Устройство для вывода графической информации на экран электронно-лучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 С 06 Р 3 153 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАН ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ); содержащее регистр, входы которогоявляются информационными входамиустройства, генератор временного интервала, усилитель подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, анализа.тор времени установления тока в катушке ЭЛТ и два канала отклонениялуча, каждый иэ .которых содержитпоследовательно соединенные первыйинтегратор, второй интегратор,цифроаналоговый преобразователь иусилитель отклонения луча, соединенный с отклоняющей системой ЭЛТ, вы-.ходы первого числа регистра подключены к одним из входов генератора временного интервала, первыйвыход которого является выходом запроса информации устройства, а второй выход соединен с первыми входами интеграторов, выходы второгочисла регистра соединены с входамигрупп первых интеграторов, а выхо-.ды третьего числа регистра соединены с входами групп вторых интеграторов, выходы групп вторых интеграторов соединены с входами группанализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ, выход которого подключен к входу генератора временного интервала, первый вход анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ является входом записи числа устройства и соединен с входом записи регистра, управляю. - щий выход которого подключен к ,первым входам переключателей каналов отклонения луча, выходы которых соединены с вторыми входами первых интеграторов, вторые входы переключателей каналов отклонения луча соединены перекрестной связью с выходами первых интеграторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности отображения фигур, частично выходящих за пределы экрана ЭЛТ, оно Я содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ. ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер и генератор одиночного импульса, первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соеди-. нены с одним из выходов групп выходов вторых интеграторов, вторые входы - с выходами вторых интеграторов, а выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с входами элемента ИЛИ,. выход которого соединен с информационным входом триггера и первым входом генератора одиночного импульса, выход которого сое- ,фв динен с вторым входом анализатора времени установления тока в катушке ЭЛТ, третий вход которого соединен с первым выходом генератора временного интервала, соединенным с установочным входом триггера, вход синхронизации которого соеди1196843 дхоРГ диод 1 Вььчд 0 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/51 нен с вторым выходом генератора временного интервала, а выход триггера соединен с усилителем подсве 196843та, выходы четвертого числа регистра соединены с третьими входамипереключателей.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности, может быть использованодля вывода графической информациииз цифровых вычислительных машинна электронно-лучевую трубку (ЭЛТ).Цель изобретения - расширение .области применения устройства засчет возможности отображения фигур,частично выходящих за пределы экрана ЭЛТ.На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 а,б, в, г -отображение линий первого и второго порядка на экранеЭЛТ; на фиг.3 - принципиальная схема анализатора времени установле-,ния тока в катушке ЭЛТ; на фиг.4 - , схема формирования линий первогои второго порядков с коммутациейпреобразователей кода в ток, нафиг.5 - таблица инстинности элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.