Устройство для отображения векторов на экране электронно лучевой трубки

Номер патента: 1635171

Авторы: Давейнис, Тормышев

ZIP архив

Текст

и 43 - знак проекции вектора на ось7. Сигнал с выхода элемента 62 И поступает на счетный вход первых мпадшихразрядов счетчиков И 71,72 и черезэлемент 73 задержки на счетные входывторых разрядов счетчиков 71,72. Скаждым сигналом комбинированного перемещения в счетчиках 71,72 будет сум-,мироватьсялибо вычитаться в зависи-мости от знаков приращений Х и ЬУкод числа 1 1. Вес первого младшегоразряда счетчиков 71,72 равен 0,25,а второго - 0,5 от величины единичного вага, 15Таким образом, в счетчики 71,72по каждому сигналу комбинированногоперемещения будет добавляться или вычитаться число 0,75. При этом сигналыпереноса (переполнения) - выходысчетчиков 71 и 72, которые образуютсяпосле выполнения соответствующих операций, поступают на счетные входыкоординатных счетчиков 67 и 68 через, элементы 69,70 ИЛИ. результаты выполнения операций на счетчиках 67,68 воежимах сложения и вычитания приведены соответственно в табл. 2 и 3.Информационные выходы счетчиков67,68 координат соединены соответст- ВОвенно со входами основных разрядовпреобразователей 9, 10 код-напряжение,а выходы счетчиков 71,й 72 формирователя 13 кода коррекции соответственно - со входами дополнительных разрядов преобразователей 9 и 10 выходыкоторых через координатные усилители7 и 8 подключены к отклоняющей системе ЭЛТ,Пример формирования шаговой траекторин с использованием изобретения всоответствии с выражениями (1)-(3)приведен в табл. 1. На фиг. 3 приведен пример графической зависимостисформированной траектории, а на 45фиг. 4 - траектория, сформированнаясогласно алгоритму, используемому визвестных устройствах, На фиг5 при"ведены зависимости 1 и 2 измененияпогрешности от угла наклона отрезкадля предлагаемого устройства (1) иизвестных устройств (2), из которыхвидно, что предлагаемое устройствообладает лучшими точностньми характеристиками.Таким образом, на ЭЛТ величинаэлементарного перемещения луча вдолькаждой оси при перемещении тольковдоль одной из осей составляет величину шага единичной длины, при диагональном перемещении при отработке комбинированного шага величина элементарного перемещения вдоль координатной оси соответствует 0,75 величи-, ны единичного шага, а величина диагонального перемещения при этом составит 0,752 = 1,06066, что уменьшает погрешность формирования вектора н повышает качество представляемого оператору изображения. При этом скорость вычерчивания вектора в изобретении постоянна, а у известных устройств скорость вычерчивания вектора пропорциональна длине большей проекции отрезка на оси координат, 11 оэтому в изобретении обеспечивается равномерность подсветки вектора и оператору на экране представляется более качественное отображение графической информации.Формула изобретения1Устройство для отображения векторов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее блок сравне ния координатных приращений, первый и второй информационные входы которого являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, вход разрешения записи блока сравнения является первым управляющимвходом устройства, блок синхронизации,первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым синхровходами блока сравнения координатных прира-.щений, вход разрешения записи блокасинхронизации является вторым управляющим входом устройства, третий выходблока синхронизации является выходом сигнала "1 отовность" устройства, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу блока синхронизации, счетчик окончания формирования вектора, установочный вход которого подключен к первому выходу блока сравнения координатных приращений, счетный вход которого является третьим управляющим входом устройства, установочный вход триггера подключен к первому управляющему входу устройства, четвертый выход блока синхронизации подключен к модулятору ЭЛТ, отклоняющая система которой подключена к выходам первого и второго координатных усилителей, информацион"цые ВхОды котг)рь 1 х подключены к Выходам соответственно первого и второго преобразователей код-напряжение, о тл и ч а ю щ е е г. я тем что с це 5 лью повьпяеция точности и качества изображения путем вь)равнивация яркости отображаемых отрезков вектора в устройство введены формирователь импульсов ориентации единичного вектора,формиро ватель текущих координат векгора и формирователь кода корРекции координат, сицхровход которого подключен к второму выходу блока синхронизации, соединенному с синхровходом Формировате ля текущих координат вектора, первьп, второи, третий и четвертый информационные входы которого подключены соответствецно к шестому, седьмому, в )сьмому и девятому выходам блока сравнения, соединенным соответственно с перв),в, Вторым, третьим и четвертым ицформационньии входами формирователя кода коррекции координат, первый и второй выходы которого подключены к 25 первым ицАормационньм входам соответ-твенно первого и второго преобразователей код-напряжение, вторые информационные Входы которых подключены соответственно к г)ервому и второму выходам 1 рорлирователя текущ)х коордиц т вектора, первый и второй установочные входы которого подключены соответственно к четвертому и пятому выходам блока сравнения, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому инФормационному и к первому установочному входам Форлрователя импульсов ориентации единичного вектора, первый и второй выходы 40 которого подключены к первому и второму ицвормационным входам 1 рорлроьателя текущих координат вектора, третий и четвертый ицформацОнные входы которого подключены соответственно 45 к третьему и четвертому выходам формирователя кода коррекции координат, второй синхровход которого подключен к третьему выходу