Устройство для перемещения маркера на экране электронно лучевой трубки

Союз СоветсннкСоцнапнстнчесннзРеспубянн Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯВТОСОМР СИДЕТЕЛСТУ(23) Приоритет(51)М. Кл. С 09 С 1/08 Ркударетвеный квинтет ь.ССР вв делан нзфбретеннй н втнрмтнйОпубликовано 23.05.82. Бюллетень Рй 19 Дата опубликования описания 25.05.82( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАРКЕРА НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть использовано при построении устройств отображения информации.Известно устройство, содержащее3 ручку, имеющую вал, перемещающийся в плоскости Х,У, наборы переключателей, управляемых валом, причем переключатели управляют генерацией цифровых сигналов 13 .Наиболее близким по технической сущности является устройство, со" держащее синхронизатрр, генератор импульсов, счетчики, схемы сравнения, логический формирователь, смеситель сигналов, ЭЛТ 121.Основным недостатком известных устройств является сложность управления перемещением маркера.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для перемещения маркера на экране электроннолучевой 2трубки (ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, генератор импульсов, первый счетчик, первую схему сравнения, логический формирователь и смеситель сигналов, подключенный к второму выходу синхро. генератора и электроннолучевой трубке, второй счетчик, соединенный с третьим выходом синхрогенератора и одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой подключен к выходу третьего счетчика, а выход ее - к второму входу логического формирователя, второй вход первой схемы сравнения соединен с выходом цетвертого счетчика, введены двоичные умножители и функциональные преобразователи, причем входы первого и второго функциональных преобразователей соединены с входом подачи сигналов направления перемещения маркера устройства, выходы их " с одними из входов первоГо и второго двоичных умножителей, другие входы930359 рого соединен с входом смесителя 15, Второй выход синхрогенератора 7 связан с вторым входом смесителя 16, выход которого подключен к входу 5 модулятора ЗЛТ 17Работа устройства для перемещения изображения маркера описывается следующей системой уравнений: Р= 1 соьИ +1 о Ь = 1 УчИ + оо,где р,п 15 Устройство содержит первый 1,второй 2 и третий 3. Функциональныепреобразователи, первый 4, второй5 и третий 6 двоичные умножители,синхрогенератор 7, тактовый генератор 8, первый 9, второй 10, третий11 и четвертый 12 счетчики, первую13 и вторую 14 схемы сравнения, логический Формирователь 15, смеситель16, ЭЛТ 17, шина 18 сигналов направления перемещения маркера и шина19 управления скоростью перемещениямаркера. Шина 8 сигнала направленияперемещения маркера через последовательно соединенные первый функциональ.зоный преобразователь 1, первый двоичный умножитель 4 и третий сцетчик11 подключена к входу первой схемысравнения 13, через последовательносоединенные второй функциональныйпреобразователь 2, второй двоичныйумножитель 5 и четвертый счетчик 10 к входу второй схемы сравнения 14,Шина 19 сигнала управления скоростьюперемещения маркера через последова- фОтельно соединенные третий функциональный преобразователь 3 и третийдвоичный умножитель 6 связана свторыми входами первого 4 и второго5 двоичных умножителейПервый выход синхрогенератора 7 через последовательно соединенные тактовый гене"ратор 8 и первый счетчик 9 подключенк второму входу первой схемы сравне"ния 13, выход которой соединен с 5 Ологическим формирователем 15. Третий выход синхрогенератора 7 под"клюцен к второму входу третьегодвоичного умножителя 6, а черезпоследовательно соединенные второй 55счетчик 10 и вторую схему сравнения14 связан с вторым входом логического формирователя 15, выход котоРо о которых подключены к выходу третьего двоичного умножителя, а выходы - их - соответственно с входами четвертого и третьего счетциков, вход третьего функционального преобразова" теля соединен с входом подачи сигналов управления скоростью перемещения маркера устройства, выход егос одним из входов третьего двоичного умножителя, другой вход которого под" ключеч к третьему выходу синхрогенератора.На чертеже приведена блок-схема устройства для перемещения маркера на экране ЭЛТ,линейно-изменяющиесякоды соответственно частоты строк и полей,мгновенные значения которых определяют соответственно номер импульсагоризонтальной дискретизации экрана ЗЛТи номер строки экранаЗЛТ в данный момент времени;начальные коды, заносимые соответственно в счетчики положения изображениямаркера по горизонталии вертикали и определяющие положение маркера наэкране ЭЛТ в начальныймомент времени;частота, определяющая.