Устройство для формирования изображений на экране электроннолучевой трубки

и 881729 Союз СоветскииСоциалистическихРеспублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл.0 06 Р 3/153 6 09 6 1/08 1 Ъоударстеанный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.11.81 В. Н. Варш, В. И. Ключко, А. В. Королев, Л; С. Сорока -и Э. Р. Фульман(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода ЭВМ, а также всистемах отображения информации автоматизированных систем управления.Известно устройство, обеспечивающее достаточно высокую точность формирования иэображений при сравнительно больших информационных затратах, Это устройство реализуетфункциональный способ формирования символов с кусочно-линейной аппроксимацией управ. 1 Оляющих напряжения, формирует изображенияс минимальными временными затратами 1 т.Однако изображения синтезируются из большого числа отрезков (20-30), для определения которых на плоскости знакоместа требуется 5 дв, ед, Это приводит к большим, зачастую неоправданным информационным затратамна формирование иэображений,Наиболее близким техническим решениемявляется генератор символов, содержащийсчетчик, дешифратор, ПЗУ, формирователи, регистры, интеграторы, электроннолучевую. труб.ку с системами отклонения и модулятором,2шины управления. В этом устройстве символы вычерчиваются в матрице из 5 х 5 точек, Из каждой точки может быть построен набор 8 векторов, 4 из которых параллельны ортого. нальным осям и 4 параллельны биссектрисам углов, образованных ортогональными осями, Каждьп вектор из 8 кодируется пятиразрядным двоичным словом: двумя битами по координате Х, двумя - по координате У и один бит указывает засветку вектора (23. Поскольку для формирования символов вэтом устройстве требуется 20 - 30 отрезков,то это требует хранения для каждого символадостаточно большого количества информации,приблизительно 100 - 150 дв, ед, Это вызываетнеобходимость в организации хранения и обработки сравнительно больших информационныхслов. Таким образом, недостатком данногоустройства является его сложность. С другойстороны, формирование изображений на мат.рице 5 х 5 точек не всегда обеспечивает требуемую точность и номенклатуру отображаемыхсимволов,881729 Цель изобретения - упрощение устройстваи повышение точности формирования иэображений.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для формирования изображений наэкране электроннолучевой трубки,. содержащеепервый и второй формирователи отклоняющихнапряжений, выходы которых связаны с соответствующими отклоняющими системами электроннолучевой трубки, модулятор которойсвязан с первым выходом регистра кода подсвета, генератор импульсовсвязанный с пер.вой входной шиной, блок памяти, первыйвход которого соединен с шиной код символа и с первым входом регистра кодаподсвета, содержит распределитель импульсов,шесть элементов И, регистры хранения кодовконцов формируемых отрезков, два реверсив-.ных счетчика, две схемы сравнения, причемвыход генератора импульсов подключен к пер-.вым входам первого и четвертого элементовИ и к первому входу пятого элемента И,второй и третий входы которого связаны соответственно с первыми входами первой и вто.рой схем сравнения, а выход - с первымвходом шестого элемента И, со вторым входом регистра кода подсвета и со входомраспределителя импульсов, выходы которогоподключены к соответствующим входам блока памяти, первый и второй выходы которого через соответствующие первый и второйрегистры хранения кодов концов формируемых отрезков подключены к первым входам соответственно первой и второй схемсравнения, вторые входы которых связаны со.ответственно с выходами первого и второгореверсивных счетчиков, вторые и третьи выходы первой и второй схем сравнения подключены к первому и второму формирователям отклоняющих напряжений непосредственно, а через первый и третий, второй и четвертый элементы И - к входам первого и второго реверсивных счетчиков соответственно, выходы регистра кода подсвета подключены ксоответствутощим входам шестого элемента И,выход которого связан с шиной "Код символа",На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства; на фиг, 2 - знаковое полеи пример формирования символа А,Устройство содержит генератор импульсов 1,распределитель 2, блок памяти 3, регистр ко.