Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

ЮВтбНТМа т,кнн-.г.ТФИй М ОПИСАН Союз Советских Соцналнстичвскнх Республик(22) Заявлено 130675 (21) 2144632/18-24 Я 06 К 15/2 с присоединением заявки М Государствеииый комите СССР по делам изобретеиий и открытий3) Приоритет- Опубликовано 15,06,79, Дата опубликования оп юллетень Мо 22сания 1506,79 53) УДК(72) Автор Я. Голубчи зобретени на Ленина институт кибернетики АН Украинской С 71) Заявите(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИ НАЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано при построении устройств отображения графическои информации.Известно устройство для отображения информации, содержащее дешифратор кода символа, селектор и сме"ситель, схему подсвета, генераторсинусоидальных колебаний, генераторы гармойик, преобразователь код-напряжение, сумматоры, отклоняющую систему, электроннолучевую трубку (1) .Однако известное устройство слож-,но, а набор разновидностей символови воспроизводимых векторов недоста-точен,Наиболее близким о техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому изобретению является устройство для отображения информации на экране электронно-лучевойтрубки, содержащее последовательно .соединенные блок регенеративнойпамяги, генераторсимволов, выход которого соединен с первым входом блокарегенеративной памяти, элемент ИЛИ,другой вход которого соединен с выхо".дом блока регенеративной памяти, ивидеоусилитель, подключенный к о. в .чо" му входу электроннолучевой трубки, другой вход которой соединен с бло ком, управления отклонением луча, два канала формирования развертки по координатам Х и У, каждыйиз которых содержит сумматоры, подключенные ко входам .блока управления отклонением луча (2В этом устройстве для отображения информации любой вектор изображейия независимо от его длины воспроизводится за одно и то же время. Скоростьвоспроизведения вектора при этом меняется в широких пределах, в связи с чем, для,:воспроизведения всех векторов с одинаковой яркостью используется регулятор интенсивности модуляции. В известном устройстве воспроизводятся только радиально- эллиптические вектора, что существенно снижает класс воспроизводимых изображений, и велики при этом аппаратурные затраты. Кроме того, используются цифро-аналоговые умнсжители - неточные, сложные, узкодиапазонные узлы, Воспроизведение символов и Нестандартных элементов изображения осуществляется блоками, аппаратуракоторых в малой степени ис"Пользуетсядля совместного выделения указанных двух функций.Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства.Для этого в предлагаемое устройство введены Формирователь откпонений координат, подключенный к выходу5элемента ИЛИ, а в каждом из каналоввведены последовательно соединенныеолок Формирования вида изображений,коммутаторформирователь типа вектора, выход которого соединен с однимиз входов сумматора, и блок сравнения,второй вход которого подключенко второму входу формирователя типавектора, выход - ко второму входублока регенеративной памяти, блок 5временного масштабирования, соединенный с третьим входом формирователя типа вектора, Формирователь длины вектора, подключенный ко второмувходу формирователя типа вектора, 20последовательно соединенные блокпамяти координат и формирователькоординат, выход которого подключенк другому входу сумматора, выходэлемента ИЛИ соединен с другими 25входами формирователей координат,входами блока памяти координат, одними входами блока временного масштабирования, входом формирователя длинвекторов, четвертым входом формирователя типа вектора и входом бло" карормирования вида изображений,выход формирователя отклонений координат подключен к другому входу блока временного масштабирования итретьему входу блока сравнения.ьлок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки содержит блок регенеративной памяти 1, генератор символов 2, элемент ИЛИ 3, сумматор 4, сумматор 5, блок управления отклонением луча 6, видеоусилитель 7, электроннолучевую трубку 8, в двух каналах 45 формирования развертки по координатам Х и у блоки формирования вида изображений 9 и 10, коммутаторы 11 и 12, Формирователи типа вектора 13 и 14, блоки временного масштабирова ния 15 и 16, формирователи длины вектора 17 и 18, блоки памяти коор.динат 19 и 20, формирователи коордонат 21 и 22 и блоки сравнения 23 и 24, формирователь отклонений коор динат 25, шину 26 вХодной информацйи от ЭВМ, шину 27 выходной информации на ЭВМ.