Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

и 930357 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СИИДЮТИеЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик(61) Дополннтельное к авт, санд-ву(22)Заявлено 06.02.80 (21) 2880778/18-2 Йс прнсоеднненнеи заявки М(23) Прнорнтет(5 )М. Кл,6 09 6 1/08 Государственный квинтет Сьь.Р ее делам нзебретеннй.Ъ,",с,(72) Авторы нзобрете пня Пермский политехнический институтл( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться при построении устройств для отображения информации на электроннолучевая трубке.Известны устройства для отображения информации на экране электроннолучевой трубки 11 и21Эти устройства не предназначены для формирования подвижной относительно экрана электроннолучевой трубки плоской фигуры, что является их недостатком. Наиболее близким по техническому решению является устройство, содержащее счет чи к, подключенный к первому входу дешифратора, и усилитель подсвета, соединенный с модулятором электроннолучевой трубки, к отклоняющим катушкам которой подключены через соответствующие усилители отклонения луча генераторы строчной и кадровой разверток 3,Указанное устройство не позволяет формировать на экране электроннолучевой трубки плоскую фигуру, изменяющую свое положение относительноэкрана электроннолучевой трубки, чтосужает область применения этого устройства.Цель изобретения - расширение области применения за счет формирования на экране ЭЛТ плоской фигуры,изменяющей свое положение относительно экрана,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство введены Формирователь эталонного напряжения, двесхемы сравнения и два блока элементов И, причем вход первого блока элементов И подключен к первому выходудешифратора, а выход - к формирователю эталонного напряжения, выходкоторого подключен к первому входупервой схемы сравнения, выход которой подключен к генератору строчнойоазвертки, выход которого подключен930357 м Ъа Заказ 3 ч 78/67 Тираж ч 71 Подпис Филиа ВНИ аврфЙ ПП "Патент", г. од, ул. Проектна3 93035к второй схеме сравнения, выход которой подключен к второму входу дешифратора, второй выход которогоподключен к второму блоку элементовИ, выход которого подключен к усилителю подсвета, а третий выход дешифратора подключен к генератору кадровой развертки.На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на Фиг.2 - структурная схема дешифратора; на фиг.3временная диаграмма работы устройства; на Фиг.4 - принцип Формированияна экране ЭЛТ изображения плоской, фигуры, изменяющей свое положение относительно экрана ЭЛТ; на фиг.5временная диаграмма работы устройст 1 ва и принцип формирования на экранеЭЛТ иэображения Фигуры при развертке одной строки иэображения,Устройство содержит сче,чик 1, дешифратор 2, усилитель 3 подсвета,усилители 4 и 5 отклонения луча, генератор 6 строчной развертки и генератор 7 кадровой развертки, первыйблок 8 элементов И, Формирователь 9эталонного напряжения, первая схема10 сравнения, вторая схема 11 сравнения, второй пок 12 элементов И.На вход счетчика 1 подключено опор- Зное напряжение 0, на второй вход первой схемы 10 сравнение-напряжение ,задания 011,ДешиФратор 2 предназначен дляьпреобразования кода числа в сигнална одном из его выходов. Дешифратор2 построен на базе схем совпадения.На Фиг,2 приведена структурная схемадешифратора 2. Дешифратор 2 состоитиз элементов И .13-21.Входы первого блока 8 элементов И1 Щподключены к первому выходу дешифра"тора 2, а выход - к Формирователю 9эталонного напряжения, Первый блок 8элементов И служит для собирания ипередачи на Формирователь 9 эталон 4ного напряжения выбранных элементов И13-16 кодов сигналов, запускающихФормирователь 9 эталонного напряжения.Входы второго блока 12 элементовИ подключены к второму выходу дешифратора 2, а выход - к усилителю 3подсвета. Второй блок 12 элементов Ислужит для собирания и передачи наусилитель 3 подсвета выбранных элементов И 17-20 кодов числа высвечиваемых точек. Блоки 8 и 12 элементовИ могут быть реализованы с помощьюполупроводниковых диодов. 7 4формирователь 9 эталонного напряжения, вход которого подключен к выходу первого блока 8 элементов И, авыход - к первой схеме 1 О сравнения,предназначен для Формирования эталонного линейно изменяющегося во времени напряжения. В качестве Формирователя 9 эталонного напряжения можетбыть принята схема генератора пилообразного напряжения.Схема 10 сравнения, на один входкоторой подается эталонное напряжениес Формирователя 9 эталонного напряжения,на другой вход - напряжениезадания, а выход которой подключен кгенератору 6 строчной развертки,предназначена для сравнения эталонного напряжения и напряжения задания. Ъ.