Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву р 714445 (22) Заявлено 070280 (21)2880999/18-24 ($1) М. КП.з с присоединением заявки М

6 09 G 1/08

Госуаарствеиный комитет

СССР ио аелам изобретений. и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230532,Бюллетень М2 19 ($3) УДК 681. 327.. 11(088. 8) Дата опубликования описания 230582 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРИАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ

ТРУБКИ

Изобретение относится к автоматике, радиолокации и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения графической информации на экране электроннолуче+ вой трубки (ЭЛТ)для съема отображаемой информации.

По основному авт.св. Р 714445 из,вестно устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее формирователи управляющих напряжений по координатам Х и У, первые входы которых подключены к выходам первого и второго преобразователей код-напряжение, входы которых соедюены с первыми информационными входами уст-. ройства, блоки суммирования напряжений по координатам Х н У, первые входы которых подключены и вторым информационным входам устройства, а .их выходы — к вторым входам формирователей управляющих напряжений по координатам Х н У, выходы которых соединены с первым и вторым выходами устройства, третий выход которого соединен с выходом блока управления подсветом, вход которого подключен к управляющему входу устройства, соединенному с первым входом первого генератора пилообразного напряжения,. третий и четвертый преобразователИ код-напряжение, входы которых подклю5 .чены к третьим информационным входам устройства выход третьего преобразователя код-напряжение соединен с вторым входом первого генератора пилообраэнодо напряжения, выход которого ,подсоединен ко второму входу блока .суммирования напряжений по координате У, входы второго генератора пилообразного напряжения подключены к управляющему входу устройства, к выходу четвертого преобразователя коднапряжение, а выход второго генератора пилообразного напряжения соединен с вторым входом блока суммирования напряжения по координате Х.

Недостатком этого устройства является низкая точность и недостаточное быстродействие съема координат элементов иэображения. Низкая точность съема координат обусловлена тем, что съем координат может производиться либо .визуально при помощи линейки, или вводимой по каналу, информации электронной шкалы (координатной сетки), либо прн помощи электромеханического датчика (преобЗО разователя угол-код) . который рас930358 полагается над экраном ЭЛТ. Из — за определенных конечных размеров щупа датчика и параллакса поверхности экрана ЭЛТ и защитного стекла точная установка щупа на элемент изобрахення принципиально невозможна. Недостаточное быстродействие съема координат обусловлено отсутствием в известном устройстве автоматизации ввода, т.е. тем, что визуально считанные координаты вводятся в аппаратуру обработки 10 при помощи ручной установки на соответствующей клавиатуре. Необходимость вводить электронную шкалу или координатную сетку для визуального съема координат также приводит к снижению 15 быстродействия и уменьшению объема отображаемой. информации, а также; увеличивает засветку экрана ЭЛТ.

Цель изобретения - увеличение точности и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки введены последовательно соединенные датчик маркера, первый коммутатор, второй коммутатор и блок сравнения и последовательно соединенные фотодатчик, блок адреса, блок ввода команд и блок памяти, причем второй выход первого коммутатора соединен с первым входом второг коммутатора, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а выход - с вторым входом блока ввода команд, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый вы 1О ход которого соединен с блоком управления подсветом, пятый выход блока управления соединен с вторым входом блока адреса, третий вход которого соединен с вторым выходом блока па- 45 мяти, третий выход которого соединен с третьим входом второго коммутатора, а четвертый выход его - с входом блока управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока адреса; на фиг.З структурная схема блока ввода команд-; на фиг. 4 — структурная схема блока управления.

Устройство для отображения графической информации на экране электронфлучевой трубки (фиг.1) содержит преобразователи код-напряжение (ПКН)

1-4, генератора 5 и 6 пилообразного напряжения,, блоки 7-8 суммирования напряжения, формирователи 9 и 10 управляющих напряжений,блок 11 управления подсветом, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 12 с отклоняющей.системой 13, датчик 14 маркера, фотодат- 65 чик 15, коммутаторы 16 и 17, блок сравнения 18, блок 19 адреса, блок

20 ввода команд, блок 21 памяти и блок 22 управления, входные шины 23, 24 и 25 и выходную шину 26.

