Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

св СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ 09 11 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:К АВТОРСКОМУ ИЗИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРР 706870, кл. 6 06 К 15/20, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2967593/24,кл. 6 09 В 5/14, Я 06 К 15/20, 1980(54)(57) УСТРОЙСТВО ДНЯ ОТОБРАЖЕНИЯИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАН;Е ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ ( ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные задающий генератори синхронизатор подключенный кблокам записи и считывания, соединенным с буферным блоком памяти,. блокподсвета, соединенный с модуляторомЭЛТ, входной регистр, блок горизонтальной развертки, выходной регистр,первый буферный регистр и последовательно . соединенные преобразователькод-аналог и усилитель вертикальногоотклонения, связанный с отклоняющейсистемой ЭЛТ, вход входного регистрасоединен с синхронизатором и являет-.ся информационной шиной устройства, авыход - с буФерным блоком памяти, вход.блока горизонтальной развертки соединен с синхронизатором, а выход - сотклоняющей системой ЭЛТ, входы выходного регистра соединены с выходом синхронизатора и выходом буферного блока памяти, вход буферного регистра соединен с входом синхронизатора, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с, целью упрощения устройства при отображении нескольких связанных друг с другом по времени нроцессов, оно содержит последовательно соединенные счетчик и генератор стуПенчатого напряжения, последовательно соединенные дешифратор, первый элемент И и интегратор, последовательно соединенные второй буФерный регистр, третий буФерный регистр, первый инвертор, первый сумматор, второй элемент И и элемент ИЛИ, второй сумматор, третий элемент И, последовательно соединен- ЕР ные четвертый буферный регистр, второй инвертор, третий сумматор и четвертый элемент И и четвертый сумматор, вход которого соединен с выхода С первого буферного регистра, а выход - с входом третьего сумматора, выход Я счетчика соединен с входом дешифратора, выходы генератора ступенчатого напряжения и интегратора соединены с входами усилителя вертикального отклонения, входывторого буферного регистра соединены с выходами синхронизатора н выходного регистра, а выходс вторым. сумматором, выход которого соединен с первым сумматором, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходаки третьего н четвертого элементов И, а выход - с входом преобразователя код-аналог.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах отображения Информацни медленно меняющихся процессов.Известно устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее блок уп- равления, соединенный с блоком буферной памяти, два регистра, два преобразователя код-напряжениевыходы которых соединены с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, а входы - с соответствующими регистрами, управляющие входы которых подключены к блоку управления, а информационные - к блоку буферной, памяти 11 .Недостатком данного устройства является невозможность демонстрации и отображения медленно меняющихся процессов. 20Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее буферное .запоминающее устройство, первый и второй входы которого подключены к выходам блоков за писи и считываниясоответственно,третий вход соединен с .выходом входного регистра сдвига, а выход соединен с первым входом выходного регистра О сдвига, выход которого подключен к первому входу первого буферного регистра, синхронизатор, вход которого подключен к выходу задающего гене ратора, первый выход соединен с пер вым входом входного регистра сдвига, второй и третий выходи соединены с входами блоков записи и считывания соответственно, четвертый выход подключен к второму входу входного ре гистра сдвига и к вторым входам выходного регистра сдвига и первого буферного регистра соответственно, а пятый выход соединен с входом блока горизонтальной развертки, выход 45 которого соединен с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, усилитель вертикального отклонения и блок питания, выходы которых соединены с отклоняюшей системой и анодом 5 О электронно-лучевой трубки соответственно, преобразователь код-аналог, выход которого подключен к первому входу усилителя вертикального отклонения2.