момент равенства эталонногонапряжения и напряжения задания схема 1 О сравнения вырабатывает сигналдля запуска генератора 6 строчной1 развертки. В качестве схемы 1 О сравнения может быть принята схема сравнения с положительной обратной связьюи усилителем.Вторая схема 11 сравнения, входкоторой подключен к выходу генератора 6 строчной развертки, а выходк второму входу дешифратора 2, предназначена для преобразования линейно изменяющегося напряжения генератора 6 строчной развертки в напряжение прямоугольной Формы. В качестве второй схемы 11 сравнения можетбыть принята схема сравнения с триггером .Шмидта,На Фиг.3 представлена временнаядиаграмма работы устройства,где 0 о - опорное напряжение;Те - время заполнения счетчика;Оу - напряжение задания;О " эталонное напряжение;Т - длительность прямого ходаэталонного напряжения;0 - напряжение строчной разверт ки;0 - напряжение кадровой развертки;Т - длительность прямого ходанапряжения строчной развертки;Т - длительность прямого ходанапряжения кадровой развертки;С - текущее значение времени.На Фиг.ч представлен принцип формирования на экране ЭЛТ изображенияплоской Фигуры, изменяющей свое по930357 5ложение относительно экрана ЭЛТ,где ХОУ - прямоугольная система координат;Э в .положение экрана ЭЛТ впрямоугольной системе координат;, +1 1+2 - порядковые номера произвольно выбранных соседних строк;- первоначальное положение Оформируемой плоской фигуРыф- смещенное вдоль оси Х положение формируемой плоской фигуры; 15а, Ьсуде 1 - высвечиваемце точки,образующие контур Формируемой Фигуры;- длина строки,Ф; расстояние по оси Х между 20наиболее удаленными точка-.ми фигуры.. На фиг.5 представлены временная диаграмма работы устройства и принцип формирования на экране ЭЛТ изображения фигуры при развертке одной строки изображения,где Т, - длительность прямого ходаэталонного напряжения на1-ой строке;Т;+, - длительность прямого ходаэталонного напряжения на+1-ой строке;Тз - длительность прямого ходаэталонного напряжения нас+2-ой строкеО д - напряжение задания, соответствующее первоначальному положению Формируе 40мой плоской Фигуры;О - напряжение задания,. соответствующее смещенномувдоль оси Х положениюформируемой плоской Фигуры4юС - начало формирования направления строчной развертки на строке при первоначальном положенииФигуры; начало формирования напряжения строчной развертки на строке при смещенном вдоль оси Х поло- .фф жении фигуры.Устройство работает следующим образом,6Пусть необходимо сформировать на экране ЭЛТ изображение плоской фигуры заданной формы.Располагаем экран ЭЛТ в прямоугольной системе координат ХОУ таким образом, чтобы направление строчной развертки совпадало с направлением оси Х, а направление кадровой развертки - с направлением оси У (фиг.4). Плоская фигура заданной формы имеет возможность в любом направлении перемещаться вдоль оси. Х, причем размер фигуры по оси Х превышает размер экрана. Необходимо формировать изображение той части фигуры, кото-. рая в данный момент времени находится в пределах экрана. Формирование изображения контура Фигуры осуществляем при последовательном обегании лучом ЭЛТ всех строк кадра высвечиванием точек, образующих контур фигуры.Как известно, частота квантования, т.е. наименьшее расстояние между соседними высвечиваемыми точками, образующими изображение фигуры, определяется по заданной точности воспроизведения фигуры на экране электроннолучевой трубки. 8 свою очередь, при заданной скорости строчной развертки расстояние по оси Х между соседними точками определить частоту опорного напряжения Ода размер строки развертки - длительность прямого хода напряжения строчной развертки - Т (Фиг.3) В момент пересечения очередной строки с контуром изображаемой фигуры под действием импульса опорного напряжения Од поступающего на усилитель 3 подсвета (фиг.1) происходит отпирание ЭЛТ, в результате чего на экране ЭЛТ происходит высвечивание данной точки . ,контура. Таким образом, последовательность высвечиваемых точек, обра.зующую контур изображаемой фигуры, можно представить в виде точек .пересечения строк развертки с контуром этой фигуры, Так, например, точки а и Ъ (фиг.4) образованы пересечением 1-ой строки развертки с контуром фигуры, а точки с и с, Т и т - пересечением соответственно +1-, + +2-ой строк с контуром фигуры, Так как развертка всех строк одного кад" ра, т.е. формирование всей фигуры, происходит в течение времени Тд заполнения счетчика 1 (фиг.3) импульсами опорного напряжения Од, то мож9303ки возвращается в исходное крайнее положение, а электроннолучевая трубка переходит в запертое состояние.