В качестве датчика 14 маркера может быть испфльзован электромеханический преобразователь угол-код, который преобразует положение рычага на пульте оператора в цифровой код прямоугольных координат.

В качестве датчика 15 может быть использован обычный фотосъемник с фотодиодом,реагирующим на световое излучение, в качестве коммутаторов

16 и 17 — группы логических элементов И.

Блок 19 адреса (фиг.2)предназначен для преобразования временного кода (импульса) от фотодатчика 15 в соответствующий ему цифровой код адреса элемента графического иэображения и выдачи соответствующего сигнала в следующем цикле. Блок 19 адреса содержит регистр 27, коммутатор 28, регистр 29, узел 30 сравнения и узел

31 сброса. Узел 31 сброса предназначен для установки регистра 29 в нулевое состояние.

Вход коммутатора 28 является первым входом блока 19.Информационные входы регистра 27 являются вторым входом блока 19,вход сброса регистра

27 — третьим входом блока 19.

Блок 20.ввода команд (фиг,3) предназначен для ввода соответствующей команды в момент появления необходимого адреса (т.е.информации об выбранном элементе изображения). Блок

20 ввода команд содержит шифратор 32, регистр 33, элемент ИЛИ 34 и коммутатор 35. Шифратор 32 предназначен для хранения и выдачи цифрового кода соответствующей команды и может быть выполнен в виде одностороннего sanoминающего устройства и клавиатуры.

Входы элемента ИЛИ 34 являются первым и вторым входами блока 20 команд.

Вход сброса регистра 33 является третьим входом блока 20 команд.

Блок 21 памяти предназначен для записи и хранения всех данных об отображаемом изображении (кода адреса, координат и признака о характере элемента изображения - точка или вектор)и может быть выполнен на магнит- ном барабане, магнитных дисках, магнитной ленте, на ферромагнитных или полупроводниковых накопителях и.т.п.

Блок 22 управления (фиг.4) предназначен для формирования тактовых синхронизирующих сигналов для управления во времени работой отдельных блоков устройства. Блок 22 управления содержит генератор 36 тактовых импульсов, синхронизатор — распреде литель 37,регистр 38,коммутатор 39 и

930358 генератор 40 расцветки подсвета.Синхронизатор-распределитель 37 предназначен для формирования распределенных во времени тактовых синхронизирующих импульсов на первом-шестом выходах блока 22 управления. Конкретное выпол- 5 нение синхрониз атора-распределителя может быть различным. Генератор 40 расцветки подсвета предназначен для под— света точки и векторов,а также различной расцветки векторов(например в !О виде пунктирной, штрих-пунктирной и т.д.линий). Генератор 40 расцветки подсвета может быть реализован на триггерах и логических элементах И и ИЛИ.

Выход генератора 40 является седьмым 15 выходом блока 22 управления.

Устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ работает следующим образом.

От внешнего устройства (например от ЦВМ) по шине 25 на блок 21 памяти поступает информация. Запись информации об каждом .из элементов иэображения (точка или вектор) производится по адресному принципу. Кодограмма каждого сообщения может содержать код адреса, код координат начала вектора или код координат точки, код координат конца вектора и признак (точка или вектор). Запись информа, 30 ции в блок 21 памяти может производиться только в моменты времени, когда считывание информации не производится.

Первоначально на третьем выходе 35 блока 22 управления формируется управляющий сигнал считывания информации, по которому на выходах блока

21 памяти появляются: код адреса(первый выход на блок 19),- код координат,щ (второй и третий выходы на блок 18 и коммутатор 17) и код признака (четвертый выход на блок 22).