Недостатком известного устройстваявляется то, что при отображении нескольких процессов даже связанных друг с другом по времени, например, путем скорости и ускорения, требуется про порциональное усложнение аппаратуры.Цель изобретения - упрощение устройства при отображении нескольких процессов, связанных друг с другом по времени. 65. Ноставленная цель достигается тем, что устройство дпя отображения информации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и синхронизатор, подключенный и блокам записи и считывания, соединенным сбуферным блоком памяти, блок подсвета, соединенный с моцулятором ЭЛТ, входной регистр, блок горизонтальной развертки, выходной регистр,первый буФерный регистр и последовательно соединенные преобразователь коданалог и усилитель вертикального отклонения, связанный с отклоняющей системой ЭЛТ, вход входного регистра соединен с синхронизатором и является информационной шиной устройства, а выход - с буферным блоком памятй, вход блока горизонтальной развертки соединен с синхронизатором, а выходс отклоняющей системой ЭЛТ, входы выходного регистра соединены с выходом синхронизатора и выходом буФерного блока памяти, вход буферного регистра соединен с входом синхронизатора, содержит последовательно соединенные счетчик и генератор ступенчатого напряжения, последовательно соединенные дешифратор, первый элемент И и интегратор, последовательно соединенные второй буферный регистр, третий буферный регистр, первый инвертор, первый суьматор, второй элемент И и элемент ИЛИ, второй сукюатор, третий элемент И, последовательно соединенные четвертый буферный регистр, второй иивертор, третий сумматор и четвертый элемент И и четвертый сумматор, вход которого соединен с выходом первого буферного регистра, а выход - с входом третьего сумматора, выход счетчика соединен со входом дешифратора, выходы генератора ступенчатого напряжения н интегратора соединены с входами усилителя вертикального отклонения, входы второго бу- Ферного регистра соединены с выходами синхронизатора и выходного регистра, а выход - с вторым сужатором, выход которого соединен с первым сумматором, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами третьего и четвертого элементов И, а выход - с входом преобразователя код-аналог.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки содержит задающий генератор 1, синхронизатор 2, соединенный с блоком 3 записи,блоком 4 считывания, входным регистром 5, соединенным с буферным блоком б памяти, блок 7 горизонтальной развертки, подключенный к синхронизатору 2, выходной регистр 8 одним входом соединенный с первымбуферным регистром 9 и синхронизатором 2, а другим входом - с блоком 10подсвета, второй н четвертый буферныерегистры 11,и 12, причем один входчетвертого буферного регис-,ра 12 соединен с входом четвертого сумматора13 и выходом первого буферного регистра 9, а второй вход соединен свцходрм синхронизатора 2, выход второго буФерного регистра 11 соединен свходом. третьего буферного регистра 14,0и с входом второго сумматора 15,второй инвертор:16, подключенный ктретьему сумматору 17 н к четвертомубуферному регистру 12, счетчик 18,соединенный с дешифратором 19, первый 15нивертор 2 О, подключенный к первомувходу первого сумматора 21 второйвход которого соединен со вторым сумматором 15, а выход - с первым буФерицм регистром 9, генератор 22 ступен Очатого напряжения, подключенный ксчетчику 18, элементы И 23-26, выходыкоторых.соединены с элементом ИЛИ 27и интегратором 28, вторые входы элементов И 23-26 соединены с выходамидешифратора 19, второго буферного регистра 11, первого сумматора 21 итретьего сумматора 17 соответственно, преобразователь 29 код-аналог,соедийенный с уеилнтелем 30 вертикального отклонения н с элементом ИЛи 27, ЗОэлектронно-лучевую:трубку 31 ЭЛТблок 32 питания, отклонякарю систему33 ЭЛТ 31, информационную шину 34 имодУляГор 35. ЭЛТ 31.Првйцнн .