Устройство для отображения векторов на экране электронно лучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИК ЯО 13040. - . ,а 4 ЕЛЬСТВУ МУ СОИ ВТО(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ВЕК ТОРОВ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙТРУБКИ(71) Институт э У 14тронных управляющи 7) И ков, А.В.МироН,Степанов в, В.А.Ж ников, А ьнои ова нальног изобрет родейст выше ни е 0183,1974,13,1977. чет пе а акал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ машинбретение относится к вычисли- технике и может быть испольграфических дисплеях функцио(векторного) типа. Целью ния является повышение быстия и точности устройства. По- быстродействия достигается эа енесения операции деления говые цепи, а также ускоре1304014 Составитель Л.Амбросимоведактор М.Бандура Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо одписное Производственно-полиграфическое предприяти Ужгоро Проектн акаэ 1312/49 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, МоскТираж 673 Прственного комитета СССРобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д, 4130401 ния определения и обработки большего и меньшего координатных приращений на блоке 2 сравнения координатных приращений и блоке 42 нормализации кодов, Повьппение точности достигается за счет нормализации координатных приращений перед выполнением деления, определением и исключением с помощью дешифратора 34 кодов направлений и мультиплексора ситуации деления на нуль, разнесением во времени процессов интегрирования и коммутации аналоговых сигналов, а также принудительным выводом усилителей 24, 25 отклоняющей системы ЭЛГ на линейнь 1 й участок и коррекцией накопившейся .погрешности интегрирования. Для обеспечения реализации цели в состав устройства дополнительно введены триггер33, дешифратор 34, второй суммирующий усилитель 35, второй интегратор36, второй и третий инвертирующие усилители 37 и 38, два ключа 39, 40, второй ссгласующий элемент 41 и блок 42нормализации кодов, Кроме того, введенряд новых связей и изменена структура блока синхронизации и мультиплексора. 2 з.п,ф-лы, 6 ил, 1 табл, Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в графических дисплеях Функционального (векторного) типа.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства,На фиг, 1 представлена Функциональная схема устройства на Фиг. 2 - схема блока нормализации кодов координатных приращений; на фиг, 3 - схема мультиплексора, на фиг, 4 - схема интегратора, на фиг. 5 - блок синхронизации; на фиг, 6 - временная диаграмма выработки управляющих сигналов синхронизации.Устройство для отображения векторов на экране электронно в лучев труб ки содержит электронно-лучевую трубку 1 (ЭЛТ), блок 2 сравнения координатных приращений, первый, второй и третий входы 3, 4 и 5, блок 6 синхронизации, синхровходы 7 и 8 блока 2, четвертый вход 9,выход 10 готовность и пятый вход 11, счетчик 12, первый выход 13 блока 2, мультиплексор 14, первый и второй управляющие входы 15, 16 мультиплексора 14, первый информа - ционный вход 17 мультиплексора 14, первый инвертирующий усилитель 18, .шину 19 опорного напряжения, второй информационный вход 20 мультиплексора 14, первый цифроаналоговый преобразователь 21, второй цифроаналоговый преобразователь 22, отклоняющую систему 23 ЭЛТ 1, первый и второй координатные усилители 24 и 25, первый интегратор 26, первый согласующий 2элемент 27, первьй суммирующий усилитель 28, третий цифроаналоговый преобразователь 29, второй и третий выходы 30 и 31 блока 2, четвертый циф роаналоговый преобразователь 32, триггер 33, дешифратор 34, второй суммирующий усилитель 35, второй интегратор 36, второй и третий инвертирующие усилители 37 и 38, первый 39 и 10 второй 40 ключи, второй согласующийэлемент 41, блок 42 нормализации кодов координатных приращений, с четвертого по десятый выходы 43-49 блока 2, третий и четвертый информацион ные входы 50-51 мультиплексора 14,адресный вход 52 мультиплексора 14 ишестой вход 53.Блок 2 сравнения координатных приращений содержит с первого по шестой 20 регистры 54-59, первый 60 и второй 61вычитатели, элемент 62 сравнения,мультиплексоры 63 и 64.Блок 42 нормализации кодов координатных приращений содержит шифратор65 и сдвигатели 66 и 67.Каждый интегратор 26 и 36 содержитусилитель 68 и элементы памяти наконденсаторах 69 и 70.Мультиплексор 14 содержит аналоговые ключи 71-84 и резисторы 85-92.Управляющие входы ключей 71-80 соединены с соответствующими входами мультиплексора,а управляющие входы ключей81-84 являются управляющими входами15 и 16 мультиплексора.Блок 6 синхронизации содержит счет.чик 93, узел 94 постоянной памяти,3 13040 регистр 95 микрокоманды и элемент 96 ЗАПРЕТ,При этом вход сброса счетчика 93 является входом разрешения записи блока, а объединенные входы разрешения счета - входом блокировки блока и соединены с первым выходом регистра 95 микрокоманды.