На пятом выходе {на коммутатор 17) блока 22 появляется управляющий сиг- нал, по которому коды координат пере5 даются в преобразователи 1-4 (код координат начала вектора или точки поступает в преобразователи 1 и 2, код координат конца вектора поступает в преобразователи 3 и 4). Цифровые коды преобразуются в аналоговые постоянные напряжения..Напряжения .с выходов преобразователей 1 и 2, усиленные в Формиоователях управляющих

:напряжений 9 и 10 (по координатам Х и У) выводят луч ЭЛТ 12 в начальную позицию вектора. На шестом выходе блока 22 управления появляется сигнал, длительность которого определяет время формирования вектора. Этот сиг- 0 нал появляется только при наличии признака, характеризующего вектор, и включает генераторы 5 и 6 пилообраз.ного напряжения, на вторые входы которых поступают напряжения с выходов 65 преобразователей 3 и 4, которые определяют конечную амплитуду пилообразных напряжений на выходах генераторов

5 и б пилообразных напряжений(т.е. длину вектора). Линейно изменяющиеся напряжения с выходов генераторов 5 и б поступают на блоки 7 и 8 суммирования напряжений, где происходит их сложение с постоянными напряжениями сдвига, поступающих по входным шинам

23 и 24. Последнее позволяет по желанию оператора производить сдвиг отображаемой информации, например, по восьми направлениям (через 45 )на

1/2 — 1/8 часть диаметра экрана ЭЛТ

12, что позволяет повысить точность отображения и съема информации путем перемещения изображения в центральную часть экрана ЭЛТ 12. С выходов блоков 7 и 8 суммирования напряжений линейно изменяющиеся напряжения с начальным уровнем через формировате.— ли управляющих напряжений 9 и 10 поступают на отклоняющуюся систему 13 и отклоняют луч на экране ЭЛТ 12 в заданном направлении. Блок 11 управления подсветом по сигналу с блока 22 управления (седьмой выход) формирует импульсы подсвета, которые отпирают

ЭЛТ 12 на время формирования вектора

{или точки), и осуществляет по желанию оператора(путем набора соответствующей команды на пульте блока ввода команд 20) различную расцветку отображаемых векторов (например, изобра" жение вектора может быть сплошным, пунктирным, штриховым, штрих-пунктирным). После окончания управляющих импульсов иа входах генераторов 5 и !

6 и блока 11 генераторы 5 и 6 возвращаются в исходное состояние, а луч

ЭЛТ 12 запирается. Линия отображеиного вектора или точка на экране ЭЛТ

12 сохраняется на время послесвечения.

При отображении точек их коды . подаются только на ПКН 1 и 2, генераторы пилообразного. напряжения 5 и

6 в работе не участвуют и блок 11 управления подсветом вырабатывает только подсвет точки, поскольку цифровой код,характеризующий признак вектора,не поступает на регистр 38 и бло.— ке управления 22 и последний не формирует управляющий сигнал для запуска генераторов пилообразного напряжения 5 и 6, а генератор 40 расцветки подсвета выдает короткий сигнал под светки точки., Съем координат элементов отображаемого изображения на экране ЭЛТ 12 осуществляется следующим образом.

Фотодатчик 15 подносится к элементу изображения на экране ЭЛТ 12 ° При нажатии кнопки на фотодатчике 15 в момент высветки выбранной точки(или вектора) с выхода фотодатчика 15 на

930358 блок 19 адреса поступает импульс, который сооответствует во времени адресу кода координат выбранного элемента. Этот импульс разрешает произвести запись набранной оператором команды по выбранному адресу в блок 5 памяти, в том числе и для передачи кода координат выбранного элемента изображения на выходную шину 2б (и далее во внешнее устройство, например ЦВM для дальнейшей обработки) . t0

Передача кода осуществляется сле дующим образом.

Адрес кода координат выбранного элемента при наличии импульса с фотодатчика 15 переписывается через ком- g мутатор 28 в регистр 29. Содержание: регистра 27 стирается по команде с блока 22 управления (первый выход).

В следующем цикле на регистр 27 поступает новое значение адреса из блока2

21 памяти, снова стирается и т.д.до тех пор, пока новое содержание регистра 27 не станет равным содержанию регистра 29. В этом случае на выходе узла сравненйя 30 и соответственно на выходе блока 19 адреса формируется импульс, а содержание регистров

27 и 29 стирается (при необходимости содержание регистра 29 может быть использовано для обращения к блоку 21 памяти). Импульс с выхода блока 19 адреса(выход узл.-. 30 сравнения) передается на вход блока 20 команд, где разрешает запись набранной оператором команды (например запрет высветки, выдача информации, вид расцветки век-3» торов и т.д.)на пульте шифратора 32 блока 20 команд в блок 21 памяти.