да подсвета 4, регистры хранения кодов кон.цов отрезков 5 и 6, реверсивные счетчики 7и 8, схемы сравнения 9 и 10, формирователиотклоняющих напряжений 11 и 12, элементыИ 13 - 18, электроннолучевую трубку 19 ссистемами отклонения 20 и 21 и модулятором 422, шину "Пуск" 23, шины "Код символа"24 и "Конец символа" 25,В предлагаемом устройстве изображенияформируются в матрице Зх 8 точек (фиг. 2),что обеспечивает по сравнению с известнымболее высокую точность формирования изображений. При этом из каждой точки матрицыможет быть построен набор векторов, точнотакой как и в известном устройстве. (восемьвозможных направлений),Изображения формуются по узлам знаково.го поля (матрицы) не более,чем из восьмипоследовательных фрагментов (и - 8), Каждый из фрагментов определен кодом координат конца отрезка и указанием подсвета.Поскольку размеры знакового поля Зх 8, тодля хранения кода концов отрезков (фрагментов) по каждой координате достаточно по 3двоичных разряда. Именно поэтому регистры5 и 6 выбраны трехразрядными и предназначены для хранения кодов концов формируемых отрезков. Для хранения кода подсветадля каждого фрагмента достаточно одногоразряда, Так как фрагментов 8, то разрядность регистра 4, который предназначен дляхранения кода подсвета фрагментов изображе.ния, равна 8. Информационное описание каж.дого фрагмента составляет 7 дв. ед., а формируемых изображений в целом не превышает56 дв, ед, Это в два-три раза меньше, чеминформационные затраты на формированиеизображений в прототипе, чем значительно упрощается устройство, Блок регистров 3 содержит восемь шестиразрядных регистров (непоказаны). В первых трех разрядах каждогорегистра содержится код конца фрагментапо координате Х, а во вторых трех разрядах(разряды 4 - 6) - код конца фрагмента покоординате У,ФСхемы сравнения 9 и 10 предназначеныдля сравнения состояния регистров 5 и 6 ссостоянием реверсивных счетчиков 7 и 8 соответственно. При этом сигналы появляютсяна выходах "Равно" 26 и 29 в случае равенства кодов, записанных в трехразрядные ре 45 гистры 5 и 6, и кодов, определяемых состояниями трехразрядных реверсивных счетчиков7 и 8 соответственно. В случае, когда кодрегистра превышает код соответствующего реверсивного счетчика, сигнал возникает только50 на выходах "Больше" 27 и 30 схем сравнения 9 и 10. Когда же код регистра меньшекода реверсивного счетчика, сигналы возникают только на выходах "Меньше" 28 и 31схем сравнения 9 и 10.у Длительность элементарного тактаопределяется периодом следования импульсов свыхода генератора 1. Различные фрагментыформируются за различное число элементарных5 .88 тактов. Время формирования фрагмента изобра жения определяется временными интервалами между импульсами, снимаемыми с выхода элемента И 13, чтобы обеспечить устойчивую работу схемы вход элемента И 13, на который поступают импульсы с выхода генератора 1, выполнен задержанным, Время задержки определяется временем срабатывания схем сравне. ния 9 и 10, Одновременно с началом формирования нового фрагмента изображения на моду. лятор 22 ЭЛТ 19 поступает код подсвета очередного фрагмента. Это обеспечивается тем, что выход элемента И 13 связан со вторым входом сдвигающего регистра кода подсвета 4, Нулевые выходы триттеров регистра 4 свяэа. ны с соответствующими входами элемента И 18 с тем, чтобы обеспечить прохождение импульса с выхода элемента И 13 на шину "Конец символа" 25 по окончании формирования последнего необходимого фрагмента изображения. Состояния распределителя импульсов 2 определяют очередность формирования фрагментов изображения, Каждому иэ восьми выходов распределителя импульсов 2 соответствует один определенный шестиразрядный ре. гистр