Формирователя импульсов ориентации единичного векто 50 ра, соедиценного с первьм управляющил) входом счетчика окончания Формирова - ния вектора, второй управляющий вход которого подключен к четвертому выходу формирователя импульсов ориентации единичного вектора, пятьгй выход которого подключен к входу начальной установки счетчика окончания формирования вектора, третий управляющий Вход когорого по;1 ключец к 1 цестомуВыходу формировател я импу)1 ьсов ориентации едцьцчного вектора, тактирующии Вход которого 11 одклю 1 ен к вьгходу генератора тактовых импульсов, Второп установочцьп вход горл)11 рователя импучьсов ориентации единичного вектора подключен к выходу счетчика окончания формирования вектора, четвертый и пятьлй управляющие входы которого подключены к пятому и шестому выходам блока синхронизации, с пятого по пятнадцатый Выходы которого подключены соответственно к первому - одиннадцатому управляющим Входам формирователя импульсов ориентации едиьп 1 чцого вектора, седьл)с Й вход которого подключен к входу блокировки блока синхроц 1 заци 1, второй информационный вход формирователя импульсов ориентации едицичного вектора подкпючен к первому выходу блока сравнения,2, устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что Формирователь импульсов ориентации единичного вектора соерют цакапл)вающ)1 сумматор, первый ц вто 1)ой регистры сдвига,первьп 1 и второй коммутаторы, первый и второй триггеры, с первого пс девятьгй элемеци 1 ЬП 1, с первого по четвертый элементы И, первый и второй элементы задержки, вход первого элемента задержки является первым установочным Входом ф 1)рл 1 ровате.)1 я, соединенным с устноцочцьми входами первого и второго триггера, первого регистра и с первыл 1 входом пятого элемента Ж 111,первыи выход первого элемента задержки яв.яет я пятым выходом блока, второй выход первого элемента задержки под)л)пец к установочному входу накапливающего сумматора, управляющий вход которого подключен к выходу седьмого эле)1 ецта 11 И, первый выход накапливак)ще) о сумматора подключен к первому информационному входу первого коммутатора, второй информацонньп вход которого является вторыл информационным входом формирователя, первый управляющий вход первого коммутатора является первьлм управляющим входом формирователя, соединенным с управляющими Входом первого триггера, первым уп-равляющим входом первого регистра и первым информационным входом второго элемента К 1 И, выход первого коммутатора подключен к информационному входу второго регистра, первый управля 1635171ющцц Вход которого подключен к первому цн(1 зозмсзццоццому входу второго комлутатор 1, второй цнФормаццоццый вход которого подключен к выходу первого5 Регистра, иформаццоццьп Вход которо."с 1 сЯ сз 1 (:11 11(. РВим 1 цфосса Ццоц цым Бхо ДОМ ФОРМЦР ЗВатЕЛЯ, сЬ(ХОД ВТОРОГО КОМс я тосс ц, с 11 с 1 ссе с Г 1 Я(ЬО)пса си( снносу111(. сс.сс:.з.знзсс с суммат зра, третцй 10 Ц С, В, с; Ьп СС,ГРД,1 ОтОРОГО ПСЗДКГ 1(ЗЧЕ- гцс 1 гсессзс.гс 1(снсог 11 ццоццьпс Входам церВого и Второго элементов И, вторые ин"ццсСсцП,Е ЗХОды КО ГОРИХ яЗЯЯЮтСЯ сст сс;тц)ующцм вхо:ом сЬормцроватепя,СснссВР 1,111 ОЦЦИЕ ВЫХОДИ ПЕРВОГОСС ", О, О 1:ЕСЕЦФОГЗ И ПО;1;ЛОсЕЦИ КСЗтсЗсзс ГСС Р:1 Г гсра зто с сс(З, сгс с ) Р Г . с с 1 гсс Р с с с Я с сс П сс1 сс,с с со, с рсзц;сс 1,сс авзЯю 11 Й20С Ь,СосС,1 С 1, с. , с Я В.1 Я ЕТСЯ 011 гцн; 1(11 тссм ъпРасз:лссс.с в.:;о;(1 бгока,цс,с (с 1 СЗ)ЗО Гс с зЗЕ;Ецт;1 И 01 ПОд ЛЮЧЕНс,с . сню 1(,с сзкосу с сер Вс сго коммутац; р су .;:,:Ор:ас 1(зццому го1:горос с элемента ИЛИ, первый ицрссациоцц,11 зход первого элемент И является четвезтым управляющи с ь:осом Формирователя, соединенным г цервимц цц(Ьормаццонцыми входами тре. о, (осг мого ц;евятого элементов 11, зторой цц(сОрмацОццьпз вход первого элемента ИЛИ ЯВляется восьмым упраЗЯЯсЗтС 1 ВХОДОМ ФОРМЦРОВатЕПЯ, ВЫХОД третьего элемента ИЛИ подключен к вто 35 рому упразляющему тзходу второго регсг гра тзтозос ггссЬОРасцзоццсп вход Г;. с.т,ЕГ" .;ЕЕцтсз 1 Ы 1 И ЯВЛЯЕтея ПятЬИуг ранляюсцм гходом формирователя, соеченцим с первым ицфорглационцым вхо лги четвертого элемента ИЛИ, третий Ч ФОРМаЦЦОЦЦИй гЗХОД тРЕтЬЕГО ЭПЕМЕН- та ИЛИ является десятым управляющим входом формирователя, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к втоРому уравляющему входу первого регистра, второй вход четвертого элемента ИЛИ является девятым управляющим входом формирователя, соединенным с вторым информационным входом восьмого эле 50 мента ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ подключен к установочному входу первого регистра, второй и третий информационные входы пятого элемента ИЛИ, являются соответственно третьим цсеспьмьы управляющими входами формиро 55 натепя, выход пестого элемента ИЛИ г,пн пючен к первому информационному входу седьмого элемента ИЛИ и первому УцравлЯюЩемУ вхсДУ втоРого коммУ, з сс -ра, первый и второй информационныевходы шестого элемента ИЛИ являютсясоответственно вторим ц шестым управляющими входами формирователя, третийинформационный вход шестого элементаИЛИ подключен к выходу второго элемента И, являющемуся третьим выходомфозмировятеля, соединенным с входомвторого элемента задержки, выход которого подключен к второму информационному входу девятого элемента ИЛИ, выход которого является шестым выходомформцрдвателя, третьим управляющимвходом которого является первый инФОРМацИОННЫй ВХОД ВОСЬМОГО ЭЛВМЕцта1 П 1, выход которогс подклочец к второ;у управляющему вхолу второго коммутатора и к второму цнФормационцомувходу седьмого элемента 11 Л 11, третийинформационный вх(ззз восьмого элемента ИЛИ подключен и выходу первого элелента И, являющимся четвертым выход;,иформирователя, соединенным с : ервсмиинформационными входами третьего ичетвертого элементов И, Выходы которых являются