Устройство для отображения гра-фической информации ha экранеэлектронно-лучевой трубки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Увслублнк(23) ПриоритетОпубликовано 15.0281. Бюллетень Йо бДата опубликования описания 25. 02. 81(51)М. Кл.8 6 09 С 1/08 Государственный коиитет СССР яо делан изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАХ(ЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИНА ЭКРАНЕ ЭЛТ вы ти э Изобретение относится к числительной технике и может най применение в индикаторах на базе лектроннолучевых трубок (ЭЛТ). 5 о Известно устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов на экране ЭЛТ, содержащее генератор синусоидального напряжения, фазосдвигающую цепь, два ключа, четыре нуль- органа, два управляемых делителя напряжений, два цифроаналоговых преобразователя, усилителк отклонения луча ЭЛТ, блок синхронизации, блок вычисления признаков перехода, два цифровых Коммутатора, два блока отсчета углов, ждущий мультивибратор и элемент И-ИЛИ, 1 1.Недостатком известного устройства является то, что оно не может воспроизводить на экране ЭЛТ эллипсы, оси которых повернуты под любым углом по отношении к осям координат экрана, а также ые может воспроизводить отрезки линий. Объясняется это тем, что в известном устройстве используются только напряжения, сдвинутые по фазе одно относительно другого на угол Й/2. Известно, что дляповорота эллипсов относительно осей координат экрана необходимо соответС ственно сдвигать одно напряжение относительно другого на некоторый угол М в пределах от 0 до Е , причем при нулевом сдвиге напряжений эллипс вырождается в отрезок линии, расположенный в первом и третьем квадрантах, при сдвиге напряжений на 180 О эллипс вырождается в отрезок линии, расположенный во втором и четвертом квадрантах.Вторым недостатком известного уст ройства является сложность реализации схемы из-за использования большого количества различных функцио" нальных узловИзвестно устройство отображения, содержащее блоккоммутации, соединенный с цифровой вычислительной машиной (ЦВМ), формирователь синусоидальных напряжений, четыре блока управления амплитудами по координатам Х и У, два сумматора напряжений и два усилителя отклонения луча по координатам Х и т . Данное устройство обеспечивает вычерчивание на экране любых эллипсов 2).Однако оно не может воспроизводить на экране линии, аппроксимированные отрезками, т.е. линии, у которых конец предыдушего отрезкаявляется началом последующего от. резка, так как при использовании полных периодов синусоидальных напряжений на экране ЭЛТ вычерчиваются отрезки линий не только в требуемых направлениях относительно исходных точек, но и в противоположных, т.е. всегда в двух квадрантах - первом и третьем или во втором и четвертом.Вторым недостатком известного устройства является относительная сложность реализации схемы. В известном устройстве из-за использования четырех синусоидальных напряжений применяются два дополнительных блока управления амплитудами и два сумматора 15 напряжений.Ближайшим по технической сущности и предлагаемому устройству является устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содер жащее Формирователь синусоидальных напряжений, блок коммутации, блоки управления по координатам Х и 1 счетчик, компаратор и регистр 3 .Данное устройство отличается 2 простотой схемы, но не может воспроизводить на экране ЭЛТ линии, состоящие из следувщих один за другим о резков, так как оно не обеспечивает вычерчивание каждого из отрезков только в одном квадранте.В большинстве случаев на экранах устройств отображения графической информации необходимо отображать не только окружности и эллипсы, но в первую очередь отрезки линий, которыми может быть аппроксимирован любой,тип линий. Поэтому при использовании известного устройства необходимо дополнительно испольэовать и другое устройство - генератор от резков линий, причем во время работы одного устройства другое простаивает, т.е. оборудование используется нерационально.Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности отображения окружностей и отрезков линий.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения графической информации на экране,ЭЛТ, содержащее формирователь синусоидальных напряжений, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход - с выходом компаратора, первый и второй выходы - 55 со входами блоков управления по координатам Х и 1 соответственно, а третий выход - с первым входом блока коммутации, регистр, входы которого являются входами блока, а все вы- ц ходы, кроме одного, подключены ко входам первой группы компаратора, входы второй группы которого соединены с остальными выходами счетчика, вход которого соединен с первым выходом блока коммутации, введ.