Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВЮ Союз СоввтсюаСециалмстмцескихресиубямн5/2 дарственный к СССР делам нзабрвтв н аткрытнй) Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙИ ЭЛЛИПСОВ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Изобретение относится к вычиспитепьной технике и может быть испопьзованопри построении графических устройствотображения информации на базе эпектроннопучевых трубок (ЭЛТ),Известно устройство, содержащее генратор синусоидапьного напряжения, соединенный с преобразоватепем кодов, подкпюченным к откпоняющей системе ЭЛТ, сбпоком синхронизации, связанным с блоками отсчета начального и конечного угпов,подключенными к триггеру, и два эпемента И 11 . начапа и конца дуги, а ыход соединен с первым вхо ига фазы, выход которого п ервому входу блока синхро бразоввтепь кодов, выходы которого подкпючены е В к откпоняюаей системе ЭЛТ, и первыйтриггер, входы которого соедиие.ы с выходами бпоков отсчета начала и конца дуги и со вторыми входами бпока синхронизации соответственно, выход первого трит- та гера соединен с модулятором ЭЛТ 1, 21 .Недостатком этого устройства явпяетсянизкое быстродействие и низкое качество отображаемых фигур. В известных устройствах генераторы синусоидапьтв.тх напряВ жений настраиваются на одну опредепенную частоту с таким расчетом, чтобы за время одного периода синусоидапьного напряжения на экране ЭЛТ вычерчивапась окружность с наибопьщим радиусом, Отображение каждой из всех других фигур, размеры которых могут быть в нескопько раз меньще, производится за такое же время, поэтому суммарно дпя отображечетвертый вдом бпока сдводкпючен к пнизации, прео Однако такое устройство обеспечиваетотображение только таких эппипсов и дуг,оси которых совпадают по направпению сосями системы координат экрана.Наибопее близкое к предлагаемомуизобретению устройство содержит блоксинхронизации, первый выход которогоподключен к первому входу блока отсчетаначала дуги, второй выход - к первомувходу бпока отсчета конца дуги, третийвыход - к вторым входам бпоков отсчетааи 25, элементы ИЛИ 26, элемент 27 задержки и триггер 28,Блок 2 синхронизации состоит иэ триггеров 29-31, элемента И 32, управляемого генератора 33 тактовых импульсови схемы 34 выделения и задержки первого импульса.Преобразователь 3 кодов содержитпреобразователи 35 и 36 амплитуд напряжений, цифроаналоговыепреобразователи (ЦАП) 37 и 38 и суммирующие усилители 39 и 40.Логический блок 9 предназначен дляанализа кодов амплитуд УИ Уи выработки сигналов управления генератором33 тактовых импульсов и блоками 10 и11 фильтров.Генератор 33 вырабатывает тактовыеимпульсы, частота которых зависит отсигналов с логического блока 9 : при наибольшем значении кода амплитуды 0 ху ), соответствующем наибольшему радиусу отображаемой фигуры, вырабатывается наименьшая частота импульсов и наоборот.Каждый из блоков 10 и 11 представляет собой набор диапазонных фильтровдля выделения первой гармоники из последовательности прямоугольных импульсовразличной частоты.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы в устройствовводятся следующие коды: по шинам 17 и18 на ЦАП 37 и 38 коды координатцентра, на преобразователи 35 и 36 амплитуд напряжения и в логический блок 9по шинам 16 и 19 - коды амплитуд напряжений Ц и Цд, по шинам 15 на входрегистра 22 - код сдвига фазы 9 с, пошинам 20 -. код начала дуги ун, по шинам 21 - код конца дуги к.При поступлении по шине 14 сигнала",Пуск" триггер 29 устанавливается в состояние "1" и открывает элемент И 32,через который качнут проходить тактовыеимпульсы, счетный триггер 12 устанавливается в состояние Оф, Сигнал "Пуск"проходит. через элемент ИЛИ 26 и раз-решает ввод в счетчик 23 кода Ус изрегистра 22,.Счетчик 8 перед появлением сигналафйуск хранит код 110 (слева младщий разряд), поэтому от первого тактового импульса на выходе старшего разрядасчетчика 8 установится состояние 1"высокий уровень), одновременно по импульсу переполнения предпоследнего раз 3669366ния всех фигур расходуется значительнобольше времени, чем требуется для отображения.,фигур с нормальной яркостью.