Устройство для перемещения маркера на экране электронно- лучевой трубки

 

Союз Советских

Социапнстичесних

Респубяин

О П И С А Н И Е ()930359

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASTOPCICOMV СВИДИтИЛЬСтВЬ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 14. 04.80(21) 2913037/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет-. (»)< K .

G 09 G 1/08

9кударетнана3 квинтет

СССР ве ленам нзюбретеннй н втнрмтнй

Опубликовано 23. 05. 82. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 25.05.82 (53) УДК 681.327. .11 (088.8) (72) Авторы изобретения

/:" --О.Н. Бодин, Б.Г. Майоров и Н.П. 1.ергеев ----...

Пензенский политехнический инстиТут

i (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАРКЕРА НА ЭКРАНЕ

ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть использовано при построении устройств отображения информации.

Известно устройство, содержащее

5 ручку, имеющую вал, перемещающийся в плоскости Х,У, наборы переключателей, управляемых валом, причем переключатели управляют генерацией цифровых сигналов C13 .

Наиболее близким по технической сущности является устройство, со" держащее синхронизатрр, генератор импульсов, счетчики, схемы сравнения, логический формирователь, смеситель сигналов, ЭЛТ (21.

Основным недостатком известных устройств является сложность управления перемещением маркера.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для перемещения маркера на экране электроннолучевой

2 трубки (ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, генератор импульсов, первый счетчик, первую схему сравнения, логический формирователь и смеситель сигналов, подключенный к второму выходу синхрогенератора и электроннолучевой трубке, второй счетчик, соединенный с третьим выходом синхрогенератора и одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой подключен к выходу третьего счетчика, а выход ее - к второму входу логического формирователя, второй вход первой схемы сравнения соединен с выходом четвертого счетчика, введены двоичные умножители и функциональные преобразователи, причем входы первого и второго функциональных преобра- . зователей соединены с входом подачи сигналов направления перемещения маркера устройства, выходы их " с одними из входов первоГо и второго двоичных умножителей, другие входы

930359 которых подключены к выходу третьего двоичного умножителя, а выходы— их — соответственно с входами четвертого и третьего счетчиков, вход третьего функционального преобразователя соединен с входом подачи сигналов управления скоростью перемещения маркера устройства, выход егос одним из входов третьего двоичного умножителя, другой вход которого под" ключеч к третьему выходу синхрогенератора.

На чертеже приведена блок-схема устройства для перемещения маркера на экране ЭЛТ.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3. функциональные преобразователи, первый 4, второй

5 и третий 6 двоичные умножители, синхрогенератор 7, тактовый генератор 8, первый 9, второй 10, третий

11 и четвертый 12 счетчики, первую

13 и вторую 14 схемы сравнения, логический формирователь 15 смеситель

16, ЭЛТ 17, шина 18 сигналов направления перемещения маркера и шина

19 управления скоростью перемещения маркера. Шина 8 сигнала направления перемещения маркера через последовательно соединенные первый функциональ«зо ный преобразователь 1, первый двоичный умножитель 4 и третий счетчик

l1 подключена к входу первой схемы сравнения 13, через последовательно соединенные второй функциональный преобразователь 2, второй двоичный умножитель 5 и четвертый счетчик 10к входу второй схемы сравнения 14.

Шина 19 сигнала управления скоростью перемещения маркера через последовательно соединенные третий функциональный преобразователь 3 и третий двоичный умножитель 6 связана с вторыми входами первого 4 и второго

5 двоичных умножителей. Первый выход синхрогенератора 7 через последовательно соединенные тактовый генератор 8 и первый счетчик 9 подключен к второму входу первой схемы сравне" ния 13, выход которой соединен с логическим формирователем 15. Третий выход синхрогенератора 7 подключен к второму входу третьего двоичного умножителя 6, а через последовательно соединенные второй ss счетчик 10 и вторую схему сравнения

14 связан с вторым входом логического формирователя 15, выход которого соединен с входом смесителя 15, Второй выход синхрогенератора 7 связан с вторым входом смесителя 16, выход которого подключен к входу модулятора ЗЛТ 17.

