Устройство для считывания графической информации с экрана электронно-лучевой трубки

 

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 11.11.80 (21) 3003 с присоединением заявки №

Гаоударственный коннтет

СССР (23) Приоритет по делен изобретений н открытнй

Опубликовано 07. 07. 82. Бюл

Дата опубликования описан (72) Авторы изобретения

В.М, Хмячин, В.B. Топилин и В.В. Крюжин (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ

ТРУБКИ

Изобретение относится к авто- матике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода графической информации с экрана электроннолучевой трубки (ЭЛТ) в электронную вычислительную машину (ЭВМ) .

Известно устройство для считывания графической информации с экрана ЭЛТ, которое содержит регистры координат Х и У, ЭЛТ, световое перо, цицеро-аналоговый преобразователь, генератор импульсов, усилитель-ограничитель, счетчики и цепь образования маркера (1 ).

Недостаток данного устройства состоит в его невысоком быстродействии, Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее ЭЛТ, входы которой подключены через последовательно соединенные усилители сигналов отклонения и цифро-аналоговые преобразователи к выходам соответст" г вующих регистров координат, информационные входы которых соединены с первым и вторым выходами преобразователя кодов, а тактовые входы - с двумя выходами генераторов тактовых импульсов, третий выход которого подключен через тактирующий счетчик к одному из входов преобразователя кодов, третий выход которого соединен через блок подсвета с модулирующим входом ЭЛТ, то а другой вход - с выходом блока счет-. чиков, и световое перо, подключенное к усилителю-ограничителю ? j.

Однако известное устройство харак15 теризуется недостаточно высоким быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее усилители, соединенные с выходами соот» ветствующих цифро-аналоговых преобра1 ователей и отклоняющей системой элек роннолучевой трубки, модулирующий

75 4 ми подсвета для точек Фигуры сопровождения, Преобразователь 12 анализирует поступающие на его входы импульсы и вырабатывает соответствующие управляющие импульсы для формирования точек

Фигуры сопровождения.

Тактирующий счетчик 13 вырабатывает управляющие импульсы.

На фиг. 2 показана фигура сопровождения, состоящая из пяти точек 2528 с центрам 29. Точки 25 и 27 служат для Формирования кода перемещения маркера по оси Х, а точки 26 и 28 - no оси У, Центральная точка 29 позволяет устанавливать маркер на считываемую точку, а также сбрасывать последний разряд регистра 16 сдвига е формирователе 10 кода.

Оптимальное соотношение между размерам маркера 01 и размером Р паля 30 зрения светового пера 8 следующее:

= 1,5 — г.

Ог

На фиг. 3 показана смещенное положение поля 30 зрения светового пера 8 относительно маркера 25-29. Таким образом, точки 25 и 26 не попадают в поле зрения и, следовательно, ат их подсвета световое перо не выраба-. тывает соответствующего импульса.

Цикл определения координат светового пера осуществляется следующим образом.

Сигнал "Запуск", поступающий на вход устройства 15, разрешает работу генератора 14 импульсов. Последний вырабатывает импульсы, которые поступают на вход тактирующего счетчика 13.

Управляющие импульсы с генератора 14 поступают на регистры 1 и 2 координат

Х и У, где в зависимости ат сигналов, поступающих с преобразователя 12 кода, формируются последовательно координаты точек фигуры сопровождения 25-29.

С регистров 1 и 2 цифровой код координат Х и У каждой точки поступает на цифра-аналоговые преобразователи 3 и 4 координат Х и У. Далее аналоговые сигналы поступают на усилители 5 и 6 сигналов отклонения координат и с помощью отклоняющей системы ЭЛТ 7 перемещают луч в точку с заданными координатами.