работы устройства заключается а вичнслении параметров, например, скорости. М и ускорения 4 движения каретки на воздушной подушке иотображения на ЭЛТ кривых пути б,скорости М и ускорения О не .с частотой этого процесса 0,1 Рц - 1 Гц),а с частотой,. равной или выше критической частоты мерцания ( КЧЬР 50 Гц).Каждая точка ординаты кривой пути 6) отображаемого процесса кодирует ся восьмиразрядным кодом, т.е. однобайтовым словом. Этн слова записываются в буферный блок памяти при обратном ходе луча ЭЛТ (одно слово приодном обратном ходе), а прн прямомходе считывается вся информация, записанная в нем.Запись одного слова при обратномходе и .считывание при прямом ходе ранее записанной кривой создает на экр;ае ЭЛТ 31 зфф кт и рир щения кривой 55отображаемого процесса в реальномМасзатабе времени, т.еодновременнос изучаежм физическим процессом.Для большей наглядности ЭЛТ закрывается на время обратного хода луча и 60аа время, когда коды точек ординатыравиы ОООООООО, импульсы запнранияЭЛТ 31 формируются блоком 10 яркости.В связи с тем, что в блоке 6 можно записывать только однобитовые сло ва, на входе и .выходе необходимо иметь регистры 5 и 8 соответственно. Во входной регистр 5 информация поступает с информационной шины 34 в виде параллельного восъмиразрядного двоичного кода, причем информация записывается.по переднему фронту им пульсов, следующих с частотой Ю/8, поступающих иэ синхронизатора 2. После записи информация сдвигается имнульсамн, следующими с частотой н поступает на вход блока б.Пилообразный ток в кадровых отклоняющих катушках отклоняющей системы 33 Формируется блоком 7 горизонтальной развертки на который поступают импульсы синхронизациииз синх- ронизатора 2. Таким образом, при изменении частоты . изменяется частота синхронизируюших импульсов.Выбор адресов И формирование импульсов, обеспечивающих режим работы блока 6, осуществляется зо время записи блоком 3, во время считывания - блоком 4.Информация отображаемого процесса при считывании блока 6 в виде последовательного кеда поступает в выходной регистр 8. Передним Фронтом импульсов, следующих с частотой т/8, информация в виде восьмиразрядногослова поступает в буферный регистр 11,Так как при считывании информации из блока 6 процесс отображается дискретными значениями каждое значение ординаты кривой, например, пути 6представленно восьмиразрядным словом), появляется возможность вычислить приращение Ь 6, Для этого требуется запомнить предыдущее значение пути 8 Код, отображающий 5 , переписывает ся в буферный регистр 14 нэ регистра .11. Одновременно переписывается код, отображающий путь 5 иэ регистра 8 в, регистр 11. Эта перезапись происходит по каждому переднему фронту импульсов, следующих с частотой Ф/8, поступающих из синхронизатора 2. Таким образом, всегда имеется два значения информации о пути-предшествующее и настоящее,.затем для.вычисления приращения пути а 8 суммируются обратный код (инверсия кода 6 осуществляется инвертором 20) .и код на сумматоре 21.Для того, чтобы результаты суьвюирования были всегда положительными, что необходимо для дальнейшей обработки сигнала, код числа 6 6, ФДВ сум мируется с кодом постоянного числа на сумматоре 15.Код постоянного числа 9 должен быть больше или равен максимальному значению кода Ь 5. При извесном значении Ь и при дискретном квантовании времени Ы (д 1 определяется частотой % задающего генератора 1) Ь 5=У скорости..3Для получения значений кодов, ото-.бражаюФх ускорение 3, необходимо за-.помнить предыдущее значение кодовЬ 5= У на буферном регистре 12. Код,отЬбражающнй М переписывается в буФерный регистр 12 иэ регистра 9, В 3регистр 9 одновременно переписывается код, отображающий скорость 9из сумчатора 21. Эта перезапись, каки перезапись кодов, отображающих путь,происходит по каждому переднему фронту импульсов, следующих с частотой/8 и поступающих иэ синхронизатора ,2. Имея два значения информации оскорости предшествующее У и настоящее М), вычисляем приращение 4 У,для этого на сумматоре 17 суммируется обратный код ЬЬ Я (инверсию кода осуществляет инвертор 16 с кодомь 9для того, чтобы результаты сумми-роваиия были всегда положительны, коды числа ь 6+Ц на сумматоре 13 суммируются с кодом постоянного числа Цкод постоянного числа 9 долженбыть больше нли равен максимальномузначению кода ЬУВ результате суммирования получается(65,+о)+(де+ ф:д дЗОпричем Ь 2=М-Ьб, О аб Ф 9 "-О.