Генератор векторов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 928397

Союз Советскмк

Соцнапмстнчесимк республнн (61) дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15,02,80 (2l ) 2911435/18-24 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания15.05.82 (5) }М. Кл.

G 09 Я )/08

Всударотеааый коннтет

COCP ао делен . изобретений н открытий (53 } УД3 681.327. ,11(088.8) (72) Автор изобретения

H. А. Мухин (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ВЕКТОРОВ

Изобретение относится к вычислитель.ной технике и может быть испопьзовано при проектировании устройств отображения энакографической информации.

Известен генератор векторов, содер5 жаший регистры, компаратор, коммутатор, кпюч и усилители развертки пуча

ЭЛТ (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности явпяется генератор векторов, содержашнй регистры, одни выходы которых соединены с первыми входами цифро-анапоговых преобразователей, выходы которых через коммутаторы подкпючены к усилителям развертки луча, сумматор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, выход сумматора переключен ко вторым входам цифро-ана поговых преобразователей и входу компаратора, выход которого соединен со входом триггера, подключенного к первому кпючу, соединенному со входом интегратора, другие входы регистров подключены ко входам коммута торов (23.

Недостатком известных устройств asляется ограниченное быстродействие за счет наличия временной задержки в начале цнкпа работы, необходимой дпя осушествпения требуемых шагов сдвига кодов прирашений в сторону старших раз» ряд бв.

Белью изобретения явпяется повышение быстродействия устройства.

Поставпенная цепь достигается тем, что генератор векторов, содержаший ре гистры, одни выходы которых соединены с первыми. входами цифро-анапоговых преобразователей, выходи которых через коммутаторы подкпючены к усипитепям развертки пуча, сумматор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, выход сумь атора подключен ко вторым входам цифро-аналоговых преобраэоаате HBN и входу KoMH&p&tops е выход кото» рого соединен со входом триггера, подкпюченного к первому кпючу, соединенно3 92839 му со входом интегратора, другие выходы регистров подключены ко входам коммутаторов, введены бпок сравнения, второй и третий ключи, выходы которых подкпючены ко второму и третьему входам сумматора, а входы - к соответствующим выходам цифро-анвпоговых преобразоввтеneN„при этом входы второго и третьего ключей подключены к выходу блока сравнения, Bxogbl которого соответственно )Q подключены к другим выходам регистров.

На фиг, 1 приведена блок-схема генеpampa; на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу генератора.

Устройство содержит регистры 1 и 2, компаратор З,триггер 4,цифро-аналоговые преобразователи 5 и 6,сумматор 7,коммутаторы 8 и 9, интегратор 10, ключ 11, усилители 12 и 13 развертки луча, бпок 14 сравнения и ключи 15 и 16.

Генератор работает спедующим образом.

Ортогонапьные составляющие вектора

И,8 « заданные в прямом коде, н сигнал Пуск ГВ поступают из UBM. При этом и -разрядный код ДХ,в Y записывается в регистръ 1 и 2. С выходов регистров цифровые раэрядъ1 кода Х,Л « подаются нв входы преобразователей 5 и

6, а также сравниваются на бпоке 14.

Если ЬХ)),ЬМто выходной сигнап с блока

14 управпяет подключением через кнюч

15 выхода преобразователя 5 к одному иэ входов сумматора 7. Если Ф(Ь «, то выходной сигнал с бпокв 14 управляет

31 подключением через ключ 16 выхода преобразователя 6 ко входу сумматора 7.

При подаче сигнала "Пуск ГВ" триггер

4 устанавпиввется в единичное состояние.

Сигнал с выхода этого триггера рвзмы4О кает ключ 11 и разрешает интегратору

10 формирование пипообразного напряжения с постоянной скоростью нарастания

Ч.о- Напряжение О о=-Ч .< с выхода интегратора- 10 подается на вход сумматора 7.