Устройство работает следующим образом. 10По сигналу готовность на выходе 10 устройства осуществляется загрузка координат конца очередного вектора, входящего в цепочку векторов. Для этого на входы 3 и 4 устройства из 15 ЭВМ поступают значения пары конечных координат, а на вход 5 - сигнал "Разрешение записи, который вызывает запись этих координат в регистры 54 и 55. Одновременно с этим бит разреше ния подсветки данного вектора заносится в триггер 33 с входа 53. Далее осуществляется вычисление модулей координат приращений на вычитателях 60 и 61 путем вычитания из значений конечных координат значений начальных координат из регистров 56 и 57. Кроме модулей приращений вычитателй выдают также разряды знака и признаки нулевого кода. Результаты вычитания заносятся в регистры 58 и 59 по сигналу на втором выходе блока 6 синхронизации, Элемент 62 сравнивает значения модулей координатных приращений и управляет мультиплексорами 63 и 64 так, 35 чтобы на первый вход блока 42 нормализации кодов координатных приращений поступило меньшее координатное приращение, а на второй вход блока 42 - большее. Одновременно с этим на 40 вьходе дешифратора 34 появляются управляющие сигналы, которые замыкают ключи 71-80 аналогового мультиплексора 14 в соответствии с таблицей. На входы дешифратора 34 при этом посту пают коды знаков и признаков нулевого кода по каждой из координат,а также признаки "больше" и "равно" из элемента 62 сравнения. 50Опорное напряжение с входа 19 делится при помощи цифроаналогового преобразователя 21 на значение меньшего приращения, поступающего с первого выхода блока 42 нормализации кодов у 5 координатных приращений, и передается на вход усйлителя 37. В обратной связи усилителя 37 включен цифроаналоговый преобразователь 22, который умень 14 4шает глубину обратной связи в зависимости от значения большего приращения.В результате по истечении времени установления цифроаналогового преобразователя 22 на выходе усилителя 37 попоявляется напряжение, пропорциональное опорному напряжению и отношениюзначений меньшего приращения к большему.Усилители 18 и 38 инвертируютопорное напряжение и напряжение сусилителя 37. Эти четыре сигнала поступают на входы 17, 20 50, 51 мультиплексора 14 и в соответствии с положением ключей 71-84 появляются напервом-четвертом выходах мультиплексора 14, поделенными делителями нарезисторах 89-92. Ключи 8 1-84 в этовремя замкнуты, поэтому на втором и,четвертом выходах мультиплексора 14сигнал равен О, Сигналы, поступающиена неинвертирующие входы усилителей28, 35 при замкнутых ключах 39, 40,проходят без изменения через усилители 28, 35, через интеграторы 26, 36и поступают на входы усилителей 24,25 отклонения. В результате изменяется значение тока в отклоняющей системе пропорционально этим сигналам.По истечении времени , необходимого для завершения переходного процесса, в усилителях 24, 25 отклонения на шестом выходе блока 6 синхронизации появляется логический сигнал,вызывающий размыкание ключей 39, 40и ключей 82, 83 в мультиплексоре 14,Напряжение, поступающее на вторыевходы каждого интегратора 26, 36, запоминается на емкости 69. Токи в отклоняющей сист,еме 23 остаются без изменения,После задержки Г, необходимой длянадежного срабатывания ключей 39, 40,появляется сигнал на пятом выходе блока 6 синхронизации. Этот сигнал вызывает размыкание ключей 81, 84 вмультиплексоре 14. В результате инвертирующие входы интеграторов 26 и36 через резисторы 85, 86 и 87, 88подключаются к входным сигналам мультиплексора 14 в соответствии с замкнутыми ключами 71-80. С этого моментаначинается интегрирование с постоянной времени, обусловленной значениемнапряжения. входного сигнала, сопротивлениями резисторов 85, 86, 87, 88и емкостями 70 в интеграторах 26 и 36 .Изменение напряжения на выходахинтеграторов 26 и 36 будет противо 5 13040 положно по знаку предварительной установке, следовательно, через некоторое время з значение токов в отклоняющей системе 23 будет равно значениям, соответствующим начальной координате вектора. За это время должны закончиться переходные процессы в усилителях отклонения и изменение отклоняющих токов будет происходить строго по линейному закону. В этот 10 момент блок 6 синхронизации вырабатывает импульс подсветки на седьмом выходе, начало которого совпадает с записью кода большего приращения в счетчик 12, работающий на вычитание, 15 а окончание - с обнулением счетчика 12, после чего он прекращает счет.После начала интегрирования значение модуля конечной координаты из регистров 54 и 55 переписывается в 20 регистры 56 и 57 по управляющему сигналу на первом выходе блока 6. Это вызывает изменение напряжения на выходах цифроаналоговых преобразователей 29,32 в соответствии с поступив шими значениями.