой им задачей, независимо от других операторов.

56

Напряжение с выхода датчиков указателей блошка 8 датчиков следящего визира поступает на входы компараторов блока 9 компараторов, на другие входы которых поступают напряжения с выхода формирователя 7 напряжений.

Формирователь 7 напряжений Формирует напряжения, пропорциональные отклоняющим токам в отклоняющих катуш3 6 ках X и У блока 5 управления отклонением. Для этого последовательно с каждой из отклоняющих катушек Х и У включается резистор, с которого снимается соответствующее напряжение. Величина сопротивления резисторов выбирается значительно меньше собственного сопротивления отклоняющих катушек Х и У, так что резисторы практически не оказывают влияния на параметры отклоняющих токов. При необходимости падения напряжения на резисторах могут усиливаться усилителями, входящими в формирователь 7 напряжений.

В момент времени .сравнения напряжения с датчика следящего визира блока 8. датчиков следящего визира, пропорционально положению следящего визира по горизонтали, с напряжением горизонтальной: развертки с выхода формирователя 7 напряжений, и напряжения датчика указателя, пропорционального положению указателя по вертикали, с напряжением вертикальной развертки, на выходе блока 9 компараторов форми-., руется импульс сравнения. Число каналов сравнения внутри блока 9 компараторов и число выходных цепей импульсов сравнения с выхода блока 9 компараторов равно числу датчиков следяще- . го визира в блоке 8 датчиков следящего визира, т.е. для каждого из датчиков следящего визира имеется свой независимый канал формирования импульса сравнения.

Импульсы сравнения с выхода блока

9 компараторов поступают на входы генератора 13 и дискриминатора 16 ука- зателей.

Генератор 13 следящего визира для каждого импульса сравнения формирует импульсы модуляции и напряжения отклонения, с помощью которых на экране электронно-лучевой трубки 6 воспроизводится следящий визир разной конфигураций (перекрестие, кружок, паучок", и т.n,), однозначно связанные с соответствующим датчиком указателя. Благо даря этому, каждому из операторов удобно следить за своим указателем.

Генератор 13 следящего визира по функциям и конструкции аналогичен генератору 3 изображений и подключается к генератору изображений 3 с тем, чтобы через генератор 3 изображений подклЮчиться к общим для обоих генераторов 3 и 13 цепям модуляции и отклонения.

7 911503

При наложении следящего визира на экране электронно-лучевой трубки друг на друга для правильного функциониро" вания шифратора 12 необходимо, чтобы на его вход поступил только один импульс сравнения. Если указатели не наложены друг на друга, на вход шифратора 12 поступают все импульсы сравнения. Указанную задачу решает дискриминатор 16 следящего визира, функ- 5о ционирование которого будет подробно описано ниже.

Шифратор 72, представляющий собой преобразователь входного унитарного кода в выходной позиционный, присваи- 35 вает каждой шине от датчика следящего визира блока 8 датчиков следящего визира поступающий на его вход через блок 9 компараторов и дискриминатор

16 следящего визира. соответствующий щ ей двоичный код номера шины в те моменты времени, когда одна из входных шин возбуждается соответствующим импульсом сравнения.

Блок 11 элементов, представляющий H собой элемент ИЛИ объединяет в один общий сигнал все импульсы сравнения, поступающие на его вход. Общий сигнал поступает на вход блока 1 управления, как признак начала обработки информа- зв ции с выхода соответствующего датчика следящего визира блока 8 датчиков следящего визира.

Следует отметить, что поскольку луч, разворачивающий изображение на экране электронно-лучевой трубки 6, в каждый данный момент времени находится только в какай-то одной точке экрана, и, таким образом, в каждый данный момент времени может существо- 4 вать только один запрос на обслуживание датчиков указателя (прерывание), то аппаратурные затраты., связанные с организацией очереди на обслуживание датчиков указателей блока 8 датчиков указателей и необходимые в анало" гичных случаях для хранения запросов .на прерывание, мансирования прерывайий и выделения прерывания с наивысшим приоритетом, практически отсутствуют. Все датчики указателей имеют таким обраэом одинаковый приоритет и обслуживаются эа время равное одному кадру воспроизведения изображения, например, flpH частоте регенерации вос55 производимого изображения 50 кадров/с за 20 м. При таком времени обслуживания каждый оператор взаимодействует с воспроизводимым на экране электронно-лучевой трубки б изображением так, как будто он взаимодействует с воспроизводимым изображением один. Неопределенность в достаточно редкой ситуации наложения друг на друга хотя бы двух указателей (операторы взаимодействуют каждый со своим фрагментом изображения, а фрагменты разнесены) устраняется дискриминатором 16 указателей, Номер активизированного датчика указателя с выхода ыифратора 12 записывается в блок 19 памяти номеров следящего визира.

Блок памяти номеров следящего визира представляет собой оперативное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое, с числом адресов, равным числу адресов блока 2 памяти изображений, и с числом разрядов в записываемом слове,равным двоичному логарифму от числа датчиков указателей в блоке 8 датчиков указателей.

