Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов

(46) 30.04,85. Бюл. У 16 (72) В.Л.Кипоть и О.Л.Кипоть (71) Казанский ордена Ленина и орде на Трудового Красного Знамени госу дарственный университет имени В,И,Ульянова-Ленина(56) Авторское свидетельство СССР Р 417783, кл. С 06 Р 3/153, 1972.Авторское свидетельство СССР Ф 555415,кл. Г 06 Е 3/153, 1973.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ И ЭЛЛИПСОВ, содержащее генератор синусоидалъного напряжения, соединенный с нуль-орга ном и одним из входов первого аналогового ключа, а через фазовращатель - с одним из входов второго е с я тем,ыстродейового ключ ючей соели ыходы аналого ны с одним из вхоителей напряжения,ши вых СЛ М первыми входами суммирующих усилителей, вторые входы которых соединены с выходами цифроаналоговыхпреобразователей, входы которых соединены сшинами кодов координатцентра, выходы суммирующих усилителей соединены с отклоняющей системойблока визуализации, блок управления,первый и второй выходы которого соединены с триггером яркости, выходкоторого подключен к входу управления яркостью блока визуализации,третий выход блока управления соединен с другими входами аналоговыхключей, первый вход блока управлеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРыти дов управляемых делдругие входы которых соединены снами кодов полуосей, а выходы -ЯО 1153322 ния соединен с шиной запуска устройтва, о т л и ч а ю щ то, с целью повышени ствия устроиства, оно содержитуправляемый генератор импульсов,счетчик импульсов текущей фазы, фазовый синхронизатор, делитель частоты, три блока сравнения кодов,блок элементов И в И, элемент И,первый вход фазового синхронизатора соединен с выходом нуль-органа,а второй вход и выход - соответст -венно с выходом и управляющим входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен сосчетным вхолом счетчика импульсовтекущей фазы, и с перьым входом элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход - со счетным входомделителя частоты, вход установки нуля и выход переполнения которого соединены соответственно с пятым выходом и вторым входом блока управления, вход установки нуля счетчикаимпульсов текущей фазы соединен свыходом нуль-органа, а выходы - с информационными входами первого и второго блоков сравнения кодов, другиевходы которых соединены соответственно с шинами кодов начального и ко -нечного углов дуги, с которымисоединены входы третьего блока сравнения кодов, второй выход первогоблока сравнения кодов, первый вы"ход второго блока сравнения кодов ипервый и второй выходы третьего блока сравнения кодов соединены с входами блока элементов И-ИЛИ, третьи выходы блоков сравнения кодов и выход153322 блока элементов И-ИЛИ соединены соответственно с третьими , четвертым, пятым и шестым выходаТаким образом, частота 1 связанас периодом Т генератора синусоидального. напряжения 1: Г=М/Т.Вход .делителя частоты 16, которыйимеет коэффициент деления м, связан через элемент И 17 с выходом управляемого генератора импульсов 15.Счетчик импульсов текущей фазы18, счетный вход которого подключен 1 О к выходу управляемого генератора импульсов 15, а вход установки нуль -к выходу нуль-органа 13, имеет коэффициент пересчета М . Таким образом код Ч на счетд 18 пооФ т15 порционален текущему значению Фазысинусоидальных колебаний с генератора 1, причем нулевое значение фазы определяется импульсом с нульоргана 13, Код М подается на входы 20блоков сравнения кодов углов 19, 20.Другие входы этих блоков подключенык шинам кодов начального и конечного углов дуги ( я, Ч ). Выходы блоков сравнения кодов углов 21 подклю чены к шинам Мн , Рк Каждый из блоков сравнения кодовуглов 19-21 имеет три выхода. Напервом выходе устанавливается потенЗ 0 циал "1", если первый угол меньшевторого, т.