Набранная команда записывается по адресу, по которому появился времен.ной импульс с фотодатчика 15 .В далв-40 нейшем процесс высветки координат выбранного элемента изображения производится в соответствии с набранной командой. Применение фотодатчика 15 целесообразно только при расположаний45 элементов изображения на расстоянии больше окна (разрешающей способнОстя) фотодатчика 15.

При небольших расстояниях между элементами изображения более целесообразным является применение электромеханического датчика 14, который формирует коды координат маркера(точки), определяемые угловым положением рычага. Коды координат маркера постоянно поступают через коммутатор 16 фа первый вход коммутатора 17. При отсутствии управляющего сигнала с пятого выхода блока 22 управления коды координат маркера подаются на ПКН >0

1 и 2 и отображаются на экране ЭЛТ

12. В этом случае блок 22 управления (седьмой выход) выдает на блок 11 управления подсветом импульс, определяющий подсчет точки. При помощи рычага датчика 14 маркер устанавливается на выбранный элемент изображения,например на точку начала вектора

При нажатии кнопки на датчик 14 коды координат маркера подаются через коммутатор 16 на блок сравнения 18, на другой вход которого подаются обновляемые в каждом цикле координаты отображаемой точки или вектора с блока

21 памяти !ro второго выхода). В момент равенства сравниваемых кодов на выходе блока 18 сравнения появляется импульс, подаваемый на другой вход блока 20 ввода команд (в случае необходимости коды координат маркера совместно с адресом координат, тождественным координатам маркера). Да.лее процесс аналогичен вышеописанному

Управляющие сигналы с первого, второго, третьего и четвертого выхо цов блока 22 управления в промежутках между циклами отображения и съема информации периодически списывают содержания соответствующих регистров в блоках 18-21.

По. сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повышение быстродействия и увеличение точ" ности съема координат элементов графического иэображения с экрана ЭЛТ.

Быстродействие и точность повышаются. за счет применения фотодатчика с высокой разрешающей способностью, что позволяет производить с большим быстродействием съем координат элементов изображения, расположенных в различных частях экрана ЭЛТ. При расположении элементов, подлежащих съему на близком расстоянии между ними более целесообразно производить съем координат при помощи датчика маркера.

Точность съема в этом случае незначительно ниже, чем при работе с фотодатчиком, поскольку в первом случае координаты подаваемые на сравнение с отображаемыми координатами,формируются заново, а во втором случае используются координаты элемента, хранящиеся в памяти. Целесообразность применения датчика маркера вместо фотодатчика в ряде случаев определяется тем, что при расположении элементов изображения на расстоянии ; меньшей .разрешающей способности фотодатчика возникает опасность съема координат соседнего объекта,что внесет погрешность. Введение координат соседнего элемента изображения, расположенного на близком расстоянии от отображаемого при применении датчика маркера исключается.

Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать процесс считывания координат элементов отображаемой информации, что повышает точность и быстродействие (т.e.производитель930 358

10 ность) считывания, например,при редактировании изображения, обеспечивает отображение графической информации, например векторов через весь экран

ЭЛТ при высоком быстродействии и большой точностира также произво- 5 дит точный съем отображенной информации с высокой производительностью.

Формула изобретения устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки по авт.св. Р 714445, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия, в устройство введены последовательно соединенные датчик маркера, первый коммутатор, второй коммутатор и блок сравнения и после- 0 довательно соединенные фотодатчик, блок адреса, блок ввода команд и блок памяти, причем второй выход первого коммутатора соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход котоРого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом блока сравнения; третий вход которого соединен с первым выходом блока памяти, а вы ход — с вторым входом блока ввода ко" манд, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с блоком управления йодсветом,пятый выход блока управления соединен с вторым входом блока адреса, третий . вход которого соединен с вторым вы, ходом блока памяти, третий выход которого соединен с,третьим входом второго коммутатора, а"четвертый выход его — с входом блока управления.

1 источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР в 714445, кл. G 06 К .15/20, 1977.

930358

Составитель В. Фокина

Редактор A.Êoçoðèç Техред И. Рейвес Корректор А.Ференц

Заказ 3478/67 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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