Одновременно в соответствии с сигналами, поступающими с тактирующего счетчика 13, преобразователь 12 формирует импульсы подсвета точек марке3 9420 вход которой подключен к формирователю импульсов подсвета, регистры, одни входы которых соединены с генератором и мпуль сов, подключенным к счет чику, другие - соединены с преобразователем кода в последовательность импульсов, подключенным к счетчику и формирователю импульсов подсвета, а выходы регистров соединены со входами соот ветс твующих цифра-ан ало говых пре- 1в образователей, и съемник координат, подключенный к усилителю-ограничителю, введены реги ст р сдви га, соеди ненный со счетчиком и преобразователем кода в последовательность импульсов, элементы И, одни входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя, в другие - к регистру сдвига, и триггеры, одни входы которых подключены к счетчику, другие входы соединены с выходами соответствующих элементов И, а выходы триггеров подключены ко входу преобразователя кода в последовательность импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на Фиг. 2-4 - схемы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит регистр 1 координаты Х, регистр 2 координаты У, цифра-аналоговый преобразователь (ЦАП7 3 координаты Х, ЦАП 4 координаты У, усилитель 5 сигналов отклоне- ния координаты Х, усилитель 6 сигна,лов отклонения координаты У, ЭЛТ 7, съемник 8 координат, выполненный в

35 виде светового пера, усилитель-ограничитель 9, формирователь 10 кода, формирователь 11 импульсов подсвета, преобразователь 12 кода в последовательность импульсов, счетчик 13, генератор 14 импульсов и управляющий вход 15 устройства. Формирователь 10 кода содержит регистр 16 сдвига, элементы И 17-20 и триггеры 21-24.

Регистры 1 и 2 координат Х и У

45 хранят цифровой код координаты центра фигуры сопровождения, а также служат для установки координат периферийных точек фигуры сопровождения.

Усилитель"ограничитель 9 предназна чен для усиления и ограничения импульсов светового пера до определенной ампли туды °

Формирователь 10 кода формирует код направления смещения центра Фигуры сопровождения относительно поля зрения светового пера.

Формирователь 11 уйравляет яркостью луча ЭЛТ в соответствии с сигнала942075

5 ра, Эти импульсы поступают на вход формирователя 11 и второй вход формирователя 10 кода.

После выхода луча в точку с требуемыми координатами формирователь 11 усиливает импульсы, поступающие с преобразователя 12, и увеличивает яркость луча ЭЛТ 7.

Таким образом, на экране формируется фигура сопровождения 25-28. Если 1О подсвечиваемые точки фигуры сопровождения попадают в поле 30 зрения светового пера, фотоэлемент светового пера 8 преобразует световой сигнал в электрический, который поступает на 15 усилитель-ограничитель 9, Отсюда импульсы поступают на первый вход формирователя 10 кода. Формирователь 10 кода по получении одного из импульсов с усилителя-ограничителя 9 запоминает?о сигналы, которые соответствуют точкам фигуры сопровождения, попавшим в поле 30 зрения светового пера 8, и образует код направления смещения центра 29 фигуры сопровождения. 25

Преобразователь 12 анализирует код, поступаюций с формирователя 10 кода и формирует управляющие сигналы, которые поступают на регистры 1 и 2 координат Х и У. В результате этого 30 в регистрах изменяется код координаты центра 29 фигуры сопровождения, Поскольку не все периферийные точки 25-28 фигуры сопровождения попадают в поле 30 зрения светового пера 8, фигура сопровождения смещается в сторону светового пера.

Цикл Формирования маркера повторяется до тех пор пока все точки маркера вновь не оказываются в поле 30 зрения светового пера 8. Слежение за перемещением светового пера заканчивается установкой центра маркера на считываемую точку. Таким образом, координаты считываемой точки равны содержимому регистров 1 и 2 коовдинат центра маркера и могут быть введены в ЭВМ.

На фиг. 4а представлены временные диаграммы, поясняющие работу формирователя 10 кода для состояния, когда все точки маркера 25-29 попадают в поле 30 зрения светового пера 8. В начальный момент времени { начало формирования маркера) с. тактирующего счетчика 13 на формировател 10 кода поступает импульс с начальной установки НУ). Этот имйульс устанавли.вает регистр 16 сдвига и тригге"

6 ры 21-24 в нулевое исходное состоя- ние. Первый строб подсвета с преобразователя 12 (СТП ), соответствующий подсвету точки маркера 25, поступает на формирователь 11 и формирователь 10 кода и изменяет состояние регистра 16 таким.образом, что на его первом выходе устанавливается актив" йый уровень, Иналогично второй импульс СТП, соответствующий подсвету точки маркера 26,.изменяет состояние регистра 16 таким образом, что на его втором выходе устанавливается активный уровень и т.д.