При воспроизведении на экране электройнблучевой трубки 8 линейных и криволинейных векторов нестандартных изображений в блок регенеративной памяти 1.по шине 26 иээлектройной вычислительной машины поступает информация, имеющая следующую структуру: код приращения 65 Отклонения по координате Х сО знаком код приращения Отклонения по коорди нате У со знаком, код мажоритарности кодов приращений отклонений по координатам Х, У (для определенности принимаем, что при равенстве кодов приращений отклонений Х и у предпочтение отдается коду приращения отклонения по координате Х), код типа воспроизводимого вектора (прямолинейный, круговой, эллиптический, гиперболический,. параболический, циклоидный и т, п.), код модуляции вектора (криволинейные векторы всегда модулируют. ся, так как нет необходимости в иск" ривлении вектора, если он не должен воспроизводиться на экране электроннолучевой трубки 8).При воспроизведении на экране электроннолучевой трубки 8 символов в блок регенеративной памяти 1 по шине 26 из электронной вычислительной машины поступает информация, имеющая следующую структуру: код признака воспроизведения символа, код воспроизводимого символа. По коду воспроизводимого символа с выхода блока регенеративной памяти 1 на входе генератора символов 2 из генератора символов 2 считывается информация о составляющих контур воспроизводимого символа линейных и криволинейных векторах, полностью аналогичная выше указанной информации, необходимой для воспроизведения линейных и криволинейных векторов нестандартных иэображений (символы являются стандартными изображениями).Через элемент ИЛИ 3 проходит ийформация или о характеристиках линейныхи криволинейных векторов нестандартных воспроизводимых иэображений с выхода блока регенеративной памяти 1 или о характеристиках линейных икриволинейных векторов воспроизводимых символов с выхода генератора символов 2, которая перерабатывается последующими блоками, связанными с выходом элемента ИЛИ 3, вне зависимости от того, воспроизводится нестандартное иэображение или символ.Подразумевается, что в начале каждого кадра воспроизведения иэоб-. ражения на экране электроннолучевой трубки 8 луч электроннолучевой трубки находится на экране в точке с заранее известными фиксированными координатами фКаналы Формирования отклоняющих напряжений по координатам Х и У полностью одинаковь 1, Поэтому рассмотрим Функционирование только одного канала, например Х,считая; что для определенного воспроизводимого вектора ко( приращения отклонения по координате Х больше, чем код приращения. .отклонения по координате у.Временной масштаб операционных узлов Формирователя типа вектора 13 устанавливается блоком временного масштабирования 15 по коду приращения отклонения по кординате Х на его входе (например, изменением зиачений резисторов во входной цепи и емкостей в цепи обратной связи интеграторов). Код отклонения приращения по координате Х поступает на вход блока временного масштабирования 15 по разрешающему потенциалу с выхода формирователя отклонений координат 25 в случае, если код прира. щения по координате Х больше кода приращения по координате У. В этом случае на вход блока временного масштабирования 16 также поступает код приращения по координате Х.Скорость формирования напряжения на выходе формирователя типа вектора 13 пропорциональна перепаду напряжения с выхода формирователя. длины 506065 По коду типа воспроизводимого вектора на входе блока Формирования вида изображений 9, представляющегособой блок пассивной памяти наборавоспроизводимых векторов, блок формирования вида иэображений 9 черезключи коммутатора 11 устанавливаетнеобходимые взаимосвязи в формирователе типа вектора 13.В состав формирователя типа вектора 13 входят операционные аналоговые узлы - сумматоры, вычислители, 1 Оинтеграторы, нелинейные узлы, входыи выходы которых подключены к ключам коммута; ра 11.Взаимосвязанные операционныеузлы формирователя типа вектора 13 15образуют диффсренциальный анализатор,формирующий напряжение необходимойформы, как результат решения дифференциального уравнения, тип которогоопределяется образованной структуройоперационных узлов,Так, например, формировательтипа вектора 13, содержащий двасуМматора и два интегратора, с помощью,тринадцати ключей в коммутатореструктуры Х 11 может воспроизвестивектора со следующими уравнениями:ХЙ) =+ Л 1, (прямолинейный),ХИ) = -(параболический ),Х(Ц =Я Е ф(экспсненциальный),Х( С А. Мой (синусоидальный),Х =+ Л соь 1 (косинусоидальный),х(Ц=1 Л сП 1 (гиперболическокосинусоидальный),где А - перепад напряжения на входеформирователя типа вектора 13 с выхода формирователя длины вектора 17.