е. т сЧдля блока 19,с 9 для схемы 20, Чс М, дляблока 21. На втором входе устанавливается потенциал "1", если первыйугол больше второго, те Мт ) Ун 35для блока 19, Чт 2 для блока 20,ЧнЧ для блока 21. На третьемвходе потенциал "1" устанавливаетсяпри равенстве кодов. Второй выходблока сравнения 19, первый выходблока сравнения 20 и первый и второй выходы блока сравнения 21 соединены с входами блока элементов ИИЛИ 22 таким образом, что на выходе 45 блока 22 формируется потенциал 1,если текущая фаза синусоидальногонапряжения соответствует точке, леИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в графических терминальных устройствах.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. ГГенератор синусоидального напряжения 1 и Фазонращатель 2 формируют два гармонических напряжения, сдвинутых по Фазе на У/2. Аналоговые ключи 3,4 служат для подачи этих напряжений на управляемые делители напряжения 5,б, связанные с шинами кодов полуосей (В, и К ), Выходы управляемых делителей йапряжения 5,6 подключены к входам суммирующих усилителей 7-,8, другие входы которых связаны с выходами цифро-аналоговых преобразователей 9,10, подключенных к шинам кодов координат центра (Х и У), Выходы суммирующих усилителей 7,8 подключены через входы Х,У блока визуализации 11 к отклоняющей системе (например, ЭЛТ) . Вход Е управления яркостью блока визуализации 11.подключен к выходу "1" триггера яркости 12.Нуль-орган 13, подключенный к выходу генератора синусоидального напряжения 1, вырабатывает серию опорных импульсов, следующих при переходе синусоиды через нуль и соответствующих нулевому углу.Фазовый синхронизатор 14 вырабатывает напряженйе, пропорциональное накопленной разности фаз между импульсами с нуль-органа 13 и Я -крат. ными импульсами с управляемого гене-ратора импульсов 15 ( И - число отсчетов углов).Частота.управляемого генерато. ра импульсов 15 зависит от напряжения, подаваемого с Фазового синхронизатора 14 на управляющий вход. ми блока управления, шестой выход которого соединен с шиной "конец построения",жащей на дуге ( , М ), т.е. если выполняются следующие системы неравенств: 510 и к т н и9или Выход блока элементов И-ИЛИ 22 итретьи выходы блоков сравнения 1921 соединены с входами блока управления 23, другие входы которого связаны .с шиной "А" запуска устройстваи с выходом переполнения делителячастоты 16. Выходы блока управления23 связаны с входом элемента И 17,с входом установки "0" делителя частоты 16, с управляющими входами аналоговых ключей 3,4, с входами триггера яркости 12, с шиной "В", накоторой формируется сигнал "Конецпостроения". Перед началом построения дуги все триггеры блока управления 23.,и делитель частоты 16 установлены в состояние "0". Блок управления 23 содержит триггер 24, элемент ИЛИ 25, элемент И 26, триггеры 27, 28, элемент И 29, элемент ИЛИ 30, инвертор 31, элемент И 32, элемент ИЛИ 33, линию задержки 34, элемент И 35, элемент ИЛИ 36,Перед началом построения дуги на З 5 информационные шины устройства подаются коды начальных условий (Х,У,ВВ, ч, У) . С приходом импульса "Пуск" по шине "А" триггер 28 блока управления устанавливается в состоя Оние 1 , тем самым открывая аналоговые ключи 3 , 4 . Гармонические напряже ния , сдвинутые по фазе на Л / 2 , с амплитудами , пропорциональными кодам полуосей Б , К , подаются через 45 суммирующие усилители 7,8 на входы Х, У блока визуализации 11. Пишущий элемент (например, луч ЭЛТ) блока визуализации 11 выходит на траекторию дуги без визуализации. Пусковой импульс, задержанный на время выхода пишущего элемента на траекторию дуги с помощью линии задержки 34, устанавливает в.