ны дешифратор, блок совпадения, триггер, блоквыделения импульса и логическийблок, вход которого соединен с выходом регистра, а выходы подключенык третьему и четвертому входам Формирователя синусоидальных напряжений,входы дешифратора подключены к выходам регистра, кроме одного, а второй вход которого подключен к выходу триггера, выход соединен с первым входом блока совпадения, остальные входы которого подклвчены к выходам счетчика, а выход - ко входублока коммутации, вход блока выделения импульса подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входутриггера, второй вход которого связан с вторым выходом блока коммутации, а также тем, что блок выделенияимпульса содержит последовательносоединенные счетчик и элемент И, входсчетчика является входом блока, авыход элемента И - выходом блока, итем, что логический блок содержитдва инвертора и четыре элемента И,причем входы обоих инверторов первыевходы всех элементов И и вторйе входы второго и четвертого элементовИ являются входами блока, выходыпервого и второго инверторов подключены ко вторым входам первого итретьего элементов И соответственно,а выходы всех элементов И являютсявыходами блока. На Фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на Фиг. 2 - структурная схема логического блока.Устройство содержит формирователь 1 синусоидального напряжения, блок 2 коммутации, блоки 3 и 4 управления по координатам Х и Ч, счетчик 5, компаратор б, регистр 7, блок 8 выделения третьего импульса, дешифратор 9, триггер 10, элемент 11 совпадения, логический блок 12.Формирователь 1 синусоидального напряжения включает в себя счетные триггеры 13 и 14 и избирательные Фильтры 15 и 16, настроенные на частоту Формируемых синусоидальных напряжений.Блок 2 коммутации включае в себя счетчик 17 и элемент И 18.По шине 19 на вход устройства подаются импульсы установки в исходное состояние элементов схемы. По шине 20 в регистр 7 вводятся коды сдвига синусоидального напряжения и коды знаковых разрядов проекций отрезков линий на оси координат, по шинам 21 и 22 соответственно вводятся коды управления амплитудами синусоидальных напряжений. По шинам 24 и 25 выходные напряжения выдаются на входы усилителей отклонения луча.805402 По третьему импульсу с выхода комч паратора 6, соответствующему началу второго периода синусоиды, триггер 11 устанавливается н единичное состояние и на шине 35 появляется сигнал "Подсвет", при этом начинается вычерчивание отрезка линии, По исБлок 8 выделения третьего импульса может быть выполнен из двухразрядного счетчика, изменяющего свое состояние по заднему Фронту счетного импульса и элемента И. После поступления второго счетного импульса на выходе старшего разряда счет 5 чика устанавливается потенциал, который пропускает через элемент И третий импульс.Дешифратор 9 предназначен для опре-о деления признака линии и может включать в себя два элемента И и элемент ИЛИ. Первый элемент И предназначен для выделения комбинации кода 00, второй - для выделения комбинациг кода 11, Указанные комбинации кода 15 соответствуют сдвигу по Фазе на 0 и 180Ло, нческий блок 12 может включать в себя иннерторы 26 и 27 и элементы И 28 - 31. По шинам 32 на вход логи ческого блока из регистра 7 выдаются коды знаковых раэрядон проекций отрезков линий на оси координат. Сигналы с выходов логического блока 12 по шинам 33 и 34 поступают на входы установки триггеров 13 и 14 в нулевые и единичные состояния.Работа устройства подразделяется на два режима - отображение окружностей или эллипсов и отображение отрезков линий.В режиме отображения окружностей или эллипсов устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходе триггера 10 - низкий уровень напряжения (логический "0"), на шине 35 отсутствует сигнал "Подсвет".По сигналу на шине 19 устанавливаются в "0" счетчик блока 8 и счетчик 5, триггер старшего разряда 40 счетчика 17 устанавливается в едийичное состояние, по шине 20 поступает код сдвига Фазы напряжения и вводится в регистр 7, при этом на рине 32 а, знакового разряда проекции отрезка на ось Х устанавливается "0", на шине 32 б знакового разряда проекции отрезка на ось У "1", поэтому срабатывают элементы И 28 и 31 логического блока 12, при этом триггер 13 устанавливается в состояние "1", а триггер 14 - в состояние "0". Потенциалом с выхода триггера старшего разряда счетчика 17 открывается элемент И 18 и пропускает тактовые импульсы с шины 23 55 на вход счетчика 5В момент време" ни, когда код на выходе счетчика 5 становится равным коду сдвига Фазы напряжения, хранящемуся в регистре 7, срабатывает компаратор б. щ По импульсу с выхода компаратора б устанавливается "1" в триггере 14. Далее на выходе счетчика 5 появляется импульс переполнения, по которому триггер 13 устанавливается .фф состоянии "С; В такое же состояние устанавлинается триггер 14 при повторном срабатывании компаратора 6, В результате счета импульсов на выходах триггеров 13 и 14 вырабатываются меандры, сдвинутые по фазе на величину, соответствующую введенному н регистр 7 коду.