Повторное Формирование напряжений строчной 0. и кадровой О разверток происходит аналогично предыдущему. В счетчик 1 заносится первый импульс опорного напряжения Од Дешифратор 2 под действием этой единицы, занесенной в счетчик 1, выра батывает сигнал для запуска формирователя 9 эталонного напряжения и т.д. По окончании развертки последней строки устройство вновь переходит в исходное состояние, а при занесении 5 первого импульса опорного напряжения. Оо в счетчик 1 начинается новое формирование напряжений разверток. Такии образом, работа устройства много.кратно повторяется.20Рассмотрим подробнее последовательность выработки сигналов для высвечивания точек при развертке + +1-ой произвольно выбранной строки (фиг.5)Элементы И 13, 14, 15 и 16 (фиг.2) дешифратора 2 из поступающих на их входы со счетчика 1 множества. сигналов выбирают коды сигналов, запускающих через первый блок 8 элеиентов И формирователь 9 эталонного на" пряжения при развертке на экране ЭЛТ соответственно на 1-ой, 1-ой, +1-ой и т.д, строк. Пусть фигура находится в первоначальном положении - положе" нии 1 (фиг.4). По окончании времени пряиого хода Тэ эталонного напряжения Оз на -ой строке развертки, строке, предшествующей рассматриваемой, элемент И 1 дешифратора 2 (фиг,1) из поступающих на ее входы со счетчика 1 множества сигналов выбирает код сигнала, запускающего. через первый блок 8 элементов И фор.- мирователь 9 эталонного напряжения при развертке на экране ЭЛТ +1-ой45 строки Тз, =Т, =Т,;+г, Этот сигнал с выхода элемента И 11 дешифратора 2 через первый блок 8 элементов И поступает на вход формирователя 9эталонного напряжения, который формирует эталонное напряжение при развертке +1-ой строки. С выхода Формирователя 9 эталонное напряжение 0 поступает на один из. входов первой схемы 1 О сравнения, на другой вход которой поступает напряжение1задания ОВ момент времени С=С наступает равенство эталонного напряжения 0 и напряжения задания 57 О,Оф (Фиг.5), и первая схема 10 сравнения вырабатывает сигнал, .который запускает генератор 6 строчной развертки. В результате действия напряжения строчной развертки Ц сформированного генератором 6 строчной развертки, на экране ЭЛТ происходит развертка +1-ой строки. На рассматриваемой +1-ой строке раз" вертки находятся точки с и , принадлежащие контуру плоской Фигуры. Каждой из этих точек соответствует определенный код числа, который занимает неизменное положение на временной оси заполнения счетчика.Т (Фиг.5) Примем, что точка с среди всех высвечиваемых точек имеет второй порядковый номер, а точка д третий. После поступления на первый вход элемента И 18 дешифратора 2 с генератора 6 строчной развертки напряжения. строчной развертки ОХ элемента И 18, выбирающая код второй высвечиваемой точки, вырабатывает сигнал при появлении на ее других входах со счетчика 1 кода числа точки с. Необходииым условием формирования сигнала схемой совпадения является одновреиенное присутствие сигналов на всех ее входах. Поэтому во время прямого хода на 1+1-ой строке напряжения строчной развертки 0 на выходах элементов И 17, 19 и 20 сигналы не формируются, так как временное расположение выбираемых элементами И 17, 19 и 20 кодов чисел высвечиваеиых точек и напряжения- строчной развертки О различно. Сигнал с выхода элемента И 18, являющегося вторым выходом дешифратора 2, через второй блок 12 элеиента И и усилитель 3 подсвета поступает на модулятор ЭЛТ, формируя на экране ЭЛТ точку с. Следует отметить, что кЬд числа точки с находится в конце прямого хода напряжения .строчнои развертки Ох, поэтому высве- . чиваемая точка с находится в конце +1-ой строки, т.е, на правом краю экрана ЭЛТ. Аналогично происходит высвечивание точек на других строках .развертки, в результате чего происходит фориирование неподвижного изображения той части фигуры, которая в данный момент времени нахбдится в пределах экрана ЭЛТ.Для смещения фигуры по оси Х влево (положение ) увеличивают величину" напряжения задания до значения О, . При этом формирование напряжения11 9303 строчной разверки О относительно начала заполнения счетчика 1 (момент .