Так как перемещение луча по одной из координат всегда происходит с одной и той же скоростью, длина вектора определяется длительностью им пульса подсветки. После снятия этого импульса при помощи сигналов, поступающих с пятого и шестого выходов блока синхронизации, замыкаются ключи 39, 40 и 81-84 в мультиплексоре 14. Напряжения с цифроаналоговых преобразователей 29, 32, соответствующие новым координатам, через усилители 28 и 35 заряжают емкости 69 интеграторов 26 и 36 и передаются на входы усили телей 24, 25 отклонения. Устойчивость цепи усилитель 28(35) - интегратор 26(36) обеспечивается согласующими элементами 27(41) . Ток, соответствующий конечной координате построенного 45 вектора, будет поддерживаться в отклоняющей системе 23 до начала построения следующего вектора, начальные координаты которого совпадают с конечными координатами построенного 50вектора. Блок 42 нормализации кодов. координатных приращений осуществляет нормализацию модулей координатных приращений, т,е, сдвигает их коды так, чтобы на втором выходе блока 42 единица была бы в старшем разряде, Эта операция осуществляется на комбина 4 6ционных сдвигателях, Величина сдвигазадается шифратором 65, определяющимположение старшей единицы в каналебольшего приращения (второй вход блока 42),Блок 6 синхр ониз ации вырабатываетуправляющие сигналы в соответствии слинейной микропрограммойзаписаннойв узле 94 и реализующей временную диаграмму, прив едейную на фиг. 6. Пер ебор адресов узла 94 осуществляетсясчетчиком 93, По сигналу на входе 9"Разрешение запуска" счетчик 93 устанавливается в "0" и, если нет блокирующего сигнала на первом выходе регистра 95 или нулевого сигнала натретьем входе блока 6, начинает счет,В исходном состоянии счетчик 12 находится в нулевом состоянии, следовательно,на его выходе - единичный сигнал, Запись кода с выхода мультиплексора 64 в счетчи 12 снимает сигнална выходе счетчика 12 и блокируетсчет в счетчике 93, что приводит кповторению одной итой же микрокоманды - поддержанию единичных сигналовна пятом и шестом выходах блока 6синхронизации Обнуление счетчика 12вызовет продолжение счета в счетчике93. Последняя микрокоманда выдает сигнал на выход 10 "Готовность" и заблокирует счет по сигналу с первоговыхода регистра 95 до нового запуска,Сигнал подсветки формируется элементом 96 ЗАПРЕТ по состоянию триггера33 и признаку нулевого кода счетчика 12. Таким образом, за счет введения в устройство триггера 33, дешифратора 34, блока 42 нормализации кодов.координатных приращений, второго интегратора 36, усилителей 35, 37, 38, двух аналоговых ключей 39, 40, изменения структуры блока 6 синхрониза-ции и мультиплексора 14, а также введения новых связей удается повысить быстродействие и точность устройства. Повышение быстродействия достигается благодаря перенесению операции деления на аналоговые цепи, а также быстрому определению и обработке большего и меньшего координатных приращений на элементе сравнения, мультиплексорах и блоке нормализации кодов. Ситуация деления нуля на нуль исключается выдачей соответствующего ко да с выхода дешифратора 34 на мультиплексор 14 и замыканием ключей 75,80.7 13040 Процессу построения вектора предшест - вует принудительный вывод усилителей 24, 25 на линейный участок за счет подачи противоположного по знаку напряжения на их входы. Процессы деления, замыкания и размыкания ключей, цифроаналогового преобразования, с одной стороны, и интегрирования, с другой стороны, разнесены во времени, что исключает искажение интегрируемо- О го сигнала и искажение изображения на экране ЭЛТ. В конце процесса построения вектора накопившаяся погрешность интегрирования устраняется прямой передачей конечных координат с .выходов цифроаналоговых преобразователей 29, 32 на входы интеграторов 26, 36, переключенных в режим хранения,Формула из о бр ет ения 201. Устройство для отображения векторов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее блок сравнения координатных приращений, первый и второй информационные входы которо го являются соответственно первым и вторым входами устройства, вход разрешения записи является третьим входом устройства, блок синхронизации, первый и второй выходы которого 30 соединены с синхровходами блока сравнения координатных приращений, вход разрешения записи блока синхронизации является четвертым входом устройства, третий выход блока синхрониза ции является выходом "Готовность" устройства, тактовый вход блока синхронизации является пятым входом устройства, вход блокировки блока синхронизации подключен к выходу счетчи ка, установочный вход которого подключен к первому выходу блока сравнения координатных приращений, счетный вход счетчика соединен с пятым входом устройства, синхровход счетчика под ключен к четвертому