Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсних Социалистицесних Республик(43) Опубликоваио 25.11.78 Государственный комитет Совета Микистров СССР оо делан изобретений и открытий(72) Авторы изобретен 1 к и Г. Я. Голуб Г ена Ленина институт кибернетики АН Украинской С) Заявител О ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦ 1ЗЛЕКТРОННОЛУЧЕВОИ ТРУБКИ 54) УСТ РОИС НА ЗКРА1Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении устройств для отображения графической информации на экране ЭЛТ:Известны устройства для отображения информации на экране ЭЛТ, используемые для вывода графической информации из вычислительных машин и содержашие генераторы пилообразных напряжений, пороговое устройство, широтно-импульсный модул ято р 11.Из известных устройств для отображения информации на экране ЭЛТ наиболее близким по технической сушности является устройство, содержащее последовательно соединенные блок регенерации и управления, формирователь изображений, подключенный к блоку регенерации и управления, блок нуль-органов, видеоусилитель, подключенный к ЭЛТ, и последовательно соединенные синхронизатор, подключенный к блоку регенерации и управления и к формирователю изображений, блок управления отклонением луча, связанный с ЭЛТ, формирователь напряжений, подключенный к блоку нуль- органов 2. Недостатки известных устройств заключаются в том, что воспроизведение новых изооражении, отличаюшихся от исходных углом поворота отдельных элементов или их сдвигом вдоль развертывающей строки, осуществляется путем записи новой исходной информации в блок регенерации и управления, т. е. повернутые и сдвинутые элементы изображения рассматриваются как независимые от элементов, превращающихся в заданные путем поворота и сдвига. Вследст 1 о вие этого возрастает объем буферного запоминаюшего устройства блока управления и регенерации, увеличивается объем аппаратуры в блоках формирования изображений и нуль-органов. Расчет координат повернутых и сдвинутых элементов изображений выполняется по сравнительно сложным алгоритмам (например, для поворота по формулам Эйлера), что добавочно загружает цифровую вычислительную машину и канал связи к устройству для отображения 20 информации, сложняет диалоговый режимв реальном масштабе времени и воспроизведение вращающихся и геремещаюшихся элементов изображения, а также тел врашения.634321 до50 55 3 Целью изобретения является расширение области применения устройства за счетобеспечения поворота отдельных элементовизображений и их сдвига вдоль развертывающеи строки.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные регистр приращений кода, связанный с блоком регенерации и управления, накопитель приращений кода, подключенный к синхронизатору и блоку регенерации и упоавления, блок выбора кода полуплоскости, подключенный к регистру приращений кода, и преобразователь приращений напряжения, связанный с блоком нуль-органов.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для отображения информации на экране ЭЛТ; на фиг. 2 = временная диаграмма первая; ца фиг. 3 - временная диаграмма вторая; на фиг. 4 - воспроизводимое изображение на экране ЭЛТ.Устройство для отображения информации на экране ЭЛТ по фиг. 1 содержит синхронизатор 1, блок управления отклонением луча 2, видеоусилитель 3, электроннолучевуо трубку 4, блок регенерации и управления 5, формирователь напряжений 6, формирователь изображений 7, блок нуль- органов 8, регистр приращений кода 9, накопитель приращений кода 10, блок выбора кода полуплоскости 11, преобразователь приращений напряжения 12, шину 13 входной информации.Синхронизатор 1 формирует строчные и кадровые синхроимпульсы, коды адреса развертывающего изображения луча на экране элсктроцнолучевой трубки 4 в пределах строки и кадра (номер строки) изображения.Блок управления отклонением луча 2, синхронизируемый синхронизатором 1, осуществляет отклонение луча электроннолучевой трубки 4 по строкам и по кадру. По шине 13 в блок регенерации и управления 5 поступает информация, имеющая следующую структуру: коды признаковначального и конечного адресов изображения, коды начального и конечного адресов изображения, код признака графической или постоянной информации; для графической информации - код адреса функционального генератора в формирователе изображений 7, код типа воспроизводимой линии (прямая, окружность, эллипс и т. п.), код начального цаклона линии изображения со знаком;для постоянной информации - код типа постоянного изображения (символы, цифры и т.