С выхода сумматора 7 напряжение поступает на опорные входы цифро-анапоговых преобразователей 5 и 6 и на вход компаратора 3, Дпя выходного напряжения преобрвзо50 ватепей 5 и 6 можно записать

3=™7 6)(V0 = (ъ

0 д (3) "5 () -k>i

l (1) (2) 0ь U7 ДЧ

max/Ч -Чр )-IOo% о Р

=41,4%

Y„

Ы

Дня входной точки суммирования напряI жений сумматора 7 при условии hX 7 63 можно записать где A — ко ы

o® ициент уси пения

И a op" BeAeHHoro выражения попу „м

Uo, Чо }(» ЬХ (4)

А

Тогда выражения дпя выходных нап яжеиий преобразователей 5 и 6 и результирующей скорости построения вектора имеют вид: Io+-ь)(ч -1

v=

О

= — «-«о 1

ЬХ-—

ЧОЬ ° 6У Чо

U= = лJ (6)

6hx Х

Выражения (5, 6, 7) при условии

ЬХ (h (могут бъчть записаны

Y t ax

О = = Чо - c6q; К ô)

Ь1-—

Я

ЧО 1

6 =1« =«о « t<)

М =Ч . 3< <" =М . 1 сЬ А= —.„.(о) Из выражений (7) и (10) видно, что. результирующая скорость движения электронного нуча меняется от значечениЯ1/Р«1-Чо (пРи постРоении вектоРа вдоль оси большей из состввпяющнх вектора) до значения Чрп=Ч - Я (при построении вектора по диагонали). Вектор результирующей скорости Upg движется по квадрату со сторонами Ч„=Чч=Ч (фиг. 2 кривая Н ). Достигается более цопное использование возможностей усилителей отклонения, График изменения резув тируюшей скорости Чр«1 от угпв д- представлен на фиг. 3 (кривая П ).

Генератор обеспечивает следующее значение относитепьного изменения результирующей скорости (a следовательно, и яркости изображения):

/1/ -0,101Чо)- (00 /о

5 928397 d

У известного устройства относитепь= проксимации длины вектора. 4 Ф Ь)(+ЬЧ. ное изменение результирующей скорости Обозначим - максимальное время и равно построения вектора наибольшей длины, а

1{й)(,ЬМ) - текушве время построенйя

»« («,» e(»i ) можно записать

Mt (sx,üx)= 5 ((и М(v(axь (- (,а„;(«)

Щ(ЬХ,4Y)=K 23 1{ЬХ,Ь ()-Р(4Х,ЬЧ). (И)

4Х 4Ч

Выражение (ll) справедливо для непрерывного распределения„а выражение (12) справедливо для дискретного распреде пения.

Пусть размерам поля отображения Хо,. о соответствуют разрядные двоичные коды ЬХО,Ь (О.В соответствии с выражением (1 2) определим математическое ожидание функции {а Х, 4Y) . двух дискретных случайных величинаХ>4Ч пря ис пользовании в известном генераторе ап55

Учитывая, что интенсивность зрительных ощущений подчицается логарифмическому закону, относительное изменение результируюшей скорости (а следовательно, и яркости) на 30-100% не оказывает сушественного влияния на восприятие изображения, формуруемого йзвестным и предлагаемым генераторами.

Однополярные выходные напряжения с преобразователей 5 н 6 в блоках 8, 9, 12 и 13 преобразуются в бнполярные выходные напряжения 0Х(1), Ug(t), . подаваемые на соответствующие входы янди- 20 каторного устройства. Компаратор 3 сравнивает по амплитуде выходное напряжение сумматора 7 с опорным напряжением

U и в момент их равенства вырабатывает сигнал установки триггера 4 в ну- 25 левое состояние. С выхода триггера 4 сигнал 2{ ) подается на управляющий вход ключа (сброса) 11 и на выход генератора.

Проведем сравнительный анализ из- 30 вестного и предлагаемого генератора по математическому ожиданию времени ото-. бражения массива векторов, разме ценных в первом квадранте плоскости. Рассмотрим случай равномерного распреде 55 пения вероятностей длин в отображаемом массиве векторов.