соответственно пер ивторым выходами формирователя, вторыеинформационные входы третьего и четвертого элементов И подклоены соответственно к первому и второму выходам первого триггера,3. Устройство цо и. 1, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что формировательтЕКУсЗЗХ КООРДИНат ВЕКтОРа СОДЕРжнтпервый и второй счетчики, первый ивторои элементы ИЛИ, первые информационные входы которых являются соот-,ветственно первым и вторым информационными входами формирователя, вторыеинФормациоцные входы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно третьим и четвертым информационными входами формирователя, выходыпервого и второго элементов ИЛИ подключены к счетным входам первго ивторого счетчиков, выходы которых являются первыми и вторыми выходамиФормирователя, установочные входыпервого и второго счетчиков являютсясоответственно первым и вторым установочными входами формирователя, входы сброса первого и второго счетчиковявляются синхровходами формирователя,первый и второй управляющие входы пер"вого счетчика являются первым и вторым управляющими входами формирователя, первый и второй управляющие вхо-1,5+6=4,5 6,875-0,75=6,125 6,125-1=5,125 4,5-3=1,5 5,125-1=4, 125 1,5-3=-1,5- 1 5+6=4 5 4,125-0,75=3,375 3,375-1=2,375 4,5-3=1 р 5 2,375-1=1,375 1,5-3=-1,5 1,375-0,75=0,625- 1,3+0=4,э 0,625-1=-01375 4,5-3=1,5 ды второго счетчика являются соответственно третьим и четвертым управляющим входами формирователя. 54, Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь кода коррекции координат содержит первый и второй счетчики и элемент задержки, вход которого является 10 вторым синхровходом формирователя, соединенным со счетными входами первого и второго счетчиков, выход элеФ Исходные данные: Х = 11, У = 31 = 0,5 0,75 (11-3) -3= 1,5 Номера элементов схемы мента задержки подключен к счетнымвходам вторых разрядов первого и второго счетчиков, входы сброса первогои второго счетчиков являются первымсинхровходом формирователя, первыйи второй управляющие входы первогосчетчика являются соответственно первым и вторым управляющими входами формирователя, первый и второй управляющие входы второго счетчика являютсятретьим и четвертым управляющими входами формирователя.27 16 ЭЯ 71 28 Устройство для отображения векторов Таблица 2 Таблица 3 Выход Внешний перенос1 р 2 р 1 Р 2 р Исходноесостояние О О О О О 2 0 1 1 3 1 О О 00 Таблица 4 Входы Выходы Л В Х, Х, г 0 О + + О 1 0 с 1 + д 1 римечание; + безразличное состояние Шаг комоин, 1,1 Шаг комбин. Исх.сост. Внеш,перенос1635171 ОФ70 Ю Ю2Фиг.б Составитель Л. АбросимовТехред Л,Олийнык Корректор О. Кравцова Редактор А. ДолиничщаЗаказ 756 Тираж 406 Подписное ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКРГ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Натент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Устройство содержит электронно-лучевую трубку 1, блок 2 сравнения координатных приращений, блок 3 синхронизации, генератор 4 тактовых импульсов, счетчик 5 окончания формированиявектора, триггер 6, первый координатныи усилитель 1, второй координатныйусилитель 8, первый преобразователь9 код-напряжение, второй преобразователь 10 код-напряжение, Формирователь 11 импульсов ориентации единичного вектора, формирователь 12 текущих координат вектора, формирователь. 13 кода коррекции координат, первыйинформационный вход 14 устройства,второй информационныи вход 15 устройства, первый управляющий вход 16 устройства, второй управляющий вход 17устройства, третий управляющий вход 2018 устройства, с первого по пятнадцатый выходы 19-33 блока 3 синхронизации, выход 34 генератора 4 тактовыхмпульсов с первого по девятый выходы 35-43 блока 2 сравнения координатных приращений, выход 44 режима работы еФормирователь 11 импульсов ориентации единичного вектора содержит накапливающий сумматор 45, первый регистр 46 сдвига, второй 47 регистрсдвига, первый коммутатор 48, второйкоммутатор 49, первый триггер 50, второй триггер 51, с первого по девятыйэлементы 52-60 ИЛИ, с первого по четвертый элементы 61-64 И, первый эле 35мент 65 задержки, второй элемент 66задержки.Формирователь 12 текущих координат вектора содержит первый счетчик67, второй счетчик 68, первый элемент69 ИЛИ, второй элемент 70 ИЛИ,Формирователь 13 кода коррекциикоординат содержит первый счетчик 71,второй счетчик 72 и элемент 73 задерж киеБлок 2 сравнения координатных приращений содержит с первого по шестойрегистры 74-79, первый 80 и второй81 вычитатели, элемент 82 сравнения,мультиплексоры 83 и 84Блок 3 синхронизации содержит счетчик 85, блок 86 постоянной памяти,регистр 87 микрокоманды и элемент 88запрета.Ьлок 2 сравнения координатных при 155ращений обеспечиваетопределение проекций большего отрезка (выход 35) накоординатные оси макс (1 х, /у/), проекцию меньшего отрезка (выход 36)(мин (х/, /у/), отношение проекций накоординатные оси в соответствии с неравенством / х/ -. /у/ (выход 37),координат х (выход 38) и у (выход 39)начала очередного вектора, знак проекции Ьх "плюс и "минус (выходы40 и 41), знак проекции Ду"плюс" и "минус" (выходы 42 и 43).Входы 14 и 15 устройства предназначены для ввода из ЭВМ пары конечныхкоординат по сигналу "Разрешение записи" - вход 16.Блок 3 синхронизации предназначендля выработки синхросигналов для управления работой устройства, Первый19 и второй 20 выходы блока 3 являютсясинхровходами блока 2. Второй 20 выходблока 3 служит также для занесения начальных координат вектора в координатные счетчики 67,68 и установки в нульсчетчиков 72 и 11 Формирователя кодакоррекции, Вход 17 устройства - сброссчетчика 85 блока 3, является входомразрешения записи блока, Выход 21 блока 3 является выходом устройства ГО.ТОВНОСТЬ",Генератор 4 тактовых импульсов предназначен для выработки тактовых импульсов, определяющих тактовые интервалы работы устройства, Выход 34 является выходом генератора 4 и соединен со входом блока 3.