Устройство для отображения символов на экране электронно лучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 09 С 1/ РНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛ ЬСТН АВТОРСКОМУ(72) Ю.Н. Косн О,В. Карпов и (53) 681.327,1 теляым вхоодни из выходов преобразов координат подключены к пер дам элементов И первой гру рые входы которых подключе ветствующим информационным Бюл. В ппы втоны к соот ий лит ыхо ков, Я.И. За(088,8) а памя овИп блок ти символов, выходы элемент ервой группы подключеныодним из входов первого и второго ементов ИЛИ, выходы которых подключены к вторым входам сумматоров приращений по координатам Х и У, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможност йоворота символов вокруг горизонтальной и вертикальной осей экрана электронно-лучевой труб ки, оно содержит элементы И Второй группы, второй и третий сумматоры углов поворота символов и второй и третий регистры углов поворота символов, первые входы которых являются третьим и четвертым инфо ионными входами устройства, вторь ходы подключены к вторым управляющим вь 1 ходам блока памяти кэл СССР1979.ССР1974,(56) Авторское Ф 647712, кл.Авторское с У 453719, кл. свидетельствС 06 К,15/20,видетельствоС 06 К 15/20) истра символов,лов поворотаоды которых явля)м информационнык первым входам егистра вторые пе во вол рмац )е в тся п вым и втор ми устройс а, первого сум ми вх волов, бло-,вход котомволов, выход оро треть регистров входомприращенийды блока) соответс ключены к вт ретьего сумм символов соответс рых по ючены к второму и еобразователя коо ретьемуинат,ючены к са памя сим дешифратору которого подклю волов входыходу регистватель коорди угие ыходы котоходам элемвторые вхооответствую ого поднтов И орои бра а вол п которых подклюго соединен тора углов ервыи вхо т ормацион- символов с выходом первог поворота символо ным выхвыходы одам бло элементо памяти второй второи вход котодом первого рета символов,уппылемен рого соединен с гистра углов по дключены к другим ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯСИМВОЛОВ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее блок памятисимволов, первый управляющий выходкоторого подключен к входу блокаподсвета, второй управляющий выход матора углов поворота симка опроса памяти, второйрого является управляющим устроиства, и сумматоров по координатам Х и У, вх памяти символов подключе венно к выходу блока опр оворота символов)м входам второгооров углов поворотатвенно, выходы котоИзобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам индикации данных на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и может быть использовано в системах дх =ь 7+1, ьЯ ,5 ьг+х,ъ ь .ьу 6 ьгц,г =1 В+52 ь+ьз" г го 2 И (2) (5) которые ставят в соответствие координаты любой точки пространства вдвух системах координат (х,у,г их,у,г), имеющих возможность перемещаться и поворачиваться одна относительно другой. В выражениях (1).3) хуо и го - координаты началасистемы х, у, г в системе х, уа .; - направляющие косинусы осейоднс 1 й системы координат относительно другой,диспетчгрования, автоматизированного проектирования, автоматизированного обучения и во всех других системах, где требуется формированиединамических знаковых и графическихизобоажений, управляемых внешнимисигналами,Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности поворота символа вокруг горизонтальной и вертикальной осей экрана ЗЛТ.На Фиг, 1 показано расположениедвух координатных систем, связанныхформулами преобразования; на фиг,2структурная схема предлагаемогоустройства.Устройство содержит блок 1 памяти символов сумматоры 2 и 3 приращений горизонтальной и вертикальнойкоординат, элементы ИЛИ + и 5, регистр 6 символов, дешифратор 7 кодасимволов, первый регистр 8 угловповорота символов, второй регистр 9углов поворота символов, третийрегистр 10 углов поворота символов,первый сумматор 11 углов поворотасимволов, второй сумматор 12 угловповорота символов, третий сумматор13 углов поворота символов, преобразователь 14 координат, элементыИ 15 первой группы, элементы И 16второй группы, блок 17 опроса памяти и блок 18 подсвета.В основу работы устройства положены формулы преобразования декартовых систем координатля задания поворота трехмерных объектов удобно пользоваться углами поворота системы координат вокруг своих осей Ох (угол), Оу (угол) Ог (угол с) ) . В авиации углы с 2, )" и 0 известны под названиями углов тангажа, рысканья и крена соответственно. Направляющие косинусы связаны с этими углами соотношениями 10 ., =соз 0059, = 510 В со 5 с со 5 + 51 о51 л-51 п 9 с 05 ь 1 5 ОУ+5)пс 1 005 У,1, = 510 8ц 21сова с 05 =с 05 о 510 1,ъ =.005 6 510 / .=СО 5 у 51 П".51 п 9 5 ПЬЮ СОВ ,1=С 05::05 -51 я 9 51 л с 51 о ,Любой символ (в общем случаетрехмерный) можно описать в системекоординат х, у, г и это описакиезапомнить в виде электрических сигналов в блоке памяти символов. ЗатемдлЯ любых сочетаний снхоуого т,е, для любых местоположений и углов поворота символа, пользуясь формулами реобразования, можно рассчитать координаты всех участков символа в системе координатЗОэкрана (х, у, г). При этом следуетположить г=О (изооражение ка экранеплоское), тем самым осуществляетсяпроецирование символа на плоскостьэкрана, Если произвести засветкузгучастков экрана с рассчитанными координатами, на экране получают плоскоеизображение трехмерного символа.Провоця такой расчет для каждой фазыдвижения символа, можно получитьна экране динамическое изображение,которое способно принять любое требуемое положение, достаточно лишьзадать определенные величиных, уого. При этом описание символа в системе х, у, г (и в памяти)не изменяется, а изменяются местоположение и углы поворота этой системы относительно системы координатэкрана (х, у, г),Устройство работает следующимобразом.