времени с=0) начинается позднее, в момент времени 1=1- (фиг,5) так как из-за большей величины напряженияПзадания О с позднее наступит равенство между эталонным напряжением и напряжением задания. При смещении относительно начала заполнения счетчика 1 напряжения строчной развертки О, 1 О изменяется временное расположение ;между этим напряжением и кодами чисел высвечиваемых точек. Теперь при поступлении на первые входы элементов И 18 и 19 дешифратора 2 с генератора 1 Ь строчнои развертки напряжения строчной развертки О элементов И 18 и 19 вырабатывает сигналы при появле" нии на их других входах со счетчикакодов чисел соответственно точек уо с и 0 элементов И 17 и 20 дешифратора 2 не формирует. сигналы, так как во время действия на их первых входах напряжения строчной развертки О на их других входах отсутствуют вйбира емые этими схемами коды чисел. Сигналы с выходов элементов Ц 1.8 и 19 че,рез второй блок 12 элементов И и усилитель 3 подсвета поступают на модулятор ЭЛТ, формируя на экране ЭЛТ зо точки с и д . Следует отметить, что при увеличении напряжения задания до значения ООкод числа точки с находится в набале, а код числа точки дв середине прямого хода напряжения строчной развертки О Поэтому высве-. чиваемая. точка с находится в начале, а точка д - в середине 1+1-ой строки. Таким оврвэом, при увеличении напряжения задания Орвысвечиваемые точ" ки с и д смещаются. вдоль оси Х справа налево, Аналогично происходит смещение высвечиваемых точек и на дру" гих строках развертки. В результате этого происходит формирование непод" вижного. изображения фигуры, смещенной влево, в положение 11 относительно ее первоначального положения, положенияСледовательно, при увеличении О величины напряжения задания Ор фигура смещается влево вдоль оси Х относительно экрана .ЭЛТ. Аналогично,при уменьшении величины напряжения задания Ощ фигура смещается вправо вдоль оси Х относительно экрана ЭЛТ.Таким образом, при изменении величины напряжения задания Ос на эк 57 12ране ЭЛТ формируется изображение плоской фигуры, перемещающейся вдоль оси Х относительно экрана ЭЛТ.Следует отметить, что при больших смещениях фигуры относительно экрана ЭЛТ коды .чисел наиболее удаленных точек находятся за пределами напряжения строчной развертки О .и эти точки не будут формироваться на экране ЭЛТ. Следовательно, при больших размерах по оси Х фигуры и при больших ее смещениях по оси Х на. экране ЭЛТ формируется та часть фигуры, которая находится в зоне экрана ЭЛТ (фиг.М и 5). Для этого период эталонного напряжения Т должен всегда выбираться с учетом расстояния по .оси Х между наиболее удаленными точками фйгуры, В рассматриваемом примере длительность прямоо хода эталонного напряжения Тз находится из соотношенияЙ +2 ФТТ.з хВ этом случае изображения крайнихточек ФигурЫ по оси Х могут бытьсформированы на обоих краях экранаЗЛТ,Эталонное напряжение Оз, Формируемое формирователем 9 эталонного напряжения,. изменяется линейно во времени. Это позволяет иметь при срав"нении на первой схеме 10 сравнения . напряжения заданйя Ор, величина которого определяет положение фигуры на экране.ЗЛТ, с эталонным напряжением О.- линейную зависимость между напряжением задания Оуа являющимся сигналом управления положением фигуры и положением фигуры на экране ЭЛТ. В общем случае Форма эталонного напряжения Оз, Формируемого формирователем 9 эталонного напряжения, отличается от линейной.Время заполнения счетчика 1 Т находимся из уравненияТ =Т пгде и - число строк развертки.Длительность прямого хода напряжения кадровой развертки определяется из уравнения.Т=(п -1 ) Т+Т,Использование изображения позволит расширить область применения устройства13формула изобретения Устройство для, отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее .счетчик, подклю ченный к первому входу дешифратора, и усилитель подсвета, соединенный с Ъюдулятором ЭЛТ, к отклоняющим катушкам которой подключены через соответствующие усилители отклонения 1 в луча генераторы строчной и кадровой разверток, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счзт формирования на экране ЭЛТ плоской фигуры, изменяющей свое положение относительно экрана, в устройство введены формирователь эталонного напряжения, две схемы сравнения и два блока элементов И, причем вход первого блока элемен тов И подключен к первому выходу дешифратора, а выход - к формироваК отключающиматтуюкюмэлектраииелуцедей ярубю тару клевера авиа 1 930357 14телю эталонного напряжения, выходкоторого подключен к первому входупервой схемы сравнения, выход которой подключен к генератору строчной развертки, выход которого подключен к второй схеме сравнения, вы.,ход которой подключен к второму вхо-.ду дешифратора, второй выход которого подключен к второму блоку элемен:тов И, выход которого подключен кусилителю подсвета, а третий выходдешифратора подключен к генераторукадровой развертки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Авторское свидетельство СССРи 483690, кл. 6 06 К 15/20 1973.2. Авторское свидетельство СССРИ 484540, кл. 6 06 К 15/20 19733. Авторское свидетельство СССРН 600585, кл. а 06 К 15/20 1976,С. Втор рцВнения Оторао ЮлИ деящррато- )рг