Для полного установления амплитудных колебаний и избирательных фильтрах 15 и 16 достаточно сформировать полный период синусоиды, а во время нторого периода должно производиться отображение эллипса или окружности. Началу второго периода соответствует третий импульс на выходе компаратора 7. Блок 10 выделяет этот импульс и устанавливает триггер 11 в единичное состояние, Потенциалом с выхода триггера 11 открывается луч ЭЛТ для вычерчивания изображения. Количество периодов напряжений выбирается блоком 2 коммутации. Импуль-. сы с выхода триггера 14 поступают на счетный вход счетчика 17, при переполнении которого закрывается элемент И 18, устанавливается в "0" триггер 10, с шины 35 снимается сигнал "Подсвет", прекращается Формирование меандрон до появления на шине 19 очередного импульса начальной установки.Перед поступлением на входы усилителей отклонения сформированные синусоидальные напряжения поступа-, ют на блоки 3 и 4 управления ампли.- тудами, где производится умножение сформированных амплитуд на соответствующие коэффициенты. Эти коэффициенты вычисляются но внешнем устройстве (ЦВМ) и в виде цифрового кода подводятся к блокам 3 и 4 управления по координатам Х иРабота устройства н режиме отображения отрезков линий производится следующим образом.По сигналу установки с шины 19 в зависимости от кодов знаковых разрядов проекций отрезков линий на оси координат логичесКий блок 12 устанавливает триггеры 13 и 14 н некоторые исходные состояния в соответствии с таблицей. Зн, Х Зн. 1 Тр.13 Тр.14 Квадрант 0 0 1 1 1 1 С 0 1 11 1 1 0 0 П 0 1 1 0 ЧФормула изобретения течении четверти периода синусиодального напряжения по коду с выхода счетчика 5 и признаку линии с выхода дешифратора 9 открывается элемент 11 совпадения и устанавливает в состояние "0" счетчик 17, следовательно, исчезнет сигнал подсвета луча и работа устройства прекратится до появления на шине 19 очередного импульса установки в исходные состояния;Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства, так как оно позволяет воспроизводить на экране ЭЛТ по методу Фигур Лиссажу не только окружности и эллипсы, но и любые линии, аппроксимируемые отрезками, Благодаря этому устройство позволяет выводить из ЭВМ на экран ЭЛТ любую графическую информацию, например графики, контурные карты и чертежи для последующего фотограФирования и размножения. В предлагаемом устройстве положительный эффект достигается при незначительном повьпаении аппаратурных затрат, так как новыми признаками являются простейшие цирфовые узлы, Например, для шестиразрядного кода сдвига-Фазы и при использовании микросхем серии 133 для реализации введенных узлов достаточно 6,5 корпусов микросхем. Устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее Формирователь синусоидальных напряжений, первый вход которого соединен с выходом счетчика, второй вход - с выходом компаратора, а выходы - со входами блоков управления по координатам Х и У соответственно, регистр, входы которого являются входами устройства, а все выходы, кроме одного, подключены ко входам первой группы компаратора, входы второй группы которого соединены с остальными выходами счетчи 5 0 15 20 25 ЗО 35 40 ка, вход которого соединен с выходом блока коммутации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет воэможности отображения окружностей и отрезков линий, в него введены дешифратор, блок совпадения, триггер, блок выделения импульса и логический блок, вход которого соединен с выходом регистра, а выходы подключены к третьему и четвертому входам Формирователя синусоидальных напряжений, входы дешифратора подключены к выходам регистра, кроме одного, а выход, соединен с первым входом блока совпадения, остальные входы которого подключены к выходам счетчика, а выход - ко входу блока коммутации, вход блока выделения импульса подключен к выходу компаратора, а выход - к первому входу триггера, второй вход которого связан с выходом блока коммутации.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок выделения импульса содержит последовательно соединенные счетчик и элемент И, вход счетчика является входом блока, а выход элемента И - выходом блока.3. Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что логический блок содержит два чнвертора и четыре элемента И, причем входы обоих инверторов, первые входы всех элементов И и вторые входы второго и четвертого элементов И являются входами блока, выходы первого и второго инверторов подключены ко вторым входам первого и третьего элементов И соответственно, а выходы всех элементов И являются выходами блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 555415, кл С 06 К 15/20, 1973. 2. Патент США Р 3476974 кл. 315-23, 1969. 3. Авторское свидетельство СССР 9 584307, кл. С 06 К 15/20, 1976805402 иг.г Составитель Е.ОлейниченкоРедактор М.Цыткина Техред Н.Ковалева ектор Е. Рошко Подпис Заказ 5 л. Проектная, 4 0913 76 ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобре113035, Москва, Ж Филиал ППП Патент, г. Ужг 95ного комитета Сений и открытий5, Раушская наб