Устройство содержит регистр 1,информационный вход 2 устройства,генератор 3 временного интервала,первые интеграторы 41 и 4,вторыеинтеграторы 5 и 5 , цифроаналоговые преобразователи 61 и 6 (ЦАП),анализатор 7 времени установлениятока в катушке ЭЛТ, усилители 8и 8 отклонения луча соответственйно по координатам Х и У, подключенные к отклоняющей системе 9, вход10 записиинформации устройства, переключатели 11 и 11, элементы 12 1 и12 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент 13 ИЛИ,триггер 14 (типа П-триггер), усилитель 15 подсвета, подключенныйк модулятору ЭЛТ 16, генератор 17одиночного импульса (ГОИ) и выход18 запроса информации устройства. Анализатор 7 времени установления тока в катушке ЭЛТ содержит регистры 191 и 19, элемент 20 задержки, сумматоры 21 и 21 з,первые элементы 22 и 22 ИЛИ, триггеры 23 и 23, первые элементы 241 и24 И, вторые элементы 25 и 25ИЛЙ, счетчики 26 и 26 с параллельной записью, дешифраторы 27 и 27и элемент 28 И,Устройство работает следующимобразом.Работу устройства рассмотримна примере построения окружности.Начальная точка центра окружнос ти задается координатами ХрУ срегистра 1 ча интеграторы 5 и 5(фиг. 1 и 3). Начальные условия интегратора4 и 42, а именно координата исходной точки на окружности, характеризующая начальную фазу, и радиусокружности, задаются с регистра 1.При замыканий переключателей 11 20 и 112 по сигналу с регистра 1 обратных связей интеграторов 4 и 4на их выходах и на устройстве вцелом реализуется форма окружности.Число суммирования единичныхприращений окРужности, пропорциональное ее коду, отсчитывается генератором 3 временного интервала,который запускается сигналом санализатора 7 времени установления ЗОтока в катушке ЭЛТ и управляетпродолжительностью работы интеграторов 4 и 4 и подсветом лучаЭЛТ 16 через усилитель 15 подсвета.Выходкой сигнал интеграторов 5и 5 через цифроаналоговые преобразователи 6 и 6 усиливается усилителями 8, и 8 отклонения луча,нодключеннйми к отклоняющей системе 9 ЭЛТ 16..Анализатор 7 времени установле ния тока в катушке. ЭЛТ запускается от импульса по входу 10 записиинформации в регистр 1 и отсчитывает время переброса луча из конечной точки предыдущего фрагмента 4 изображения в начальную точку следующего фрагмента и вырабатывает1196843 4 Код координаты У обратный, 11-й разряд. 1Точка 31-11 квадрант. Код координаты Х обратный. 11-й разряд и 1". Код координаты 7 прямой 11-й разряд 0.Точка 32-1 квадрант. Код координаты Х прямой, 11-й разряд "0".Код координат У прямой. 11-й разряд 0 Точка 33-ХЧ квадрант. Код координат Х прямой, 11-й разряд "0", Код координаты У обратный, 11-й разряд 111 11При Формировании линии 1-го порядка на первый интегратор 4 через переключатель 11 записывается впф и соз единичных приращений линии и на вход "Разр" .переключателя 11 подается сигнал, разрешающий форми 15 20 Поскольку разрядность интегра-торов 51 и 5 ограничена определенФным числом разрядов (обычно этоЫ 10 разрядов и 11-й разряд знаковый),а при формировании окружности используется "закольцовка" интеграторов 4 и 42 черезпереключателиЮ, 11 и 11 ,то при переходе кода по4 О координате Х на выходе второго инВ первый интегратор 4, являю- . тегратора 5 происходит сброс знакощнйся сумматором накапливаэ 1 щего ти- . вого разряда в состояние "0" и измепа, записана начальная фаза Форми- . нение прямого кода 110 разрядовруемой окружности К 1, и К Такти- , на обратные значения, что приводитрующие импульсы от генератора 3 вре к скачкообразному изменению. фазы окменного интервала запускают первый, ружности (Фиг,2, из точки 34 в точинтегратор 4 Сигнал на входе пере- ку 35).ключателя 11 "Разр," (фиг,4) замьет обратные, связи с выходом первых . Стрелка. на окружности указываетинтеграторов 41 и 42 . При этом коды 50 на направление формирования окружс выходов вторых интеграторов 51 иности. Дальнейшее суммирование еди 5 следующие.. ; яичных приращений окружности осущеТочка 29-1 Ч квадрант. Код коор-ствляется по дуге из точки 35 в точдинаты Х прямой. 11-й разряд "0". . ку 36, где составляющая Х остаетсяКод координаты У обратный. 1 1-й раэ в 1 квадранте, а по координате 711Ряд 1 происходит приращение кодов и затемТочка 30-1 1 1 квадрант . Код к перенос в знаковый разряд , что при-динаты Х обратный , 1 1 -й разряд водит к переключению ПКТ 6 с + Т на иана основании этого времени сигнал запуска генератора 3 временного, интервала,Рассмотрим схему формирования линий первого и второго порядков (Фиг.4), где показана коммутация преобразователей 61 и 6 кода в, ток,В схеме имеются два комплекта десятиразрядных преобразователей 61 и 6 кода в ток - ПКТ Х Г+3, Ги" ПКТ У. +1, Г-.