Вычитающий счетчик 5 окончания формирования вектора используется для определения конца отработки вектора, Счетчик 5 работает в режиме вычитания поступающих на его счетчик входы приращений, Он имеет (дополнительно) дробную часть, состоящую из трех младших разрядов, первые два счетных вхо-да младших разрядов счетчика используются для ввода константы 0,375, представляющей половину проекции элементарного комбинированного приращения на координатную ось, Эта константа используется для реализации операции округления при подсчете поступающих на счетчик приращений, Второй и третин входы младших разрядов дробной части счетчика 5 используются дпя подсчета комбинированных приращений. Суммарный вес комбинированного приращения равен 0,75. Счетчик 5 имеет вход установки нуля, управляющий вход, подключенный к выходу 23 занесения с информационных входов 35 блока5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 5 1612 начального значения большей проекции отрезка на координатную ось.Вход 18 - третий управ,чяющий входустройства - является счетным входомтриггера 6, предназначенного для определения необходимости визуализации(подсвета) текущего вектора на экране ЭЛТ 1.Выход 22 блока 3 предназначен дляуправления модулятором Х 1 Т 1,Сумматор 45 является сумматоромнакапливающего типа с ццкли(ескцм переносом единицы переполнения из старщего разряда в младший, что дает воэможность осуществлять суммирование ссодержимым сумматора чисел, представленных в прямом и обратном кодах, Всумматоре 45 в процессе работы поотработке вектора хранится значениеоценочной Функции, определяемой выражением (1), Иа информационный входсумматора 45 через второй коммутагор49 поступают либо код положительногочисла, слагаемого из первого регистра46 сдвига, либо код отрицательногочисла, представленного в обратном коде, слагаемого из второго регистра47 сдвига, Сумматор 45 имеет входы,обеспечивающие процесс установки егов нуль до начала работы и после отработки очередного вектора с выходаэлемента 65 задержки.Кроме того, сумматор 45 имеет знаковый разряд, состояние которого указывает на знак хранимого в сумматоречисла, Еднничное Состояние знаковогоразряда сумматора 45 соответствуетотрицательному значению числа, находящемуся в сумматоре 45, нулевое -положительному.Первый 46 и второй 47 регистры служат для ввода в них исходных данныхо проекциях отрезка на координатныеоси. В регистре 46 вводится проекциябольшего, а в регистр 47 - меньгегоотрезка, Затем в регистре 46 формируется значение проекции отрезка в новой косоугольной системе координат,используемое затем пги формиродниишаговой траектории, Регистры 46 и 47сдвига имеют управляющие входы установки в нуль, занесения параллельнымкодом, сдвига вправо. Информационныевходы регистра 46 соединены с выходомпервого коммутатора, а регистра 47с выходом 36 блока 2. Причем занесение меньшего отрезка на координатныеоси в регистр 47 осуществляется со слнцом (д 3 рд(р. в сто цу ."ю,;шх раз)яцоц (, е. зацнс)Вд(. т(:яО, 12) мцн.;/, / у/), что обесце(ццетсоотнетстуюей коммутацией рд и;ояна зхоле регистра.Первый 48 ц второй 49 коммутдторьпредставляют собой двухканальные коммутаторы, обеспечцвающце выбор одного цз двух информационных каналовна выход коммутатора 48,49 прц подаченд управляющие входы соответствующихсигналов выбора каналов,Съендя реалцзацця и режимы работы коммутаторов приведены нд фцг, 6 ив табл. 4,Вторые информдццонцые входы первого коммутатора 48 подключены тдк,что занесение кода координат большейпроекции отрезка на координатную ось(выход 35 блока 2) осуществляется сосдвигом нд 3 разряда в сторону младшихразрядов (т,е. здгцсывдется 0,125макс (//, ( /) (на фцг, 6 внешняякоммутдцця, осуществляющая этот сдвиг,не показана),1 риггер 50 знака служит для Формирования сигналов управляющих коммутацией прирдцепцш по двум каналам, соответствующих перемещению электронного луча вдоль осей координат, Х ц (.Отношение проекций / Х//(/ определяет единичное состояние триггера 50,в которое он устанавливается сигналом,поступающим с выхода 37 блока 2,Триггер 51 реюа работы служитдля формированця временного интервала, необходимого для отработки очередного вектора.Элементы 52-60, 69, 70 ИЛ 1 используются для сборки сигналов, используемых для управления работой отдельныхчдстеи устройства,С первого по четвертый элементы61-64 П выполняют обычные логическиефункции.Элемент 66 задержки используетсядля задержки сигнала на время, необходимое для установления переходныхпроцессов в счетчике конца формгрования вектора.Элемент 65 задержки служит дляпредотвращения состязания сигналовпри установке счетчика 5 в нулевоесостояние и для обеспечения процессаустановки в нуль накапливающего сумматора 45.Первый и второй 67,68 счетчики координат Х и У служат для определения10 30 текущих координат электронного лучана экране ЭЛТ 1.Формирователь 13 кода коррекциикоординат предназначен для формирова 5ния кода коррекции по координатам Хи ч при одновременном перемещении луча по координатным осям с шагом квантования 0,75 от величины шага единичной длины,Выход 36, - информационный выходолока 2 сравнения координатных приращении - предназначен для ввода вовторой регистр 47 кода проекции меньшего отрезка вектора мин (/Х/, /У/) 15на координатные оси.Выход 37 блока 2 служит для установки триггера 50 знака в единичноесостояние, если отношение между координатами Х и У определяется нестрогим неравенством / Х / ) /У /,Выходы 38 и 39 блока 2 служат для,устранения накопившейся погрешностив конце построения вектора, установкичальных координат следующего вектгра н цепочке векторов,Выходы 40 и 41 блока 2 служат лаяопределения направления счета первогокоординатного счетчика 67 и счетчика71 формирователя 13,Выходы 42 и 43 блока 2 служат дляопределения направления счета второго координатного счетчика 68 и счетчика 72 формирователя 13.