Формирователь длины вектора 17 покоду приращения отклонения по координате Х сознаком вырабатывает пере-пад напряжения, амплитуда которого 40пропорциональна приращению отклонения по координате Х, а знак характеризует направление отклонения,вектора 17 и обратно пропорциональна постоянным временивремязадающихцепей операционных узлов формирователя типа вектора 13.Поскольку обе составляющие скорости формирования напряжения на выходеформирователя типа вектора 13 определяются параметрами, одновременнозависящими от одногои того же кодакода приращения отклонения по координате Х, скорость формирования напряжения постоянна", не зависит откода приращения отклонения по координате Х и может быть выбрана максимально больш, и, ограничиваемой лишьширокополосностью выбранной элементной базы,Например, напряжение на выходеинтегратора с постоянной времени фГпри формировании прямолинейного вектора равноЯГЗначения А изависят от одного итого же кода - кода приращения отклонения на координате Х, и при любыхизменениях значений Я иотношениеА / 1 остается неизменным, т. е.напряжение Х( Ф ) формируется с максимально возможной выбранной скоростью и, следовательно, вектора разнойдлины воспроизводятся эа разное, номинимальное для каждого векторавремя,Напряжение с выхода формирователятипа вектора 13 сумматором 4 суммируется со знаком с напряжением с выхода Формирователя координаты 21,который управляется кодом с блокапамяти координат 19, Блок памяти координат 19 накапливает алгебраическуюсумму кодов приращений отклонений покоординате Х, т. е. вырабатываеткод значения полной координаты положения луча электроннолучевой трубки8 по координате Х.Результирующее напряжение с выхода сумматора 4 через блок управленияотклонением луча б управляет перемещением луча по экрану электроннолучевой трубки 8 вдоль координаты Х.Видеоусилитель 7 в зависимостиот кода модуляции вектора на еговходе управляет модуляцией луча электроннолучевой трубки 8.Сумматор 5 формирует отклоняющеенапряжение по кординате У для блокауправления отклонением луча 6.В процессе одновременного отклонения луча по кординатам Х и У воспроизводится на экране электроннолучевой трубки 8 вектор изображения,.параметрические проекции которогоФормируются в каналах Х и У,Блок сравнения 23 сравнивает значения перепада напряжения с выходаформирователя длины вектора 17 и напряжения с выхода формирователя типавектора 13. В момент равенства указанных напряжений формирователь рипавектора 13 устанавливается в исход-667979тикальная или горизонтальная линия).Если устанонить амплитуду импульсонмодуляции относительно среднего геометрического значения результирующего значения скорости Формирования5а П,дч ч 12 чмакс максмакс,то наибольшее изменение скорости относительно ре еом составита среднее + 8,5. При указанномизменении скорости и неизменной амплитуде импульсов модуляции яркостьвоспроизводимых векторов меняется,примерно в таких же пределах, что5вытекает из закона Тальбота. Приэтом обеспечивается приемлемое качество яркости полного изображения.По шине 27 данные из блока регенеративной. памяти 1 пересылаютсяи электронную вычислительную машину.20 Использование новых узлов - блоковформирования вида изображений, коммутаторбв, формирователей типа вектора, блоков временного масштабирования,формирователей .длины вектора, блоков25 памяти координат, формирователейкоординат, блоков сравнения, Формирователя отклонений координат,.выгоцно отличает предлагаемое устройстводля отображения информации от указанного прототипа, так как любыевектора воспроизводимого изображения, независимо от длины векторов,воспроизводятся с почти одинаковой(отношение Чмакс./ Гмин = 1 е 41) макси 3 мальной скоростью в снязйчем при неизменной амлитуде сигналазасветки воспроизводимых некторонвекторы воспроизводятся с почти одинаковой яркостью, т. е. исключаетсяаппаратура регулйрования интенсивнос 40 ти модуляции; воспроизводится единообразным путем-широкий класс векторов,что рас;ширяет сферу применения предлагаемого устройства; аппаратура воспроизведения не стандартных изобра 45 жений и стандартных иэображенийсимволов н высокой степени совмещена,что упрощает структуру устройства;исключены цифро-аналоговые множительные блоки - узкодиапазонные и50 неточные; введение элементного прерывания после каждого единичногоэлемента изображения позволяет нкадре иэображения