фаза .запитки ПКТ 6 указана на Фиг.4. 11-й разряд второго интегратора 5, являющегося сумматором ком. бинационного типа, является знаковым и служит для коммутации ПКТ 6 в зависимости от квадранта Формирования изображения на экране ЭЛТ 16,ПКТ Х +, 7 Г+3 открывается, когда 11 р +"0". ПКТ Х -; У - открывается, когда 11 .р - "1". На ПКТ Х (-); У - подаются с интегратора 5 инверсные коды 1 р10 р.Допустим, формируется линия вто- рого порядка, т.е. окружность с центром в центре экрана ЭЛТ 16 и радиусом,; не .выходящим за пределыэкрана ЭЛТ 16, При этом коды ХЪь на входе второго интегратора 5 нулевые у рование линии. С генератора 3 временного интервала поступает пачка импульсов суммирования единичных .Приращений линии, пропорциональная 25 коду длины формируемой линии.При подаче на второй интегратор5 кода ХоУо и при подаче на первыйинтегратор 4 кода начальной фазы окружности (Фиг.2 а,б,в,г) формирование окружности выходит за пределы зоны отображения на экране ЭЛТ 16.- У и скачку Фазы окружности в точку 37.Дальнейшее суммирование приращений окружности осуществляется по дуге из точки 37 в точку 38, где составляющая У. остается в 4 квадранте, а по координате Х происходит приращение кодов и перенос в знаковый разряд, что приведет к скачку Фаза окружности в точке 39,Дальнейшее суммирование прираще-ний окружности осуществляется източки 39 в точку 40, где составляющая Х остается в 3 квадранте, а покоординатеУ происходит сброс энакового разряда . в состояние Ои изменение прямого кода 1 . . . 1 О разрядов на обратные значения , что приведет к скачку Фазы окружности вточку 4 1 .Из точки 4 1 дуга окружности придет в точку 4 2 , из которой началосьФормирование окружности . Если приэтом осуществить подсвет формируемой окружности , то на экране ЭЛТотобразятся отрезки окружности 29-4 1.,35-3 6 , 31- 38 , 3 9-40 ,Из всех отрезков нужно подсветить только 29-4 1, поскольку остальные отрезки являются ложными, помеховьви.Элементы 12 и 12 ИСКЛЮЧАКЗЦЕЕИЛИ элемент 13 ИЛИ, триггер 14,генератор 17 одиночного импульса идополнительный 12-й разряд интеграторов 5 и 5 запрещают подсвет линий, выходящих эа пределы экрана ЭЛТ 16.Дополнительный 12-й разряд интеграторов 5 и 5 объединен по входу с 11-ым. знаковым разрядом и в Формировании линий не принимает , участия, а указывает иа прйнадлежность формируемой линии квадранту экрана ЭЛТ 16, что необходимо для . правильной работы элемента 12 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, чтобы исключить ложные засветки.На фиг. 2 а, б, в, г изображено Формирование окружностей во всех четырех квадрантных экрана ЭЛТ 16.При записи начальной фазы окружнести (т.42,фиг.2 а) в 11-й:и 12-й разряды интегратора 5 канала Х записана "1". В соответствии с таблицей истинности (фиг.5) на выходе элемента 12, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,появляется "О", который проинвертнруется элементом 13 ИЛИ. Единица5 с выхода элемента 13 ИЛИ поступитна вход Э триггера 14, на вход С ко-,торого поступят тактирующие импульсыс выхода генератора 3 временного интервала и запишут эту "1". С выхода 10 триггера 14 "1 информация поступитна подсвет линии на ее полезномучастке от точки 42 до точки 34.Далее с точки 35 11-й разряд каналаХ меняет знак на входе интеграто ра 5 и на выходе элемента 12ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ канала Х появится "1",что приведет к записи "О" на триггер 14, с выхода которого "О" выключит нодсвет. 12-й разряд выхода 20 интегратора 5 яйяется признакомпринадлежности квадранту и вформировании окружности не принимаетучастия, а только управляет подсветом отрезков окружности.25Подсвет окружности вновь включается, только начиная с точки 41 идо точки 42, т.