кода конца фрагмента блока памяти 3. В случае возбуждения одного из выходов распределителя импульсов 2 код соответствующего регистра блока памяти 3 переписывается в трехразрядные регистры 5 и б, причем таким образом, что первые три разряда записываются в регистр 5, а вторые три - в регистр 6. Распределитель импульсов функциони. рует таким образом, что под действием импульсов с выхода элемента И 13 он последо. вательно меняет свои состояния, в которых может быть возбужден только один, соответствующий только этому состоянию, выход. В исходном состоянии ни один из выходов распределителя импульсов 2 не возбужден,Устройство функционирует следующим образом.В исходном состоянии все разряды регистров 5 и 6 и счетчиков 7 и 8 находятся в состоянии О, поэтому с выходов "Равно" 26 и 29 схем сравнения 9 и 10 снимается высокий потенциал. Код отображаемого символа записывается по шине 24 в регистры блока памяти 3 и регистр код подсвета 4 (всего 56 дв. ед), По сигналу "Пуск" по шине 23 запускается генератор импульсов 1, с выхода которого снимаются импульсы с пери. одом следования 1 о . Первый из этих импульсов, проходя через элемент И 13, осуществля. ет сдвиг в регистре кода подсвета 4 на один разряд с тем, чтобы к модулятору 22 ЭЛТ 19 был подключен код первого фрагмента изобра. жения. Этот же импульс переводит распределитель импульсов 2 в первое состояние, т.е. в состояние, в котором возбужден только1729 6 25 5 о 5 ЭО 35 40 45 50 55 первый его выход, Это обеспечивает считыва.ние информации из первого регистра блокапамяти 3 в регистры 5 и 6 таким образом,что в регистр 5 заносятся первые три разряда(код конца фрагмента по координате Х), ав регистр 6 заносятся вторые три разряда(код конца фрагмента по координате У), Висходном состоянии электронный луч находит.ся в начале координат, т.е, в первом нижнемуглу знакового поля (фиг. 2),Схемы сравнения 9 и 10, сравнивая состоя.ния регистров 5 и 6 с состояниями реверсив.ных счетчиков 7 и 8, вырабатывают на одномиэ трех своих выходов сигнал. Если сигналвозникает на выходах "Больше" 27 или 30,или "Меньше" 28 или 31, то происходит пере.мешение электоонного луча в сторону увеличения нли уменьшения соответствующей ко.ординаты, Это обеспечивается тем, что выходы 27 и 30 подключены к суммирующимвходам формирователей 11 и 12, а выходы26 и 31 - к вычитающим входам соответствующих формирователей 11 и 12. Перемещение электронного луча по той или инойкоординате в сторону увеличения или уменьшения значения соответствующей координатыопределяется состоянием выходов схем сравнения 9 и 10 и будет продолжаться до техпор, пока не произойдет уравновешиваниесостояний регистров 5 и б и соответствующихим реверсивных счетчиков 7 и 8. Заполнениесчетчиков 7 и 8, происходит таким образом,что, если луч перемещается в сторону увеличения координаты, импульсы тактовой частотыпоступают на суммирующий вход соответству.ющего реверсивного счетчика, а если перемещение электронного луча происходит в сторону уменьшения координаты, то импульсы свыхода генератора 1 поступают на вычитающиевходы соответствующих реверсивных счетчиков.Это обеспечивается тем, что выходы ")и " ( " схем сравнения соединены с однимивходами соответствующих элементов И 14 -17, на другие входы которых поступают импульсы с выхода генератора 1, Перемещениелуча по одной координате прекращается сразуже, как только состояние регистра 5 или ббудет равно состоянию соответствующего реверсивного счетчика, В этом случае сигнал возникает на выходе "Равно" 26 или 29 соответствующей схемы сравнения. Однако по другойкоординате перемещение луча ЭЛТ 19 можетпродолжаться, поскольку схемы сравнения 9и 10 функционируют независимо. Такая работарегистров 5 и 6 реверсивных счетчиков 7 и 8и схем сравнения 9 и 10 позволяет при одномсостоянии распределителя импульсов 2 формы.ровать фрагменты изображений типа ломаныхлиний, Именно этим определяется возможностьописания алфавита сложных изображений с7 88высокой точностью аппроксимации всего56 дв, ед, (8 слов по 7 разрядов для каждогофрагмента).