разместить большеинформации, т. е, отобразить болеесложные объекты Формула изобретения нос состояние; блок памяти координат19 суммирует со знаком значение накопленной на нем суммы с кодом приращения отклонения по координате М;из блока регенеративной памяти 1 илигенератора символов 2 считываетсяновая порция информации для воспроизведения очередного вектора,При воспроизведении символов генератор символов 2 по Окончании воспроизведения символа формирует сигнал окончания воспроиэнедения символа, по которому из блока регенератинной памяти 1 считывается информацияили о коде очередного символа,или о коде очередного вектора изображения,В каждом цикле воспроизведениявектора формирователь отклоненийкоординат 25 Формирует разрешающийпотенциал, по которому на блокивременного масштабирования 15 и 16поступает код приращения отклоненияпо координате Х или код приращенияотклонения по координате У и по ко"торому один из блоков сравнения 23.или 24 вырабатывает сигнал оконча"ния воспроизведения очередной ли. нии.Скорость формированиянапряже. ния на выходе Формирователя типа.вектора 14 пропорциональна перепадуНапряжения с выхода блока памяти ..координат,20 и обратно пропорциональна постоянным времени времязадающих цепей операционных узлов формирователя типа вектора 14, устанавливаемым блоком временного масштабирования 18 по коду приращения отклонения по кординатеХ (по прежнемуРассматривается ситуация, когда кодприращения отклоненияпо координате.Х больше кода приращения отклоненияпо координате у). Значит, отношение,апрвкений на выходах формирователейтипа вектора 13 и 14, пропорциональнъгх отношению. перепадов напряжений .На Вьгходах Формирователей длины векторов 17 и 18, поделенных на один иТОТ же временной масштаб, осталосьнеизменным., те е. не изменился наклон воспроизводимого вектора на экранЕ электроннолучевой трубки 8. В тоже время вектор на экране электроннолучевой трубки 8 воспроизводится смаксимально возможной скоростью.. Таким образом, скорость Формиронаиия напряжения , в одном из каналовили у всегда максимальна Уракс.кили.Чмок ц , Результирующая скоростьперемещенйя луча по экрану электронно лучевой трубки Убудет менятьсяч3 ч +к4 чРез. макс.к иакс.Читкспри равенстве скороСтей Р - имакс. хс,св каждом.из каналов доЧ:+0-рез,г макс. макспри скорости Формирования напряженияв одном из каналов, равной нулю (вер 60Устройство для отображения инфор- .мации на экране электроннолучевой .трубки, содержащее последовательносоединенные блок регенератиннойпамяти, генератор символов, выходкоторого соединен с первым входом65 блока регенератинной памяти, элементЗаказ 3469/44 Тираж 779 ЦНИ дписно Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ктная,4 9 бб ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока регенеративной памяти, и видеоусилитель, подключенный к одному входу электроннолучевой трубки, другой вход которой соединен с блоком управления отклонением луча, два канала формирования развертки по координатам Х и У, каждый из которых содержит сумматоры, подключенные ко входам блока управления отклонением луча, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, оно содвржит формирователь отклонений координат, подключенный к выходу ,элемента ИЛИ, а в каждом из каналов введены последовательно соединенные блок формирования вида изображений, коммутатор, Формирователь типа вектора, выход которого соединен с од" ним из входов сумматора, и блок сравнения, второй вход которого подключен ко второму входу Формирователя типа вектора, выход - ко второму входу блока регенеративной памяти, блок временного масштабирования, соединенный с третьим входом фор 7979 1 Омирователя типа вектора, формирователь длины вектора, подключенныйко второму входу формирователя типа вектора, последовательно соединенные блок памяти координат иФормирователь координат, выход кото 5 РОГО пОдключен к друГОму ВхОду сумматора, выход элемента ИЛИ соединенс другими входами формирователейкоординат, входами блока памятикоординат, одними входами блокавременного масштабирования, .входомФормирователя длин векторов, четвер-.тым входом формирователя типа вектора и входом блока Формированиявида изображений, выход формирователя отклонений координат подключенк другому входу блока временногомасштабирования и третьему входублока сравнения.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе,2 О 1. Мясоедов Т. Г. и др, Отображение информации, М., Воениздат,1971, с. 87-91.2. Патент США Р 33943 б 7,кл. 340-324 1976.