Адресация блоков памяти иэображений 2 и номеров следящего визира 14 осуществляется блоком 1 управления с

4 параллельно. Поэтому код элемента изображения в блоке 2 памяти изображений и код номера следящего визира в блоке

14 памяти номеров следящего визира, взаимодействовавшего с этим элементом иэображения, всегда однозначно связаны.

Считываемый с блока 14 памяти но" меров следящего визира код номера датчика следящего визира используется для стробирования функциональных кравиатур блока 10 редактирования. Все функциональные клавиатуры блока 10 редактирования имеют один общий выход и стробирование функциональных клавиатур позволяет однозначно идентифициро™ вать сигналы с выхода каждой функциональной клавиатуры. Укаэанные сигналы (функции редактирования) записываются в блок 2 памяти изображений через блок

1 управления.

Код элемента изображения совместно с кодом функции редактирования с выхода блока 2 памяти изображений и код номера следящего визира с выхода блока 14 памяти номеров следящего визира через блок 1 управления и шину

18 передаются в приемник цифровой информации для дальнейшей обработки.

Код номера следящего визира с выхода блока памяти номеров следящего визира поступает также на вход гене10

Формула изобоетения

С 91150 ратора 15, который Формирует для редактируемых элементов иэображения ха- рактерные для каждого датчика указателя метки, отличающиеся яркостью, формой, миганием, цветом. Сформирован- ные сигналы меток через генератор 3 изображений, видеоусилитель 4 и блок

5 управления отклонением поступают на электронно-лучевую трубку 6.

Генератор 15 метки представляет 1р собой пассивное запоминающее устройство, например, ферритовое или"полупроводниковое.

На каждую пару компараторов 26 и

27 блока 9 компараторов (фиг. 2) пос- g тупают напряжения Их и Иу с соответствующих датчиков указателей блока 8 датчиков указателей. На вторые входы компараторов 26 подае-ся напряжение

Их горизонтальной развертки, компара- gp

-,îðîâ 27 - напряжение Иу вертикальной развертки. Выходы каждой пары компараторов 26 и 27 подключены к элементам И 28.

Компараторы 26 и 27 могут быть вц- т полнены на основе серийно выпускаемых промышленностью операционных усилителей типа 1УТ401Б, элементы И на основе 155 серии элементов.

Через элементы И 29 дискриминатора 16 следящего визира (фиг. 3), сигналы связанные с шиной 24 проходят при наличии разрешающего потенциала на шине 23. Сигналы с выходов элементов И 29 запускают ждущие мультивиб3$ раторы 30, формирующие импульсы эа" данной длительности, которые через элементы И 31 поступают на выходную шину 31.

Использование новых элементов— формирователя напряжений, блока дат- . чиков следящего визира блока компараторов, блока редактирования блока элементов ИЛИ, шифратора генератора следящего визира, блока памяти номе4Я ров следящего визира, генератора метки и дискриминатора следящего визира выгодно отличает предлагаемое устрой.ство для ввода и вывода информации от известного, так как расширяет область

se применения предлагаемого устройства за счет возможности коллективного взаимодействия группы операторов с одним воспроизводимым на экране электронно-лучевой трубки изображением с помощью датчиков следящего визира при

55 одновременном сокращении аппаратурных затрат - яе нужен блок прерывания.

Ю обслуживание датчиков следящего виэп а осуществляется автоматически,реализуя самообслуживание.

Устройство для ввода и вывода ин.формации, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый вход которого подключен к входной шине, блок памяти изображений, гене-. ратор изображений, видеоусилитель и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), соединенную с блоком управления отклонением, который подключен к выходу гене" ратора изображений, выход блока уп-1равления подключен к выходной шине, а второй вход - к выходу блока памяти изображений, о -т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены последовательно соединенные блок датчиков следящего визира, выход которого подключен к шине управления вводом, блок компа" паторов, дискриминатор следящего визира, шифратор, блок памяти номеров следящего визира и генератор метки, выход которого подключен к второму входу генератора иэображений, блок редактирования, один вход которого подключен к шине управления вводом, а выход — к третьему входу блока управления, блок элементов ИЛИ, вход которого соединен с выходом дискриминатора следящего визира, а выходс четвертым входом блока управления и вторым входом дискриминатора слеДящего визира, выход которого соединен со вторым входом блока памяти номеров следящего визира, выход которого подключен к пятому входу блока управления и второму входу - блока редактирования, формирователь напряжений, вход. которого подключен к выходу блока управления отклонением, а выход " к второму входу блока компараторов, выход которого через генератор следя" щего визира подключен к третьему входу генератора изображений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 4001807, кл. G 06 F 3/14, опублик. 1977 °

2. Патент США М 3753283, кл. 6 06 F 3/14, опублик. 1973 (прототип).

911 503

Составитель В.Фомина

Редактор Ю.Середа Техред,Л.Пекарь . Корректор В.Бутяга

Заказ 1126/39 Тираж ä2- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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