В известных устройствах при вычерчивании различных по размерам фигур лучЭЛГ за одно и то же время может проходить расстояния 1 во много раэ отличающиеся друг от друга, соответственно вомного раз отличаются фигуры и по яркости. Если, например, выбрать частоту генератора синусоидального напряжения такой, чтобы с нормальной яркостью отображать на экране ЭЛТ окружность с радиусом 10 мм, то окружность с радиусом100 мм будет не видна, так как время 15возбуждения каждой точки люминофора впоследнем случае будет во:много разменьше. Если, наоборот, установить нормальную яркость для окружности с радиусом 100 мм, то при отображении окружности с радиусом 10 мм яркость будет настолько высокой, что ЗЛТ быстро выйдетиз строя из-за прожога люминофора, Повышенная яркость отвлекает оператора отостальной информации и утомляет зрение.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и улучшение яркостиизображения.Это достигается тем, что в известноеустройство введены счетчик, логическийблок, два блока фильтров и второй триггерсоединенный с выходом блока сдвига фазыи первым входом первого блока фильтров,второй вход которого подключен к первомувыходу логического блока, а выход - кпервому входу, преобразователя кодов, второй вход которого соединен с выходом второго блока фильтров, первый вход которогосоединен с первым выходом логическогоблбка, второй вход - с первым выходом40счетчика, второй выход которого подключен к второму входу блока сдвига фазы,первый вход.- к выходу блока отсчетаконца дуги, второй вход счетчика соедийен с четвертым выходом блока синхрони-зации, третий вход которого подключенк второму выходу логического блока.На чертеже дана структурная схемапредлагаемого устройства.Оно содержит блок 1 сдвига. фазы,блок 2 синхронизации, преобразователь3 кодов, отклоняющую систему 4, ЭЛГ 5,блок 6 отсчета начала дуги, блок 7 оъсчета конца дуги, счетчик 8, логическййблок 9, блоки 10 и 11 фильтров, триггеры 12 и 13, шины 14-21.Блок 1 сдвига фазы включает в себярегистр 22, счетчик 23, элементы И 24669366 5ряда счетчика 8 триггер 28 установится в состояние 1" и откроет элемент И 25, через который будут проходить тактовые импупьсы с выхода эпемента И 32 на вход счетчика 23, работающего в режиме вычитанияВ момент времени, когда в очетчике 23 установится код 0 О, сработает эпемент И 24 и выдаст сигнап на счетный триггер 12 и схему 34 выделения и 1 О задержки первого импульса, на выходе триггера 12 установится высокий уровень напряжения. Таким образом, на входе бпока 10 фильтров появится высокий уровень напряжения нескопько позже, чем на вхо де блока 11 фипьтров. Эта задержка соответствует коду сдвига фазы Ус.По сигналу со схемы 34 установится состояние "1" в триггерах 30 и 31. Уровень. напряжений с триггеров 30 и 31 0 разрещает работу бпоков 6 и 7 отсчета начапа и конца дуги. Импульс с выхода эпемента И 24 задерживается на элементе 27 задержки, устанавливает в состояние "О" триггер 28 и проходит через элемент ИЛИ 26 навход счетчика 23 в качестве сигнапа разрещения ввода в счетчик кода М из регистра 22. В связи с тем, что триггер 28 установпен в состояние "О", прохождение тактовых импупьсов на счетчик 23 прек.ращается, а счетчик 8 продолжает работу. В момент времени, когда на выходе предпоспеднего триггера счетчика 8 снова по- З явится импупьс перепопнения, на выходе поспеднего триггера счетчика 8 установится низкий уровень, в триггере 28 установится состояние "1, откроется эпемент И 25 и работа будет продолжаться как описано выще, т,е. когда в счетчике 23 снова установится код 0О, на выходе эпемента И 24 появится импуп, по которому на выходе триггера 12 установится низкий уровень напряжения, триггер 4 28 установится в состояние "0", а счетчик 23 подготовится к новому циклу сдвига фазы, на входах блоков 10 и 11 фипьтров устанавливаются низкие уровни напряжения с задержкой относительно друг друга, соответствующей коду сдвигас.Каждый раз при появпении импульса перепопнения на выходе предпоспеднего разряда счетчика 8 будет происходить изменение состояния последнего (старщего) разряда счетчика 8 и счетного триггера 12 с задержкой на блоке 1 сдвига фазы, соответствующей коду 1 с. 6Таким образом, на выходах счетчика8 и счетного триггера 12 формиру 3 отсапоспедовательности импульсов, имевшиеодинаковые период спедования и дпительность, но сдвинутые относитепьно другдруга пропорционапьно коду с. Устройство будет работать до тех пор, пока навыходе блока 7 отсчета конца дуги не появится сигнал конца работы, который установит триггеры 13, 31 и 29 в состоние "0".