Следовательно, регистр 16 изменяет свое состояние от каждого импульса СТП. Сигналы, соответствующие импульсам подсвета и поступающие с уси" лителя-ограничителя 9 (УСП ) на эле" менты И 17-20, следуют с известной задержкой относительно сигналов СТП.

Эти сигналы, совпадая с активными уровнями на выходах сдвигового ре" гистра 16 устанавливают триггеры ?1-24 в единичное состояние (временные диаграммы Т21-Т24) . Таким образом, с формирователя 10 кода на преобразователь 12 поступает код 1111 и последний не изменяет координат центра 29 маркера.

На фиг. 4 О представлены временные диаграммы, поясняющие .работу фор" мирователя 10 кода для состояния, когда точки фигуры сопровождения 25 и 26 не попадают в поле 30 зрения светового пера 8. Временные диаграммы (НУ, СТП, 1 вых., 2 вых., 3 вых., 4 вых.) в этом случае аналогичны временным диаграммам, показанным на фиг. 4Cl. Поскольку точки 25 и 26 фигуры сопровождения не попадают в поле 30 зрения светового пера 8, то от их подсвета световое перо 8 не вырабатывает соответствующего сигнала, что и показано на временной диаграмме УСП. Следовательно, и триггеры 21 и 22 остаются в нулевом состоянии (временные диаграммы Т21, Т22).

В единичном состоянии находятся только триггеры 23 и ?4 (временные диаграммы Т23, Т24 ), так как для этого необходимо совпадение сигналов УСП активными уровнями на выходах регистра 16. Формирователь 10 кода выдает нэ преобразователь 12 код 0011, что вызывает действия последнего на смещение координат центра 29 маркера по оси Х вправо, а по оси У " вниз, 7, 94207 т.е. в сторону смещения поля 30 зрения светового пера 8.

Отсюда можно сформулировать алгоритм смещения координат центра маркера 32 в зависимости от кода, поступаю g щего с формирователя кода 10.

Для координаты Х: нет смещения, если состояния триггеров 21 и 23 одинаковы; смещение вправо, если триггер 211о находится в нулевом состоянии; смещение влево, если триггер 23 в нулевом состоянии.

Для координаты У: нет смещения, если состояния триггеров 22 и 24 одинаковы; смещение вверх, если триггер 24 находится в нулевом состоянии; смещение вниз, если триггер 22 в нулевом состоянии. ао

Анализ и изменение координат производится от момента готовности кода в формирователе 10 кода до его сброса сигналом НУ, Для плавности перемещения и точности установки координаты изменяются на величину разрешающей способности ЭЛТ, формирование маркера 25-29 следует производить до тех пор, пока все его точки не окажутся в поле 30 зрения светового пера 8.

Введение формирователя кода позволяет ускорить формирование фигуры сопровождения, состоящей из 5 точек в 3Ä2 раза.

35 формула и зобретения

Устройство для считывания графической информации с экрана электроннолучевой трубки, содержащее усилители, соединенные с выходами соответствующих цифро-аналоговых преобразовате-, лей и с отклоняющей системой электроннолучевой трубки, модулирующий вход которой подключен к формирователю импульсов подсвета, регистры, одни входы которых соединены с генератором импульсов, подключенным к счетчику, другие входы регистров соединены с преобразователем кода в последовательность импульсов, подключенным к счетчику и формирователю импульсов подсвета, а выходы регистров соединены со входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, и съемник координат, подключенный к усилителю-ограничителю, о т л и и а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит регистр сдвига, соединенный со счетчиком и преобразователем кода в последовательность импульсов, элементы И, одни входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя, а другие - к регистру сдвига, и три ггеры, одни входы которых подключены е к счетчику, другие входы соединены с выходами соответствующих элементов И, а выходы триггеров подключены ко входу преобразователя кода в последовательность импульсов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUA Г 4011546, кл. 340- 172.5, опублик 1977

2. Авторское свидетельство СССР

N 651374, кл. 0 06 К 11/00 1977 (прототип).

942075

Фаг.3

НЧ

1 (era

1tг 1

/8ь(х

Яь х

TZ3 .

Т24

НЧ

t3

4йи

УИ

T2f

722

ГТП

Юых гь

3Й/х

УЕЛ

Т21

Т22

Фиг.4

ВНИИПИ Заказ 4844/42 Тираж 731 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4