и.), код угла поворота изображения, код сдвига изображения вдоль строки. Информация в блок регенерации и управления 5 записывается подряд слово за словом, в связи с чем нет никакого соответствия между адресом информации в блоке регенерации и управления 5 и адресом.5 10 15 20 25 30 35 4воспроизводимого изображения на экране электроннолучевой трубки 4.Блок регенерации и управления 5 в моменты совпадения кодов начальных адресов изображений с кодами текущих адресов с выхода синхронизатора 1 возбуждает формирователь изображения 7, на выходе которого вырабатываются напряжения заданной формы, поступающие на вход блока нуль- органов 8.На второй вход блока нуль-органов 8 с формирователя напряжений 6 поступает напряжение, пропорциональное току в отклоняющей катушке строчной развертки, вхо дящей в блок управления отклонением луча 2.В моменты сравнения указанных напряжений на входах блока нуль-органов 8, на е)о выходе формируются импульсы, модулирующие через видеоусилитель 3 на экране электроннолучевой трубки 4 требуемые точки линий изображения.Аналогично возбуждению формирователя изображения 7 происходит его выключение в соответствующие моменты времени, определяемые блоком регенерации и управления 5 и синхронизатором 1.На регистр приращений кода 9 с выхода блока регенерации и управления 5 заносится информация о коде величины угла поворота элемента изображения, коде полуплоскости - верхняя или нижняя (1 разряд) и коде направления поворота - по или против часовой стрелки (1 разряд),Накопитель приращений кода 1 О, например, накапливающий сумматор, накапливает сумму кодов величины угла поворота, при этом один акт накопления происходит по строчному синхронизирующему импульсу, т. е, один раз за строку.Тактирование накопителя приращений кода 10 строчной или кадровой частотой происходит в зависимости от полярности управляющего сигнала с выхода блока регенерации и управления 5.В зависимости от кода направления поворота элемента изображения на накопителе приращений кода 10 может происходить возрастание кода накопленной суммы (поворот против часовой стрелки) или уменьшение кода накопленной суммы (поворот по часовой стрелке), т. е. осуществляется суммирование или вычитание на накопителе прирацеций кода 10,С выхода накопителя приращений кодаО через блок выбора кода полуцлоскости 11, в зависимости от кода полуплоскости на регистре приращений кода 9, прямой или обратный код накопленной суммы угла поворота поступает на преобразователь приращений напряжения 12, преобразующий этот код в пропорциональное ему напряжение.На входе блока нуль-органов 8 это напряжение смещает друг относительно дру 634321ога напряжения с выхода формирователя изображений 7 и с выхода формирователя напряжений 6.Рассмотрим процесс поворота подробнее по временным диаграммам фиг. 2, фиг.3 и фиг, 4, на которых приняты следующие обозначения; ось времени; ось напряжения; напряжение, пропорциональное току в строчной отклоняюшей катушке, с выхода формирователя напряжений - 6 - 16; напряжение с выхода формирователя изображений - 7 - 17; напряжения с выхода преобразователя приращений напряжения 12 для различных вариантов поворота - 18, 19, 20, 21; линии напряжений - 22-25; ось Х ЭЛТ - 26; ось т ЭЛТ - 27.В отсутствии напряжения с выхода преобразователя приращений напряжения 12 на экране электроннолучевой трубки 4 (фиг. 4) в осях Х 26 и У 27 воспроизводится вертикальная линия напряжения 17.Ступенчато возрастаюшее напряжение 18 с выхода преобразователя прирашений напряжения 12 (амплитуда единичной ступеньки которого пропорциональна коду угла поворота, а длительность каждой ступеньки равна длительности одной строки) смещает в течение каждой строки взаимное положение напряжений 16 и 17. Так как в момент пересечения этих напряжений формируется импульс модуляции изображения, то смешение во времени импульсов модуляции от строки к строке эквивалентно воспроизведению на экране электроннолучевой трубки 4 повернутого относительно начального положения изображения линии 22.