Выход 44 триггера 51 режима работы предназначен для управления счетомсчетчика 85 блока 3 и элементом 88запрета. Во время отработки вектораработа счетчика 85 блокируется, а сигнал подсветки (выход 22 блока 3) фор мируется элементом 88 запрета 84 посостоянию триггера 6.Выходы 23-32 блока 3 являются управляющими сигналами, обеспечинающими формирование необходимых начальных значений параметров в сумматоре44, первом 46 и втором 47 регистрах.Выход 33 блока 3 является сигналомзапуска для отработки заданного вектора. Этим сигналом устанавливаетсяв единичное состояние триггер 51 режима работы, который сбрасываетсясигналом с выхода старшего разрядасчетчика 5 окончания формирования вектора,55Техническая реализация блока 2сравнения координатных приращений аналогична технической реализации тогоже блока 7 прототипа. Регистры 74 и 75 блока 2 являктсярегистрами значений координат Х и Уконца очередного вектора.Регистры 76 и 77 блока 2 являютсярегистрами значений координат Х и У,начала очередного вектора, либо конца предыдущего вектора, информационные выходы которых являются выходами 38 и 39 блока 2.Регистры 78 и 79 блока 2 являются регистрами значения модулей приращений по осям Х и У с их знаками, выставленными соответственно на выходы40 и 41 блока 2 - знаки "плюс" и "минус" по оси координат Х и выходы 42и 43 - знаки "плюс" и "минус" пооси УВычитатели 80 и 81 предназначеныдля определения модулей проекций и ихзнаков по осям координат,Элемент 82 сравнения предназначендля сравнения значений модулей координатных приращений и управления мультиплексорами 83 и 84 так, чтобы на первый выход 35 блока 2 поступило большее координатное приращение макс ( /Х /, /У /), на второй выход 36 лока 2 меньшее мин (/Х/, /У/), иа ретьем выходе 37 блока 2 - отношение проекций на координатные осн в соотнетстнии с неравенством / Х/ Ъ /У/.Вход 14 устройства соединен с информационными входами регистра 74, выходы которого соединены со входами регистра 76 и первыми входами вычитателя 80, Вход 15 устройства соединен с инФормационными входами регистра 75, выходы которого соединены со входами регистра 77 и первыми входами вц читателя 81. Вход 16 устройства соединен с управляющими входами занесения в регистры 74 и 75. Выход 19 блока 3 соединен с управляющими входами занесения в регистры 76 и 77, выходы которых объединены соответственно со вторыми входами вычитателей 80 и 81, в свою очередь выходы которых соединены соответственно со входами регистров 78 и 79, Выход 20 блока 3 соединен с управляющими входами занесения в регистры 78 и 79, Выходы регистра 78, определяющие значения модулей координат приращений по оси Х, соединены г первыми входами элемента 82 сравнения и мультиплексоров 83 и 84. Выходы регистра 79, определяющие значение модулей координат приращений по оси У,соединены со вторыми входами элемен 16351та 82 сравнения и мультиплексоров83 и 84,Элемент 82 сравнения 78 формируетна входы мультиплексоров 83 и 84 двауправляющих сигнала, которые коммути 5руют на выход мультиплексора 83 модульменьшей проекции на координатные оси,а на выход мультиплексора 84 - модульбольшей проекции, при этом элемент82 формирует на выходе 37 сигнал,указывающий на отношение проекций накоординатные оси в соответствии снеравенствомХ) У 1.Техническая реализация блока 6 син хронизации в предлагаемом устройствеаналогична такому же блоку у прототипа.Счетчик 85 служит для перебора адресов блока 86 памяти, предназначенного для записи микропрограммы выработки синхросигналов. 11 ри этом выходы счетчика соединены со входами блока 86 памяти, выходы которого соединены со входами регистра 87 микропрограммы, выходы которого являются выходами блока 3 синхронизации, Входразрешения записи соединен со входомустановки в нуль счетчика 85, счетныйвход которого и тестовый вход регистра микрокоманд соединены с выходом34 тактового генератора 4. Входы блокировки счета в счетчике 85 соединены по схеме И с выходом регистра 87и инверсным выходом триггера 51 режима работы, соединенного также синверсным входом элемента 88 запрета,второй вход которого соединен с выходом триггера 6 подсветки вектора, Выход 22 элемента 88 запрета соединен 40с модулятором ЭЛТ 1. Двухразрядные реверсивные счетчики 71 и 72 предназначены для формирования кодов коррекции соответственно по координатам Х и 1 при одновременном перемещении луча по координатным осям с шагом квантования 0,75 от величины шага единичной длины. нформационные выходы счетчиков соединены со50 входами дополнительных разрядт, преобразователей 9,10 код-цапряжецие а сигналы переноса (переполнения) счетчиков через элементы 70 и 69 - со счетными входами координатных счетчиков 67 и 68, Вес первых младших разрядов счетчиков формирователя 12 и соответственно дополнительных младших разрядов преобразователей код 7110напряжение равен 0,25, а вторых - 0,5.Элемент 73 задержки служит для задержки сигнала, поступающего ца счетные входы вторых счетчиков 71 ц 72 на время переходных процессов по гыполнению операций в первом разряде и отработке сигналов внутреннего переноса между первым и вторым разрядами счетчиков.Физическую сущность изобретения можно пояснить следующим образом,Известные схемы для формирования траектории вектора с целью уменьшения погрешности Формирования используют диагональные перемещения, при этом длина диагонали больше основного шага в У раэ. Недостатком такого подхода является цевьтсакая точность приближения формируемой траектории к траектории исходной прямоц. 