Работа устройства для перемещения изображения маркера описывается следующей системой уравнений:

p j соь И+ Р„

Ь = 1Ч И + n<, линейно- изменяющиеся коды соответственно частоты строк и полей, мгновенные значения которых определяют соответственно номер импульса горизонтальной дискретизации экрана ЗЛТ и номер строки экрана

ЗЛТ в данный момент времени; начальные коды, заносимые соответственно в счетчики положения изображения маркера по горизонтали и вертикали и определяющие положение маркера на экране ЭЛТ в начальный момент времени; частота, определяющая .скорость перемещения изображения маркера; угол, определяющий направление перемещения изображения маркера. где р, и ро о

Как видно из выражения (1 ), положение изображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ определяется в полярной системе координат, что является существенным отличием предложенного устройства от известного, так как при этом отпадает необходимость использования двух органов управления перемещением изображения маркера. Направление движения в предложен, ном устройстве для перемещения изоб" . ражения маркера из данной точки, расположенной в плоскости экрана ЭЛТ

17 и координаты которой определяются начальными кодами, заносимыми в третий 11 и четвертый 12 счетчики, задается по шине входного параметра

18 в виде напряжения в случае аналогового представления параметра или в виде кода в случае дискретного представления параметра. Первый и второй функциональные преобрэзова30

33 где Ю - опорная частота, определяющая максимальную скорость перемещения изображения маркера Ч, о „.

3О 8q- код на выходе третьего функционального преобразователя 5, определяющий скорость перемещения изображения маркера Чм .

Тогда из выражения (3), с учетом <4) получаем:

4о Из м

2 ь

5 93 тели представляют собой устройства, преобразующие величину входного параметра в значение тригонометрической функции этого параметра.

Под входным параметром в данном случае понимается угол >, отсчитываемый в положительном направлении относительно полярной оси, совмещенной с горизонтальной осью декартовой системы координат плоскости экрана ЭЛТ 17, и который в данный момент времени совпадает с направлением перемещения маркера. Угол изменяется в пределах от 0 до о

360 . Первый функциональный преобразователь 1 преобразует величину угла Ч> в значение косинуса этого угла С06%, а второй функциональный преобразователь 2 - s значение синуса этого угла »И . Значения косинуса и синуса угла наклона вектора скорости перемещения изображения с выходов первого l и второго 2 функциональных преобразователей параллельным кодом заносятся соответственно в первый двоичный умножитель 3 и второй двоичный умножитель 5. Первый 1, второй 2 . функциональные преобразователи могут быть реализованы при помощи синусно-косинусного потенциометра и двух АЦП, причем вход соединен с первым выходом синусно-косинусного потенциометра, амплитуда напряжения на выходе которого изменяется пропорционально косинусу. угла поворота движка потенциометра. Очевидно, что код, заносимый в первый двоичный умножитель 4 с выхода первого АЦП, определяется значением косинуса.

Аналогично, напряжение на втором выходе синусно-косинусного потен,циометра, а, следовательно, и код, заносимый во второй двоичный умножитель 5 с выхода второго АЦП, пропорциональны синусу угла поворо,та движка потенциометра. На вторые входы первого 4 и второго 5 двоич" ных умножителей подается частота 1 с выхода третьего двоичного умножителя 6, определяющая скорость перемещения изображения маркера.

При -этом перемещение иэображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ

17 осуществляется автоматически.

Сигналом с шины 19 управления скоростью перемещения изображения маркера устанавливается, для дан0359 G ной скорости перемещения изображения маркера V, необходимая частота У путем занесения соответствующего кода в третий двоичный умно3 житель 6 с выхода третьего функцио" нального преобразователя 3.

Выражение (1), определяющее путь, пройденный маркером в плоскости экрана ЭЛТ 17 по горизонтали и вертикали, можно переписать следующим образом:

Ч со

Чм %1И (2

h -Yl где Ч - скорость перемещения изобм ражения маркера в направ" пении, определяемом углом Ч ;. го. 6 - интервал, под которым понимается отрезок в плоскости экрана ЭЛТ 17 геометрическая длина которо25 го равна расстоянию между строками экрана ЭЛТ.

Сравнивая выражения (1) и (2), можно определить, что

N„% соьТ

»

М

2ис где - частота на выходе третьего двоичного умножителя 6;

Й»- код на выходе первого двоичного умножителя 4; разрядность устройства для перемещения изображения маркера.

Выражение, описывающее работу двоичного умножителя, выглядит следующим образом:

f о >4

Ф = — (4>

Для определения 10 исследуем выражение (5 . В выра1<ение (5 ) входят величины Ч„„, И, значения которых требуют априорного задания. Величина скорости перемещения изображения маркера Ч ч обусловлена зрительномоторной реакцией человека-оператора и, как правило, не превышает значения "30" интервалов в секунду.

Исходя из условия квадратности элемента разложения экрана ЭЛТ 17, вертикальная сторона которого есть интервал, выбирается число разрядов устройства для перемещения изображения маркера - ю, равным "9". Сле довательно, число 1 1, которое можно занести в третий двоичный умножитель 6, равно

Ос МЗ< 29- <.

Учитывая вышеизложенное, значение опорной частоты должно быть равным:

Чм . 2 -и1

1 = (2"" q) с. где 1с - частота строчной развертки.