В те моменты, когда сигнал "Равно" появ.ляется на выходах 26 и 29 обеих схем сравне.ния 9 и 10 одновременно, импульс с выходагенератора 1, проходя через элемент И 13 навходы распределителя импульсов 2 и регистракода подсвета 4, перевОдит устройство в состоя.ние, когда формируется второй фрагментизображения. Работа устройства при этом прак.тически ничем не отличается от работы устрой.ства при формировании первого фрагментаизображения. Отличие состоит лишь в том, чтораспределитель импульсов 2 находится во втором состоянии, что. обеспечивает считываниеинформации в регистры 5 и 6 со второго ре,гистра блока памяти 3,Процесс формирования фрагментов изображения продолжается до тех пор, пока не будетзакончено формирование последнего необходи.мого фрагмента изображения, что определяетсясостоянием регистра кода подсвета 4, в котором все его разряды находятся в состоянии О,Это обеспечивает прохождение импульса с выхода элемента И 13 через элемент И 18 нашину 25. Этот импульс является импульсом"Конец символа" и подготавливает устройстводля формирования нового иэображения нановом знакоместе: луч ЭЛТ переводится в на.чало следующего необходимого знакоместа,обновляются регистры блока памяти 3 и ре.гистр кода подсвета 4, а регистры 5 и 6 исчетчики 7 и 8 переводятся в состояние О.Таким образом, на экране ЭЛТ формируютсяизображения с повышенной точностью, для информационного описания которых требуетсявсего 56 дв, ед, По сравнению с,известнымпредложенное устройство и реализованный внем алгоритм построения изображений обеспе.чивают на каждом формируемом символе экономию информационных затрат 50 - 100 дв, ед,Для отображения алфавита длиной в 64 символа зкономия информационных затрат составляет 3200 - 6400 дв, ед. Формула изобретения Устройство для формирования изображенияна экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ),1729 8содержащее первый и второй формирователиотклоняющих напряжений, выходы которыхсвязаны с соответствующими системами ЭЛТ,модулятор которой соединен с первым выходомрегистра кода подсвета, генератор импульсов,связанный с входной шиной, блок памяти, первый вход которого соединен с шиной "Кодсимвола" и с первым входом регистра кодаподсвета, отличающееся тем,что, 1 О с целью упрощения устройства и повышенияточности формирования изображений, оно содержит распределитель импульсов, шесть элементов И, регистры хранения кодов концов формируемых отрезков, два реверсивных счетчика,две схемы сравнения, причем выход генерато.ра импульсов подключен к первым входампервого и четвертого элементов И и к перво.му входу пятого элемента И, второй и третийвходы которого связаны соответственно с первыми входами первой и второй схем сравнения,а выход - с первым входом шестого элемен.та И, со вторым входом регистра кода подсвета и с входом распределителя импульсов, вы.ходы которого подключены к соответствующимвходам блока памяти, первый и второй выходы которого через первый и второй регистрыхранения кодов концов отрезков подключенык первым входам соответственно первой ивторой схем сравнения, вторые входы которых 30связаны соответственно с выходами первогои второго реверсивных счетчиков, вторые итретьи выходы первой и второй схем сравненйяподключены к первому и второму формирователям .отклоняющих напряжений непосредственно, а через первый и третий, второй и четвертый элементы И - к входам первого и второго реверсивных счетчиков соответственно, выходы регистра кода подсвета подключены ксоответствующим входам шестого элемента И,выход которого связан с шиной "Код символа" 4 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Говоров В, С, Отображение машинных 45 решений на экранах ЭЛТ. М., "Советское радио", 1975.2. Обзоры по электронной технике. Серия 7881729 0 ставитель В, Фокинаехред М.Голинка дактор Л, Плисак Корректор М, Ш Заказ 9972/73 Тираж 748 По НИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д