Математическое ожидание функции

ЦЬ Х, Ь () двух случайных величин 4)(, hY определяется через их совместное распределение формулой (ЬХ,Ь ф "; РЗ) (4Х+4Ч). Тп

hxO+h YО

p(ax,Йч) —, (м

4 ,,)и

С учетом формул (13), (14) выражение (12) имеет вид (ЬХ й)т „()(,и)=С Е

ЬХ=ОЬЪО ЬХо+4"о

1 ,)р-,,)п

Из этого выражения при различных и получим л

Математическое ожидание flan {ЬХ, ЬУ) для двух непрерывных случайных величин

Ь)(, EELY при использовании апцроксимации длины вида 4„Е4ХФдЧ равно

4"о Т„ЮХ-д Х 4"оТ„.4Y.Chy

Mt.,(ËÕ,ЬГ(=) " + ", (О Ь" о

0 о

Из приведенных выражений видно, что при использовании аппроксимации длины ,L„b)(+AY математически ожидание времени отображения, массива векторов, раэмешенных в первом квадранте плоскости

ОХЧ, есть величина постоянная и равная максимальному времени построения вектор т„.

Математическое ожидание функции

t(1{aX,4У) двух дискретных случайных величин. ЬХ>д Y при использовании в предлагаемом генераторе аппроксимации дн

L, »п)ак(ЬХ,Ь3) равно

g4 ",- Т„-ааХ(ЬХ,Ь () 2Ф ) - тбх

ЮЬОЬЪО тбх ЬхрМО) Е-Е

Иэ приведенного выражения при различных значениях и получим

М.,1(4Хф )„1- — -з=о мвтп, Тпп

М, (ЬХ,4Y) = —. 34=0,7, Е п=1 1ЬЗ

9283 отношение равно

Тп (ьХ, Ч)„. = —" зоВ=о,ь| т„. п

Предельное значение, к которому стремится математическое ожидание времени формирования при увеличении и, определим по формуле

aX()g .gX ЖаХ X,ЗЧ

Ж (ДХ,ЬЧ)=7 — % . 7 + 10

hXо д ЬХО йо

hYoy„ñÜ "= Чьч а,Х

=0,6М тп, (1ь) аЧ ьЧ .ьХ

О

Из выражений (15) и (16) видно, что Mt„(hX, аЧ) бсльше 8++(Q,ËЧ и их

ha<Ä(x И) - т„ю

У М(йХ,ЬЧ)%, ЙЪЧ Оььчт„=" .

Следовательно, быстродействие у предлагаемого генератора (при построении всего массива векторов в первом квай- 2s ранте плоскости ОХЧ ) выше, чем у известного, ппимерно в 2,5 раза.

Форму ла изобретения

Генератор векторов, содержаший регистры, одни выходы которых соединены

97 8 с первыми входами цнфро-аналоговых пре. образователей, выходы которых через коммутаторы подключены к усилителям разВертки луча, .сумматор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, выход сумматора подключен к вторым входам цифро-аналоговых преобразователей и входу компаратора, выход которого соединен с входом трнггера,подключенного к первому ключу, соединенному с входом интегратора, другие выходы регистров подключены к входам коммутаторов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, он содержит блок сравнения, второй и третий ключи, выходы которых подключены к второму и .третьему входам сумматора, а входы — к соответствуюшим выходам цифро-аналоговых преобразователей, при этом входы второго и третьего ключей подключены к выходу блока сравнения, входы которого соответственно подключены к другим выходам регистров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Nc 432543, кл. g 06 К 15/20, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

N 643923, кл. С, 06 К 15/20, 1979 (прототип ) ...928397 /У=6

Ур

1490

Составитель В. Сметанин

РедактоР О. ПеРсинниева ТехРед C. Мигуно

Корректор.Г. Огар

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ун. Проектная, 4

Заказ 3247/64 Тираж 474 Подли снов

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

lIo делам изобретений и открытий

113036, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5