Изображение символов, подлежащихотображению, перед началом работыустройства запоминаются в виде элек 55 трических сигналов в блоке 1 памятисимволов, который представляет собойпрограммируемое постоянное заиоминаю -щее устройство+ Совокупность тихэлектрических сигналов для каждогосимвола образует микропрограмму. егаформирования, Символ предварительноаппроксимируется отрезками н системе координат х, у, г. Отрезок аппроксимации задается соответствующимиприращениями координат по осям Ох,Оу, Ог:, т.е. каждый отрезок соответствует одному шагу аппроксимациии представляет собой вектор с координатами + ьх,л у, ф ь г, Каждая строка микропрограммы описывает один шагаппроксимации и представляет собойшесть чисел, которые являются значениями приращений координат аппроксимирующего отрезка: Ах, - ь., ьу,-Ьу, А к и -ЬЕ, Выдача кодов прира -щений по каждой координате осуществляется с отдельного выхода блоказнаковых разрядов эти коды не имеют,Например, коды приращений +ах и -ьхпри условии равенства их абсолютныхзначений отличаются один ат другоготолько тем, что снимаются с разныхвыходов блока 1.Одновременно н блоке 1 памятисимволов для каждого отрезка аппроксимации запоминается признак его засветки или гашения,После занесения в блок 1 памяти символов микропрограммы формирования символов на входы сумматоров 2 и 3 приращений горизонтальной и вертикальной координат через многоразрядные элементы или 4 и 5 подаются коды координат х, и у к входамо19 и 20, определяющие местоположение .символа ца экране ЭЛТ (не показано). Сумматоры 2 и 3 должны быть сумматорами накапливающего типа. На вход регистра 6 символов из внешнего устройства (не показано) по информационному входу 21 подается код символов, который требуется отобразить. Дешифратором 7 кода символа этот код преобразуется в сигнал, используемый для возбуэкцения в блоке 1 микропрограммы заданного символа. Одновременно из внешнего устройства (це показано) на входы регистров 8-10 углов поворота и по информационным входам 22-24 подаются и фиксируются в этих регистрах коды приращений углов , )", О поворота символа вокруг коордицтаных осей Ох, Оу, 0 для текущей Фазы движения символа, Коды приращений с учетом их знаков накапливаются в сумматорах 11 - 13 5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 углов поворота, где в процессе ря - боты устройства (н процессе панаратя символа) формируются сигналы абсолютных знячеццц углов 0, у, О, Коды этих углов подаются ня преобразователь 14 координат, которыц любой тройке углов ставит в соответствие значения направляющих косинусов, удовлетворяющие выражениям (4). Преобразователь 14 координат может быть выполнен в виде организованного по типу 3 запоминающего устройства с многоразрядными ячейками памяти. В этих ячейках должны храниться код направляющих косинусов, рассчитанные по выражениямг(4) для всех возможных ня практике сочетаний углов , , Й (с определенной дискретностью) . При адресации преобразователя 14 тремя сигналами углов поворота с ега выхода снимаются коды направляющих косинусов кяк с положительными, так и с отрицательными знаками, Эти коды поступают ца первые входы элементов И 15 первой группы и элементов И 16 второй групформирование изображения символа ня экране происходит н соответствии с системой уравнений (1) и (2) и начинается с поступлением ца вход блока 17 опроса памяти символов внешнего пускового импульса, (управляющий вход 25 устройства), па этому импульсу блок 17 опроса памяти символов начинает последовательно опрашивать ячейки блока 1 памяти символов. Каждое пзменение адреса блока соответствует одному шагу (или участку) аппроксимации символа. На выходах блока 1 памяти символов во время опроса генерируются сигналы приращений ф Ь х, + Л ч,2 н соответствии с микропрограммой отображения символа. Зти приращения подаются ца вторые входы элементов И 15 первой группы и элементов И 16 второй группы. В результате совпадения сигналон приращений со значащими разрядами кодов направляющих косинусовбагз на выходах элементов И 15 и 16 появляются сигналы, соответствующие входящим в выражения (1) и (2) произведениям, Выходные сигналы блока 1 пропускают на элементы ИЛИ 4 и 5 коды направляющих косинусов блока с тем или иным знакам, благодаря чему задаются знаки сигналов, соответствующих членам1203541 3выражений (1) и (2). Через элементы ИЛИ 4 и 5 эти сигналы подаются на входы сумматоров 2 и 3 приращений горизонтальной и вертикальной координат, где складываются с занесенными ранее кодами х , у . В результате на выходах сумматоров 2 и 3 формируются коды текущих координат участков отображаемого символа в полном соответствии с выражениями (1) и (2), Они поступают в оконечные звенья устройства, осуществляю,щие перемещение луча ЭЛТ. Одновременно выходной сигнал блока 1 выполняет подсвет или гашение следа луча с помощью блока 18 подсвета. ЬПосле окончания отображения очередного символа сигналы с выходаблока 1 памяти символов подготавливают устройство к дальнейшей работе:блок 17 опроса памяти символов устанавливается в исходное состояние,регистры 8-10 и накапливающие сумматоры 2 и 3 устанавливаются в исходное нулевое состояние, на суммато 10 ры 11-13 подается разрешение на суммирование, а на регистр 6 - сигнал,разрешающий занесение нового кодасимвола. Далее вновь происходит прием управляющей информации, поступает15 команда "Пуск", и работа устройстваповторяется,