е, светится участококружности, находящийся, только впределах экрана ЭЛТ 16, Появление"1" на выходе элемента 13 ИЛИ вточке 41 кроме разрешения записисигнала подсвета в триггер 14, вызовет появление импульса с выходаГОИ 17, запускающего анализатор 7, 35 который сначала останавливаетю апотом вновь, отсчитав максимальноевремя установления тока вкатушкеЭЛТ, запускает генератор 3 временного интервала. Работа анализато ра 7 в данном случае нужна для того, чтобы все переходные процессы,возникающие при скачках фазы окружности, прекращались к началу полезной засветки линии 41-42. В точке 45 42 формирование окружности прекращается, идет запрос на новый фрагмент изображения с входа 18 запроса информации, Импульс с входа 18записывает в анализатор 7 коорди нату последней точки фрагмента изоб.ражения, обнуляет триггер (подсве-та) 14 и обиуляет счетчики 26анализатора 7, что приводит к запрету работы генератора 3 временно го интервала. Аналогично осуществляется отображение окружности,изображенной на Ьиг. 2 б, которойсоответствует подсвет отрезка 3940; фиг. 2 в - подсвет отрезка 3536; Фиг,2 г - подсвет отрезка 37-38,На фиг.2 а,б,в,г наряду с окружностью изображена линия, выходящая из точки 43 за пределы экрана ЭЛТ 16, Подсвет линий выключается в точке 44, т.е. ложных засветок эк.рана ЭЛТ 16 нет при формировании линий, выходящих за пределы экра-на ЭЛТ 16.Анализатор 7 времени установления тока в катушке ЭЛТ работает следующим образом.Импульсом с выхода 18 запроса информации код конечной точки предыдущего фрагмента изображения с выходов интеграторов 5 запишется в регистры 19 обоих каналов, а счетчики 26 обнулятся через элемент ИЛИ 25.Импульс с входа 10 записи информации, пройдя элемент 20 задержки, запишет в счетчик 26 с параллельной записью в обратном коде разность чисел, получаемую на выходе сумматора 21 от вычитания . двух чисел - кода с регистра 19 и кода начальной координаты последующей информации с выхода интегратора 5.Этим же импульсом с выхода элемента 20 задержки через первый эле-. мент 22 ИЛИ одновременно запускается триггер 23, дающий разрешение первому элементу 24 И на прохождение счетных импульсов, которые. заполняют код счетчика 26 от первоначально записанного значения до ,переполнения.ЬПереполнения счетчика 26 определяется дешифратором 27, который вырабатывает уровень логической единицы, обнуляющий триггер 23, тем самым запрещается прохождение счетных импульсов через первый эле- мент 24 И. Это относится к обоим каналам отклонения луча, Совпадение двух логических единиц от обоихканалов на входе второго элемен-та 28 И даст на его выходе сигнал,запускающий генератор 3 временногоинтервала, по окончании работы которого вырабатывается импульс навход 18 запроса информации. О При формировании окружности, выходящей за пределы экрана ЭЛТ,координата точки окружности совершаетброски в крайние точки (см.фиг.2).Для того, чтобы устранить влияние 15 переходных процессов при вхождениилинии в пределы экрана ЭЛТ 16, навход ГОИ 17 с выхода элемента 13ИЛИ подается единичный уровень иГОИ 17 выработает один импульс на 20 дополнительный вход запуска, который через элемент 25 ИЛИ обнулитсчетчик 26,что дает нулевой уровень сигнала с выхода элемента 28 Ина генератор 3 временного интерва ла и тем самым остановит его работу. Импульс с выхода ГОИ 17 черезэлемент 22 ИЛИ одновременно запустит триггер 23, дающий разрешениепервому элементу 24 И на прохождеЗо ние счетных импульсов, которые заполняют код счетчика 26 от нулядо переполнения. Тем самым отсчитывается максимальное время на установление тока в отклоняющейсистеме 9 ЭЛТ. После чего единичныйуровень сигнала с выхода элемента 28 И включит генератор 3 временного интервала для завершенияформирования фрагмента изображения, 4 О Элемент 20 задержки введен длятого, чтобы импульс с входа 10 записи информации пришел позже импульсас выхода генератора 17 одиночногоимпульса и записал разность кодов 45 с выхода сумматора 21 в счетчик 26,Таким образом, подсвечиваетсятолько та часть окружности илилинии, которая должна быть в пределах экрана ЭЛТ 16, а различные лож- О ные засветки исключаются .