Таким образом, в качестве опорной ча частоты можно использовать строчную частоту Q, при этом сигнэлом с шины 19 управления перемещением маркера, скорость перемещения изображения маркера может изменяться в пределах О Ч „ 30 интервалов в секунду. Перемещение изображения маркера с большей скоростью нецелесообразно, так как приводит к неспособности оператора корректировать положение изображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ 17. Первый

4, второй 5 и третий 6 двоичные умножители могут быть реализованы на интегральных микросхемах средней степени интеграции компонентов К155ИЕ8, а третий функциональный преобразователь 3 - при помощи потенциометра и АЦП.

1 1астота с выхода первого двоичного умножителя 4 поступает на вход четвертого счетчика 12, а частота с выхода второго двоичного умножителя 5 - на вход третьего счетчика 11. С разрядов третье" го 11 и четвертого 12 счетчиков инфОрмация параллельным кодом подается соответственно на первую

13 и вторую 14 схемы сравнения, на вторые входы которых поступа.ют соответственно линейно изме30359 8 няющийся код частоты тактов с первого счетчика 9 и линейно изменяющийся код частоты строк со второ5

-15

25 с30

55 го счетчика 10. В результате сравнения кодов на выходе первой схемы сравнения 13 появится импульс, соответствующий на экране ЭЛТ 17 изображению вертикальной полосы и определяющий горизонтальную координату положения изображения маркера, а на выходе второй схемы сравнения 14 - импульс, соответст." вующий на экране ЭЛТ 17 изображению горизонтальной полосы и определяющий вертикальную координату положения изображения маркера. При выполнении операций смещения маркера в направлении, для которого знак тригонометрической функции изменяется на обратный, необходимо осуществлять реверс третьего 11 и четвертого

12 счетчиков ° При выполнении операции останова маркера необходимо зафиксировать код в третьем счетчи ке 11 и в четвертом счетчике 12.

Сигналы координат положения изображения маркера с выходов первой

13 и второй 14 схем сравнения поступают на входы логического формирователя 15, где из них путем логической операции совпадения формируется сигнал положения изображения маркера.

Сигнал положения иэображения маркера должен поступать на вход формирователя иэображения маркера произволь" ной формы, который ввиду своей очевидности не приведен на блок-схеме устройства для перемещения изображения маркера и который может быть выполнен на постоянном запоминающем устройстве или комбинационной логической схеме. С выхода формирователя изображения маркера произвольной . формы сигнал подается на первый вход смесителя 16, второй вход которого соединен шиной с третьим выходом синхрогенератора 7, по которой пос-

O тупают смесь гасящих импульсов и смесь синхрониаирующих импульсов.

Смеситель 16 осуществляет аналоговое суммирование входных сигналов и выдает полный видеосигнал в виде импульсов засветки, поступающих на вход модулятора ЭЛТ 17.

Иэображение маркера в предложенном устройстве перемещается автоматически в направлении, определяемом углом с4 и со скоростью, задаваемой оператором.

930359

10 формула изобретения

1О

ВНИИПИ Заказ 3478/67 Тираж 474 Подписное

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

Таким образом, использование новых элементов - двоичных умножителей, функциональных преобразователей - приводит к улучшению удобства работы оператора при управлении перемещения маркера в плоскости экрана ЭЛТ и упрощению устройства.

Устройство для перемещения маркера на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, генератор импульсов, первый счетчик, первую схему сравнения, логический формирователь и смеситель сиг-. налов, подключенный к второму выходу синхрогенератора и электроннолучевой. трубки, второй счетчик, соединенный с третьим выходом синхрогенератора и одним из входов второй схемы сравнения, другой вход ко" торой подключен к выходу третьего счетчика, а выход ее — к второму входу логического формирователя, второй вход первой схемы сравнения соединен с выходом четвертого счетчика> о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит двоичные умножители и . функциональные преобразователи, причем входы первого и второго функциональных преобразователей соединены

:с входом подачи сигналов направления перемещения маркера устройства, выходы их — с одним из входов первого и второго двоичных умножителей, дру" гие входы которых подключены к выходу тоетьего двоичного умножителя, а выходы их -.соответственно с входами четвертого и третьего счетчиков, вход третьего функционального преобразователя соединен с входом подачи сигналов управления ско.ростью перемещения. маркера устройства, вйход его " с одним из

1входов третьего двоичного умножи.теля, другой вход которого подключен к третьему выходу синхрогене" ратора.

Источники информации, принятые во.внимание при,экспертизе

Патент США М 4142180, 6 06 . 3-14, опублик. 1,979.

2. Патент CM У 4054919 кл. 6 06 F 3-14, опублик. 1977 (прототип) .