состояние "1" триггер 24, который через элемент И 17 55 запускает делитель частоты 16.Если выводится вся окружность или эллипс (т.е. Мнк), то через элемент И 35 и элемент ИЛИ 30 импульсс линии задержки 34 устанавливаетв "1" триггер 27 и через элемент ИЛИ36 триггер яркости 12. Разрешающийпотенциал поступает с триггера яркости 12 на вход 7 блока визуализации 11 и начинается отображениеокружности или эллипса. В таком состоянии устройство находится до прихода импульса переполнения с третьего выхода делителя частоты 16,Этот импульс через элемент ИЛИ 25 устанавливает в состояние "О" триггер 24, который снимает разрешающий сигнал с элемента И 17, что запрещает;тальнейшее поступление импульсов на делитель частоты 16. Кроме того, этот импульс через элемент ИЛИ 33 сбрасывает в "О" триггер яркости 12, а через элемент И 26 устанавли-. вает в "О" триггеры 27, 28 и делитель частоты 16 и формирует на шине "В" сигнал"Конец построения", Устройство приходит к начальному состоя" нию.При выводе дуги ( М Ф Ч ) возможны два случая. Первый имеет место, если при поступлении импульса с линии задержки 34 фаза синусоидального напряжения такова, что текущая точка не лежит на дуге ( .Ян,). В этом случае на выходе блока элементов И-. ИЛИ 22 поддерживается потенциал "О", элемент И 29 закрыт и импульс с линии задержки только устанавливает в "1" триггер 24. В таком состоянии устройство находится до поступления импульса с третьего выхода блока сравнения 19 ( = 9 н )т Этот импульс через элемент ИЛИ 36 устанавливает в "1" триггер яркости 12, а через элемент ИЛИ 30. триггер 27, В таком состоянии устройство находится до прихода импульса с третьего выхода блока сравнения 20 (У = Чк). Этот импульс через элемент И 32, открытый потенциалом "1" с выхода инвертора 31, через элемент ИЛИ 33 поступает на вход установки "0" триггера яркости 12 и на вход элемента И 26. Импульс с выхода элемента И 26 устанавливает в "О" триггеры 27, 28, а через элемент ИЛИ 25 - триггер 24. Формируется сигнал "Конец построения" на шине В . Устройство приходит к нач альному состоянию . Очевидно , что11 53322 фи к ВН акаэ 2506/ Раж 710 Подписное пиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная,максимальное время построения дугив этом случае равно Т. Другой случай имеет место, если при построении пускового импульса с линии задержки 34 текущая точка лежит на дуге ( 1 , Ч ), При этом на выходе блока элементов И-ИЛИ 22 поддерживается потенциал "1", элемент И 29 открыт, импульс с линии задержки устанавливает в "1" триггер 24, а через элемент И 29 и элемент ИЛИ 36 устанавливает в "1" триггер яркости 12. В таком состоянии устройство находится до прихода импульса с третьего выхода блока сравнения 20 ( 9 т = У ). Этот импульс через элемент 32 И, открытый потенциал "1" с инвертора 31, и через элемент Зб устанавливает в "0" триггер яркости 12, но в отличие от предыдущего случая этот импульс не проходит через элемент И 26, который закрыт потенциалом 0 с тригге. ра 27, В таком состоянии устройство находится до прихода импульса стретьего выхода блока сравнения 19 5 (М = Чн), который через элемент ИЛИ36 устанавливает в "1" триггер яркос -ти 12, а через элемент ИЛИ 30 - триггер 27, В таком состоянии устройствонаходится до прихода импульса пере 10полнения с третьего выхода делителячастоты 16. Этот импульс через элемент ИЛИ 25 устанавливает в "0" триггер 24, а через элемент ИЛИ, 33триггер яркости 12. Кроме того, этот 15импульс через элемент ИЛИ 33, элемент И 26, открытый потенциалом "1"с триггера 27, устанавливает в "0"делитель частоты 16, триггеры 27,28 и формирует сигнал "Конец построе О ния" на нине "В". Устройство приходитв начальное состояние, Максимальноевремя построения дуги в этом случаеравно Т.