11 збежать этого недостатка можно, если длину диагональных перемещений сделать близкой к шагу единичной длццы, 11 рц этом уменьшение погрешности формируемо." траектории вектора вытекает из того факта что чем меньше элементарный шаг, тем выше точность приближения, Заменяя диагональные шаги длиной 2 от основного шага ца близкие к единицедиагональные шаги достигаем повышения точности Формирования вектора, что и составляет Физическую сущность изобретения,В рассматриваемом техническом решении комбинированное диагональноеперемещение осуществляется одновременным перемещением вдоль каждой из координатных осей Х и т на величину 075 осцовтцтго шага единичной длины.11 ттскольку диат оцальцое перемещение в этом случае является гнпотецузой прямоугольного равнобедренного треуго:щ,цика, то величина гипотенузы этого треуголышка а значит, и линейного перемещения составит ЬЦ=075 х 2= =10606 ь, т,е. величину близкукт к шагу единичной длины.Значение погрешности известных устроиств, обеспечивающих предельно минимальную погрешность интерполирования определяется выражением 3ь05 созК ф = 0-4 эа значение погрешности изооретения - выражением0,3963 вхп (71 35 + От) ф =0-45, Здесь 0 - угол наклона формируемого вектора к координатной оси Х. Из приведенных выражений видна, что макси1635171 Оной функции, используемой для формиЕ" =1-1,/ если Е Ь 0 1,+(, ( /ф 3(,( -Р,;(, = Р,;+О, 75 (/К в /)/), если Р, ( 0 Начальное значение оценочной функции определяется в соответствии с выражением 20 Конец формирования вектора опреде.,-.ется по суммарному количеству шагов,25 выполненных вдоль большей проекции отрезка с учетом веса кажцого шага, Величина оставшегося пути, который необходимо пройти до конца максимальной проекции отрезка на координатную 30 ; сь Х, определяется в соответствии с выражением Х = Х/ - 0,375 - ;КД 11 - 7 Д . (3).35При Х0 вычисления прекращаются и траектория считается сформированной.Ксли /Х/ ( /У /, то в этом случае в выражениях (1)-(3) /Х/ заменяется 40 на /У)/, /У,/ заменяется на /Х/,заменяется наи Ь заменяется наЬ 3Устройство работает следующим образом,По сигналу готовность на выходе 21 устройства (см, временную диаграмму на фиг. 2) осуществляется загрузка координат конца очередного вектора, входящего в цепочку векторов. Для этого на входы 14 и 5 устройства на50 ЗВИ поступают значения пары конечной координат, а на вход 16 - сигнал "Разрешение записи", который вызывает запись этих координат в регистры 74 и 75. Одновременно с этим бит разреше 55 ния подсветки данного вектора заносится в триггер 6 по входу 18. Далее осуществляется вычисление модулей ко 45 мальные значения погрешностей в первом и втором случаях будут соответст венно равны 0,5 и 0,3963, ГраФически вид этих погрешностей 1 и 2 приведен на фиг, 5. Изобретение обеспечивает меньшую погрешность формирования вектора, кроме того, согласно изобретению формируемое изображение можно поворачивать на угол, кратный углу 45, без дополнительного пересчета координат, что невозможно у известных струкГ О, 5 / О, 75 ( х( в )У( ) -( 1, (2) тур, допускающих поворот иэображения без пересчета только на угол, кратный углу 90 Изобретение работает на основе метода оценочной функции. Если обозначить большую проекцию через Х ,Х//,./) тогда выражение оценочрования шаговой траектории, будет описываться следующим выражением: рдинат приращений на вычитателях 80 и 81 путем вычитания из значений конечных координат значений начальных координат из регистров 76 и 77. Кроме модулей приращений вычитатели выдают также разряды знака. Результаты вычитания заносятся в регистры 78 и 79 по сигналу на выходе 20 блока 3 синхронизации. Элемент 82 сравнивает значения модулей координатных приращений и управляет мультиплексорами 83 и 84 так, чтобы с первого выхода 35 блока 2 на информационный вход первого коммутатора 48 ы на информационные входы счетчика 5 окончания формирования. вектора поступило большее координатное приращение, а со второго выхода 36 блока 2 на информационные входы второго регистра 47 - меньшее. Сигнал с выхода 37 блока 2 (выход элементы 82 сравнения), указывающий знак отношения больше или равно между координатами Х и У (/ Х/ Ь /У/), поступает на вход триггера 50 знака.На входы управления направлением счета координатных счетчиков 67,68 по координатам Х и У и в формирователь 13 кода коррекции поступают коды знаков приращений соответственно с вы ходов 40,41 и 42,43 блока 2.Блок 3 синхронизации вырабатывает управляющие сигналы в соответствии с микропрограммой, записанной в блоке 86 памяти и реализук)щей временную диаграмму, приведенную на фиг. 2. Перебор адресов блока 84 памяти осуществляется счетчиком 85. В исходном состоянии сумматор 45 первый 46 и второй 47 регистры сдвига, счетчик 5 окончания формирования вектора, триггер 50 знака и триггер 51 режима работы и формирователь 13 установлены в нуле 13 16351ное состояние (установка в исходноесостояние до конца начала работы устройства ца схеме не показана), 1 о сигналу ца входе 17 "Разрушение запуска"счетчик 85 устанавливается н "0",5если нет блокирующего сигнала с выхода регистра 87 или сигнала запрета навходе 44 блока 3 синхронизации начинает счет, 11 ервый 19 и второй 20 синхросигналы блока 3 управляют работойблока 2 сравнения координатных приращений,11 ри этом синхросигнал с выхода 20блока 3 сбрасывает в нуль счетчики 1571 и 72 йормирователя 13 и поступаетна входы управления записью с установочных входов счетчиков 67,68, в которые заносится содержимое регистров76 и 77 - коды координат начала очередного вектора. По синхросигналу свыхода блока 23, блока 3 осуществляется запись через первый коммутатор48 в первый регистр 46 кода большейпроекции отрезка на координатную осьи непосредственно во второй регистрзапись меньшей проекции отрезка. Причем занесение в регистры 46,47 сдвигаосуществляется со сдвигом на 3 разряда в сторону младших разрядов, т.е. в 30регистр 46 записывается 0,125 макс(/Х/, (У, а в регистр 47 - О, 125мин (/Х(, /У /) .