при дискретном квантовании времени Ь 1Таким образом, возможно вычислитьинформацию скорости и ускорения 35движения тела (,О), а в течениевремени, равном длительности восьмиимпульсов, следующих с частотой У будут существовать дискретные значения,отображающие (в виде восьмираэрядньх 4 Ослов) путь б , скорость М и ускоре Оние О , поступающих соответственнос буферного регистра 8, сумматоров2 Х и 17.Исходя из быстродействия примененной. памяти ( блок 6), например,565 Ру 1 А, в которой регенерацияодного адреса должна быть ие менее0,4 мкс, максимальная частота1 501 щ-- 2,5 мГц.0,4 мкс ф Максимальное время горизонтальной развертки на ЭЛТ равно длительности 4096-ТИ импульсам, это время считывания всей памяти при прямом ходе и длительности 256 импульсов при обратном ходе 4096+256=4352 имп, 0,4 мксд 4352 щ 1740,8 мкс. еО частота горизонтальной развертки рав- на,11 При частоте % задающего генератора, равной 2,5 мГц, время развертки отображаемого процесса рассчитывается следующим образом. Одна точка ординаты кривой отображается восьмиразрядным словом, число отображаемых точек равно- 512 точек4096Так как запись точки происходит во время обратного хода, каждая новая точка появится на экране ЭЛТ через 1740,8 мкс, а весь процесс отобразится за время, равное1740,8 мксв 512=891289,6 мкс 0,89 с.,Это и будет максимальное время развертки отображаемого процесса прнчастоте мерцания, равной частоте горизонтальной развертки иа ЭЛТ574 Гц.Максимальное время развертки отображаемого процесса рассчитываетсяиз минимальной частоты горизонтальной развертки ЭЛТ, равной критической частоте мерцания, т.е. 50 Гц.574-=ф 11,48 - это число определяет, восколько раз можно уменьшить частоту2 5 мГц.=д-=0,218 мГц,Фво столько же увеличится время развертки отображаемого процесса 0.,89 ск 11,48 10,22 с.Таким образом, плавно меняя частоту э, задающего генератора 1 в диапа-зоне от 2,5 Гц до 0,218 мГц, можноплавно изменять время развертки отображаемого процесса от 0,89 с до,.10,22 с.Для отображения трех кривых информации пути 5, скорости У и ускоренияО на экране однолучевой ЭЛТв предлагаемом устройстве примененысчетчик 18, дешифратор 19 н элементы И 24-26, представляющие собой ком,мутатор. Так как информация одной точки кривых В о не изменяется в течение времени, равном длительности восьми импульсов, следующих с частотой 1 , ъо длительность свечения одной точки можно .взять равной длительности двух импульсов, т.е. частота коммутации будет равна /2. В связи с тем, что для отображения трех кривых будет использоваться время, равное длительности шести импульсов, время, равное длительности двух импульсов, будет резервным, В предлагаемом устройстве ЭЛТ ив запирается на это время и поэтому каждая третья точка подсвечивается немного ярче. Для смещения кривых друг относительно друга на экране ЭЛТ применен генератор 22 ступенчатого напря/51 Тираж 488ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Иосква, Ж, Р Заказ Подписноекомитета СССРоткрытийушская наб., д.4 юш ша е ЖФилиал ППП фПатент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 жения, представляющий собой преобразователь код-аналог.Синхронно с изменением ступенчато,го напряжения открываются элементы И 24, 25, 26 и через элемент ИЛИ 27 информация 8,У,О поступает на преоб раэователь 29 код-аналог, затем на усилитель 30 вертикального отклонения с регулируелам коэфФициентом уси- . ления, коэффициент усиления которого автоматически регулируется при изме ненни частоты т , что необходимо для соблюдения пропорциональности Аб+ я=у и 45(р:с, так как с изменением частоти л меняется время квантования 61 . Напряжение :регулировки коэфФициента усиления вырабатывает интегратор 28, ои интегрирует импульсы, следующие с частотойво время отображения кривых У и ц путем открывания элемента И 23 на это время. Усилитель вертикального отклонения нагружается строчными катушками отклоняющей систелаю 33., Для обеспечения режима работы ЭЛТ исполь- . зуется блок 32 питания.