Другие формы напряжений с выхода преобразователя приращений напряжения 12 -19, 20, 21, формируемые, как было описано выше, осуществляют поворот исходных линий изображения по и против часовой стрелки, в верхней и нижней пблуплоскости - линии 23, 24, 25,При тактировании накопленной суммы на накопителе прирашений кода 10-кадровыми синхроимпульсами происходит одновременное смешение всех точек изображения, что эквивалентно сдвигу всего изображения вдоль строки (по оси Х) влево или вправо на определенное расстояние, пропорциональное коду величины сдвига на регистре приращений кода 9, если тактировка произошла однократно, или плавному перемещению вдоль всего изображения, если тактировка кадровыми синхроимпульсами происходит непрерывно. Перемещение будет восприниматься как плавное (при небольших величинах перемешения за один кадр) и казаться непрерывным, так как частота смены отдельных фаз изображения для телевизионного стандарта составлял 50 раз в сек.В предлагаемом устройстве воспроизведение новых изображений, отличаюгцихся от исходных углом поворота отдельных элемен тов или их сдвигом вдоль развертывающей строки, осушествляется путем поворота или сдвига исходных элементов изображения, что эквивалентно расширению набора исходных элементов изображения.Так, если принять для стандартного телевизионного формата девятиразрядное раз. решение по вертикали и горизонтали (512 х 512), что меньше, чем указываемое в литературе разрешение 625 х 800, то минимальный угол поворота для линии можно определить из соотношения 1 О 1 О а =асс(оо - 0,1,О 512Тогда число возможных линий в пределах угла 360 равно п =1. =ЗбОО 360 4 аПоворот и сдвиг элементов изображенийв малой степени загружает цифровую вычислительную машину - необходим лишь код угла поворота или код сдвига, что уменьшает нагрузку на канал связи, упрошает диа логовый режим в реальном масштабе времени и воспроизведение врашаюшихся и перемещающихся элементов изображения и тел вращения. 50 Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащее последовательно сое диненные блок регенерации и управления,формирователь изображений, подключенный к блоку регенерации и управления, блок нуль-органов, видеоусилитель, подключенТак как сдвинутых линий может быть 512, 2 О то полное число воспроизводимых повернутых и сдвинутых линий достигает величины3600 х 512 М 85000только при использовании одного канала поворота и одного канала сдвига.Использование нескольких каналов сдвига и поворота в соответствующее число раз увеличивает паоор воспроизводимых изображений.Если учесть, что сдвигать и поворачивать можно линии произвольной конфигу- ЗО рации и одновременно много линий, то набор трансформируемых указанным образом линий еще сушественно возрастает.Поворот изображений в предлагаемомустройстве осуществляется без привлечения сложных алгоритмов, оперирующих с гарЗ 5 моническими сигналами.Также не используется для поворотасложная аналого-цифровая аппаратура (умножители, аналоговая память, синус-косинусные дешифраторы и т. п.) ..1 НИИПИ Гос вета Министров ССоткрытийя наб. д 15ул. Проектная, 1 рственн делам Москва, 1 Пате 113035,илиад ПП 7ный к ЭЛТ, и последовательно соединенные синхронизатор, подключенный к блоку ре. генерации и управления и к формирователю изображений, блок управления отклоне. нием луча, связанный с ЭЛТ, и формирова. тель напряжений, подключенный к блоку нуль-органов, отличающееся тем, что, с целью раси.ирения области применения устройства за счет обеспечения поворота отдельных элементов изображения и их сдвига вдоль развергывающей строки, в него введены последовательно соединенные регистр приращений кода, связанный с олоком регенерации и уг равления, накопитель приращений кода, подк 1 юченный к синхронизатору и блоку регенерации и управления, блок выоора кода полуплоскости, подключенный к регистру приращений кода, и преобразователь приращений напряжения, связанный с блоком нуль-органов.5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Телевизионные методы и устройства для отображения информации. Под ред, М. И, Кривошеева. М Советское радио, 1975, стр. 90 - 106.2. Заявка2144633/18 - 24 от 28.08.76, по которой выдано по,1 ожительное решение о выдаче авторского свидетельства.