Этим же синхросигналом в счетчик5 записывается код большей проекцииотрезка на координатную ось, а триггер 50 при условии /Х/(У/ устанавливается в состояние единицы.Для примера условимся, что (Х//У(,тогда в первом регистре 46 сдвига запишется О, 125 (Х(, во втором регистре47 сдвига - 0,125 /У /, в счетчике5 - /Х(. Синхросигнал с выхода 24 блока 3 45 поступает через шесток элемент 57 ИЛИ на управляющий вход второго коммутатора 49, коммутируя содерхммое первого регистра 46 на вх.д сумматора 45, и через седьмой эл мент 58 ИЛИ на управляющий вход записи в сумматор 45. В сумматоре 45 записывается значение 0,125 /Х /. Одновременно этот же сигнал поступает на вход вычитания младшего (дополнительцого) разряда счетчика 5 из его содержимого значения числа, равное весу младшего разряда счетчика, в результате чего содержимое счетчика 5 уменьшится на 71 14эту величину и становится равным(/Х/ - 0,125),Синхросигцал с выхода 25 блока 3поступает через пятый элемент 56 ИЛИца управляющий вход установки н нульпервого регистра 46, обцуляя его, одновременно этот же сигнал поступаетчерез восьмой элемент 59 ИЛИ на управляющий вход второго коммутатора 49,разрешая перенос с инверсных выходовсодержимого второго регистра 47 навход сумматора 45 и через седьмой элемент 58 ИЛИ на управляюший вход записи в сумматор 45. В сумматоре 45 записывается значение разности проекцийотрезков на координатные оси, равное " = 0,125 Х( - (У/) .После устацовпеццл переходных процессов н сумматоре 45 ца выходе 26блока 3 вырабатывается сцнхросигцал,который через первлп элемент 52 1 ШИпоступает ца управляющий вход перногокоммутатора 48 и через второй элемент53 ИЛИ на вход записи параллельногокода в первый регистр 46, В резуль -тате в регистре 46 записывается .содержимое сумматора равное 0,125Х/ в (У/),Одновременно сигнал поступает через третий элемент 54 11 ЛИ на упранляющии вход второго регистра 47, сдвигая его содержимое ца один разрядвправо, устанавливая значения регистра 47, равное 2.0,125 /У/ = 0,25/У/,а также через девятый элемент 60 ИЛИна вход вычитания выборного (дополнительного) младшего разряда счетчика5, вычитая из содержимого счетчика 5вес второго младшего разряда счетчика, н результате его содержимое становится ранцьлм (/Х( - 0,125) - 0,25-.: ( Х( - 0,375.1 осле установления переходных процессов в регистрах 46 и 47 блок 3 вырабатывает сцхросцгцал ца выходе 27,поступающии через элементы 54,55 ИЛИсоответственно на управляющие входывторого и первого регистров 47 и 46,в результате содержимое регистров46,47 сдвигается на один разряд вправо и становится равным в регистре 46;2,0,125 (/Х/ в (У/) = 0,25(/Х( в /У/),а в регистре 47: 2,0,25 / У(= 0,5/У/Следующий синхросигнал с выхода28 блока 3 проходит через элемент57 Ш 1 И на вход управления вторым комФмутатором 49, разрешая перенос содержимого первого регистра 46 в сумматор45 и через элемент 58 ИЛИ - иа входуправления суммирования, В результатесодержимое сумматора 45 суммируетсяс содержимым регистра и становится(/Х/ - //) = 0,375 (/ Х/ - /У /),Синхросигиал с выхода 29 блока 3проходит через элемент 56 ШИ иа упр;.вляющий вход первого регистра 46и обиуляет его.Синхросигнал с выхода 30 блока 3проходит через элемент 52 ИЛИ на управляющии вход коммутатора 48 и черезэлемент 53 ИЛИ на вход занесения кода 15н регистр 46, В результате в регистр4 с записывается содержимое сумлаторае 0, 375 (/.;/- "/) .Сиихросигнал с выхода 31 блока 3проходит через элемент 55 ИЛИ на вход 20управления сдвигом регистра 46,сдвигаяего содержилюе иа один разряд вправо,которое становится равным 2.0,375 (/Х/-// =. 0,75 (/Х-Ю).Одновременна сиихросигиал с выл да 31 проходит через элемент9 ИЛИ на вход управления занесениемчрез коммутатор 49 содержимого ре.п.:тра 47 в сумматор 45 и через элемеи г 59 11 ЛИ 37 иа вход управления сум:.и том становится равным Г: =0,375 ( Х/-/У) - 0,5 У = Р. Наэч-,л ворлгнроваиие начального значенияоценочной функции в сумматоре 45 за 35гвчивается.Сии хро сигнал с выхода 32 блока 3проходит через элемент 54 ИЛИ нд входуправления сдвигом регистра 47, сдвигая его содержимое иа один разряд 40вправо, которое становится равным;. з,5 / г(=М,Таким образом, все начальные значения параметров в сумматоре 45, регистрах 46 и 47, счетчике 5 сформироваиы:в сумматоре 45: Ро = О, 375 (/Х/- -//) - 0,5 /(;в первом регистре 46:0,75 (/Х/ -/У);во втором регистре 47: У/;в счетчике 5: /Х/ - 0,375.Затеи синхросигнал с выхода 33блока 3 поступает на прямой вход триг-,гера 51 режима работы и включает его55в единичное состояние, запрещая работу счетчика 85 блока 3 и разрешаяпр хождение тактовых импульсов черезэлемент 61 И, С этого момента иачинается непосредственная отработка шаго -вои траектории вектора и в зависимости от условий иа входе элемента 88запрета блока 3 с выхода 22 иа модулятор ЭЛТ поступает сигнал, определяющии необходимость подсчета вычерчиваемого на экране ЭЛТ 1 вектора,1 ри этом, время между вторым ичетырнадцатым синхросигиалами с выходов 20 и 32 блока 3 должно быть иеменьше времени, необходимого для установления значения токов в отклоняющейсистеме, соответствующим начальнымкоординатам вектора,В зависимости от знака числа, на.:.