выходу блока синхронизации, пятый и шестой выходы которого подключены к первому и второму управляющим входам мультиплексора, первый информационный вход которого 50 подключен к выходу первого инвертирующего усилителя, вход которого подключен к шине опорного напряжения, соединенной с вторым информационным входом мультиплексора и входом смещения 55 первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к , входу смещения второго цифроаналого" 14 8вого преобразователя, седьмой выходблок а синхр они за ции под ключ ен к мо -дулятору ЭЛТ, отклоняющая система которой подключена к выходам первого ивторого координатных усилителей, входпервого координатного усилителя подключен к выходу первого интегратора,соединенному через первый согласующий элемент с первым информационнымвходом первого суммирующего усилителя, соединенным с выходом третьегоцифроаналогового преобразователя,вход которого подключен к второму выходу блока сравнения координатныхприращений, третий выход которого подключен к входу четвертого цифроаналогового преобразователя, второй информационный вход первого суммирующегоусилителя подключен к первому выходуФультиплексора, второй выход которого подключен к первому информационному входу первого интегратора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,с цельюповышения быстродействия и точностиустройства, в него введены триггер,дешифратор, второй суммирующий усили-.тель, второй интегратор, второй итретий инвертирующие усилители, дваключа, второй согласующий элемент иблок нормализации кодов координатныхприращений, первый и второй информационные входы которого подключены кпервому и четвертому выходам блокасравнения координатных приращений,первый и второй выходы блока нормализации кодов координатных приращенийподключены к информационным входампервого и второго цифроаналоговыхпреобразователей, выходы которых подключены ко входам второго и третьегоинвертирующих усилителей, выход второго инвертирующего усилителя подключен к третьему информационному входумультиплексора и к входу третьего инвертирующего усилителя, выход которого подключен к четвертому информационному входу мультиплексора, адресный вход которого подключен к выходудешифратора, с первого по шестой информационные входы которого подключены соответственно к пятому по десятый выходам блока сравнения координатных приращений, третий выход мультиплексора подключен к первому информационному входу второго суммирующегоусилителя, второй информационныйвход которого подключен к выходу четвертого цифроаналогового преобразова 9 13040 теля и через второй согласующий элемент подключен к выходу второго интегратора, соединенному с входом второго координатного усилителя, первый информационный вход второго интегра"5 тора подключен к четвертому выходу мультиплексора, вторые информационные входы интеграторов подключены к. выхо,дам соответственно первого и второго ключей, информационные входы которых 10 подключены соответственно к выходам первого и второго суммирующих усилителей, управляющие входы ключей подключены к шестому выходу блока синхронизации, управляющий вход которо" 15 го подключен к выходу триггера, установочный вход которого подключен к третьему входу устройства, а счетный вход является шестым входом устройства. 202, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок нормализации кодов координатных приращений содержит шифратор и два сдвигателя, информационный вход первого сдвигателя является первым информационным входом блока, а выход является первым - выходом блока, информационный вход второго сдвигателя соединен с входом шифратора и является вторым ин 14 10формационным входом блока, выход второго сдвигателя является вторым выходом блока, выход шифратора подключен к управляющим входам первого, и второго сдвигателей.3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит постоянную память, счетчик, регистр фи элемент. ЗАПРЕТ, причем выходы счетчика соединены с адресным входом постоянной памяти, первый вход разрешения счета счетчи- ка является входом блокировки блока и соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, а второй вход разрешения счета - с первым выходом регистра, входы которого соединены с выходами постоянной памяти, с второго по седьмой выходы регистра являются соответ- ственно первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока, седьмым выходом блока является выход элемента ЗАПРЕТ, выход сброса счетчика является входом разрешения записи блока, тактовый вход счетчика является тактовым входом блока, соединенным,с тактовым входом регистра, прямой вход элемента ЗАПРЕТ являетсяуправляющим входом блока.оо о 1 со 1 1 о о 1 1 ол1 о о о о 1 1 о о о гоо о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о м 1 а д о 1 О 11 Х 5 ф л1 0 1 1сЧ 1 О13чао Ц В оо оо оо о - О