Прямоугольные импупьсы в блоках 10и 11 фильтров преобразуются в синусоидальные напряжения постоянной амплитуды. Эти напряжения поступают на входыпреобразоватепей 35 и 36, где они,измвняются по амплитудам в соответствии скодами Ух и Уу . Напряжения с выходовпреобразоватепей 35 и 36, а также с выходов ПАП 37 и 38 поступают черезсуммирующие усилитепи 39 и 40 в откпоняюшую систему 4 ЭЛТ 5,Отображение окружности, эллипса, отрезки пинии иди дуги окружности опредепяется кодами УУк у УцУнМ(Дпя отображения. дуги окружности необходимо чтобы код г с соответствовалсдвигу фазы одной поспедоватепьности имопупьсов относитепьно другой на 90 , коды0 и О должны быть равными и соответ- .ствовать радиусу окружности, а коды Чи Тн допжны опредепять начапо и конецдуги окружности. Когда закончит работублок 6 отсчета начала дуги на его выходе появится сигнап, по которому триггер 30 установится в состояние "0", атриггер 13 - в состояние "1". Блок 6прекратит работу, а на модупятор с триггера 13 поступит сигнал разрещения подсвета пуча, на экране начнется отображение дуги, Поспе окончания отображениядуги блок 7 выработает сигнал, по которому триггеры 29, 31 и 13 установятсяв состояние "0", а в счетчике 8 установится код 110 и устройство прекра-.тит работу,Дпя отображения полной окружностикод Чн допжен быть нупевым, код Тмаксимальным, остапьные параметры задаются также, как и дпя дуги.Дпя отображения эппипса код Рдопжен быть нулевым, Р - максимапьным,коды 1, Ц и Уу определяют как размьры эппипса, так и его поворот относитепьно оси координат экрана ЭЛТ. При равенстве кодов Ух и Уу угол поворота осейэппипса точно соответствует угпу сдвигаФазы Г, При.Ох ф Уу на величину угла669366 поворота осей эллипса оказывает влияние со и соотнощение этих величин, которое мо- фа жет быть заранее рассчитано и учтено. муНаримеп, при сдвиге фазы напряжения в на 45 и Ух =Ууна экране вычерчиваеъся эллипс, оси которого повернуты относи тельно оей координат экрана также нак угол 45 . Если при таком же сдвиге фа-. зы У=ф Уу, то угол поворота осей будет равным 70 4210 4Отрезок линии вычерчивается приаМ 0 или 180, наклон его определя ется величинами Уу и ОцПредлагаемое устройство по сравнению,1с известным обеспечивает повыщение бысгродействия и качества отображаемых фигур в связи с тем, что частота генератора тактовых импульсов изменяется обрат но пропорционально размерам отображае мых фигур. Фигуры меньщих размеров отображаются эа меньщее время. Скорость перемещения луча по экрану будет постоянной независимо от размеров фигур, следо вательно, все фигуры будут отображаться 25 с одинаковой яркостью. формула изобретения 30Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки, содержащее блок синхронизации, первый выход которого подключен к первому входу блока отсчета нача- з 5 ла дуги, второй выход - к первому входу блока отсчета конца дуги, .третий выход - к вторым входам блоков отсчета начала и конца дуги, а четвертый выход единен с первым входом блока сдвигазы, выход которого подключен к первовходу блока синхронизации, преобразоатель кодов, выходы которого подключек отклоняющей системе электроннолучевой трубки, и первый триггер, входыоторого соединены с выходами блоковотсчета начала и конца дуги и со вторымиходами блока синхронизации соответственно, выход первого триггера соединенс модулятором электроннолучевой трубки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройстваи улучщения яркости отображения, в неговведены счетчик, логический блок, дваблока фильтров и второй триггер, соединенный с выходом блока сдвига фазы ипервым входом первого блока фильтров,второй вход которого подключен к первому выходу логического блока, а выходк первому входу преобразователя кодов,второй вход которого соединен с выходомвторого блока фильтров, первый вход которого соединен с первым выходом логи- .ческого блока, второй вход,- с первымвыходом счетчика, второй выход которогоподключен к второму входу блока сдвигафазы, первый вход - к выходу блока отсчета конца дуги, второй вход счетчикасоединен.с четвертым выходом блока синхронизации, третий вход которого подключен к второму выходу логического блока.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИо 469984, кл. О 06 К 15/20, 1973,2, Авторское свидетельство СССРИо 574735, кл. 0 06 К 15/20,Й 7.01. 76.ЦНИИПИ Заказ 3661/41 ираж 779 Подписное филиал ППП Патент"