одящегося в сумматоре 45, изменяется, остояиие знакового разряда сумматора,отрицательному значению числа соответствует единичное состояние знаковогоразряда, положительному или нулевомузначению соответствует нулевое состояние знакового разряда сумматора 45,Если содержимое сумматора 45 положительно или равно нулю, разрешающиепотенциалы будут присутствовать иавсех входах логического элемента 62 И,В зависимости от этого импульсы с генератора 4 тактовых импульсов буду-роходить иа выход соответствующегоиологического элемента 61 И или 62 И,1 ри положительном или нулевом значении числа, находящегося в сумматоре 45, импульсы генератора 4 тактовыхимпульсов будут проходить на выходлогического элемента 61 И и через элемент 59 ИЛИ - на управляющие входы комкоммутатора 49 и через элемент58 ИЛИ - на вход сумматора 45, вызываяперенос. содержимого регистра 47 в сук=матор 45, С каждым таким переносом всоответствии с выражением (1) из содержимого сумматора 45 вычитается со-держимое регистра 47. Этот процесспродолжается до тех пор, пока содержимое сумматора 45 не станет отрицательным, При отрицательном значениисодержимого сумматора 45 импульсы генератора 4 тактовых импульсов проходят иа выход логического элемента62 И и через элемент 57 ИЛИ поступаютна управляющие входы коммутатора 49и через элемент 58 ИЛИ на вход сумматора 45, вызывая перенос содержимого регистра 46 в сумматор 45. Послекаждого такого переноса содержимоесумматора в соответствии с выражением(1) суммируется с содержимым регистра 46, Этот процесс продолжается дотех п 1)р пока содержимое сумматора 45 опять не станет Отрицательным. Затем описанный процесс работы повторяется. Подсчет количества ос тавшихсядо конца отрезка шагов осуществляется счетчиком 5. Для этого из содержимого счетчика 5, равного длине ми симальной величине проекции отрезка на координатную ось с учетом ксрректирующей добавки в соответствии с Выражением (3) вычитается величина текущего приращения по координате, Поскольку величины приращений по осям координат неодинаковы, поэтому из содержи мого счетчика 5 вычитается соответствующая к жпому шагу Велпчиа эчел)елтарного пере)егн ния, Так при перемещении вдоль осеи Х и У Величина элементарного перелеценя равна едци)1 е 20поэтому и. содержимого счетчика приОтработке перемещения вдоль этих осейпри появлении импульсов на Выходелогического элемента 61 И ка)дый разВычитается единичное приращение, При 25комбинированном перемецении величинаша Вдо)ь КОср/инатнь)х с)сей сОСТВ - ляет 0,75 ве;ичин единичного шага, поэтому при появлении импульс в а ьчходе логического элемента 62 И, со ответствуюцих отработке комбинированных перемещений вдоль обеих координатных осеи, из содержимого счетчика 5 каждый раз Вычитается величина текущего перемещения, равная 0,75 от величины единичного шага, Для выполнения этОЙ процедуры импульс с Выхода 1 элемента 62 И сначала поступает на вход вычитания третьего лладшего разряда счетчика 5 и вычитает иэ его40 содержимого значение веса этого раз,1 яда равного 0,5, После этого ьв: - пульс с выхода элемента 62 И через элемент 66 задержки и элемент 60 ИЛИ поступает на вход вычитания второго 45 младшего разряда счетчика 5 и вычитает из содержимого счетчика 5 гес этого разряда, равный 0,25 основн го шага приращения. Таким образом, при каждом появлении импульса с вы, да лемента 62 И из содержимого счетчика вычитается значение Очередного приращения, равного 0,75 значения от основного единичного шагаОписанный процесс работы продолжается до "ех пор, пока не будет отработано заданное В счетчике 5 число шагов перемеще" , ия вдоль наибольшей проекции на координатную ось. Значение содержимого счетчика 5 при этом становтся Отрицательным, счетчик 5 переполняется и импульс 1 ерепо)1 пе)пя с Выхода старшего разряда счетчика 5 поступает на вход регистра 47 и через элемент 56 1 ЬП 1 на вход регистра 46, а также на входы триггеров 50 и 51 и через элементы 65 задержки на собственные входы и на входы сумматора 45, устанавливая названные элементы в нулевое состояние, 1 ри этом сигнал с выхода триггера 51 запрещает 1)ормирование разрешения подсчета на выходе элемента 1)о запрета блока 3.Поскольку координатная ось с большей проекцие 1 отрезка может;ля разных кадров меняться, поэтому требуется коммутация единичных приращен)й по соответстпуюцм осям координат. Дпя .)той цели используется триггер 50 знака, определяющий знак отношения между проекпями отрезка Х и ) на оси координат, Если В качестве наибольшей проекции отрезка используется проекция отрезка на ось Х, триггер 50 знака при вводе исходных да)ных устанавливается си налом с Выхода 37 блока 2 в единичное состояние и импульсы с Выхода элемента 61 И В течение всего кадра отработки вектора проходят через элементы 64 и 70 И, обеспепвая выдачу единичных приращений на счетный вход координатного счетчика 67. Если же В качестве наибольшей проекции отрезка используется его проекция на ось У то триггер 50 знака остается в нулевом состоянии и импульсы с выхода элемента 61 И проходят через элементы 63 и 69 И, обеспечивая Выдачу единичных приращений а счетный Вход координатногс, счетчика 6 с. При этом напр Вления сче"а счетчиков 67 и 68 определяк)тся знакалп п 1 чращений по Осям - Бъходы 50,41 и 4,43 блока 2, Одновременным перемецением вдоль координатных осей Х и 1 соответствует появление импульсов на выходе эчемента 62 И и входе формирователя 13. формирователь 13 кода коррекции координат может быть выполнен в Виде двух дзухразрядных реверсивных счетчиков 71 и 72 и элемента 73 задержки. Входы управления направлением счета первого 71 счетчика соединены с выходами 40 и 41 блока 2, определяющили знак проекции вектора на ось Х, аналогичные входы второго счетчика 72 соединены с выходами 42

Смотреть

Заявка

4479154, 30.08.1988

ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ АН БССР, МИНСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ДАВЕЙНИС ВАЛЕРЬЯН СЕМЕНОВИЧ, ТОРМЫШЕВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 3/153

Метки: векторов, лучевой, отображения, трубки, экране, электронно

Опубликовано: 15.03.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/17-1635171-ustrojjstvo-dlya-otobrazheniya-vektorov-na-ehkrane-ehlektronno-luchevojj-trubki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для отображения векторов на экране электронно лучевой трубки</a>

Похожие патенты