скорость перемещенияизображения маркера;угол, определяющий направление перемещения изображения маркера. Как видно из выражения (1 ), положение изображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ определяется в полярной системе координат, цто является существенным отличием предложенного устройства от известного, так как при этом отпадает необходимость использования двух органов управления перемещением изображения маркера, Направление движения в предложен, ном устройстве для перемещения изоб" . ражения маркера из данной точки, расположенной в плоскости экрана ЭЛТ 17 и координаты которой определяются начальными кодами, заносимыми в третий 11 и четвертый 12 счетчики, задается по шине входного параметра18 в виде напряжения в случае аналогового представления параметра или в виде кода в случае дискретного представления параметра. Первый ивторой Функциональные преобрэзова30 35 где Юю- опорная частота, определяющая максимальную скорость перемещения изображения маркера Ч, О30 8- код на выходе третьего функционального преобразователя 5, определяющий скоростьперемещения изображениямаркера Чм .Тогда из выражения (3) , с учетом (4) получаем:о "З М2 ь 5 93 тели представляют собой устройства, преобразующие величину входного параметра в значение тригонометрической функции этого параметра. Под входным параметром в данном случае понимается угол т , отсчитываемый в положительном направлении относительно полярной оси, совмещенной с горизонтальной осью декартовой системы координат плоскости экрана ЭЛТ 17, и который в данный момент времени совпадает с направлением перемещения маркера, Угол т изменяется в пределах от 0 доо 360. Первый функциональный преобразователь 1 преобразует величину угла Ч в значение косинуса этого угла С 06%, а второй функциональный преобразователь 2 - в значение синуса этого угла ЬИЧ . Значения косинуса и синуса угла наклона вектора скорости перемещения изображения с выходов первого 1 и второго 2 функциональных преобразователей параллельным кодом заносятся соответственно в первый двоичный умножитель 3 и второй двоичный умножитель 5, Первый 1, второй 2 функциональные преобразователи могут быть реализованы при помощи синусно-косинусного потенциометра и двух АЦП, причем вход соединен с первым выходом синусно-косинусного потенциометра, амплитуда напряжения на выходе которого изменяется пропорционально косинусу. угла поворота движка потенциометра. Очевидно, что. код, заносимый в первый двоичный умножитель 4 с выхода первого АЦП, определяется значением косинуса, Аналогично, напряжение на втором выходе синусно-косинусного потен,циометра, а, следовательно, и код, заносимый во второй двоичный умножитель 5 с выхода второго АЦП, пропорциональны синусу угла поворо,та движка потенциометра. На вторые входы первого 4 и второго 5 двоич" ных умножителей подается частота 1 с выхода третьего двоичного умно- жителя 6, определяющая скорость перемещения изображения маркера. При этом перемещение иэображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ 17 осуществляется автоматически. Сигналом с щины 19 управления скоростью перемещения изображения маркера устанавливается, для дан 0359 6 ной скорости перемещения изображения маркера М, необходимая частота 1 путем занесения соответствующего кода в третий двоичный умно житель 6 с выхода третьего функцио" нального преобразователя 3.Выражение (1) , определяющее путь, пройденный маркером в плоскости экрана ЭЛТ 17 по горизонтали О и вертикали, можно переписать следующим образом: ЧмссЧЧм 51 И 12 15 О Ь где Ч - скорость перемещения изобм ражения маркера в направ" пении, определяемом углом Ч;. го. Ь - интервал, под которымпонимается отрезок в плоскости экрана ЭЛТ 17 геометрическая длина которо го равна расстоянию междустроками экрана ЭЛТ.Сравнивая выражения 11) и (2),можно определить, что й 1 мсоьТР)2 ис где- частота на выходе третьего двоичного умножителя 6;Й- код на выходе первогодвоичного умножителя 4;1 ю - разрядность устройства дляперемещения изображениямаркера,ф 0 Выражение, описывающее работудвоичного умножителя, выглядит25 с- ЭО Э 5 40 45 50 55 Для определения 10 исследуем вы ражение ( 5 ). В выражение ( 5 ) входят величины Ч, И, значения которых требуют априорного задания. Величина скорости перемещения изображения маркера Мч обусловлена зрительно- моторной реакцией человека-оператора и, как правило, не превышает значения "30" интервалов в секунду. Исходя из условия квадратности элемента разложения экрана ЭЛТ 17, вертикальная сторона которого есть интервал Ь , выбирается число разрядов устройства для перемещения изображения маркера - ю, равным "9". Сле довательно, число Й, которое можно занести в третий двоичный умно- житель 6, равно о й.Р- ,учитывая вышеизложенное, значениеопорной частоты должно быть равным:Чм. 221о,1) Сгде 1 с - частота строчной развертки.Таким образом, в качестве опорной чачастоты можно использовать строчную частоту е, при этом сигнэломс шины 19 управления перемещениеммаркера, скорость перемещения изображения маркера может изменятьсяв пределах 09130 интервалов в секунду. Перемещение изображения маркера с большей скоростью нецелесообразно, так как приводит к неспособности оператора корректироватьположение изображения маркера вплоскости экрана ЭЛТ 17, Первый4, второй 5 и третий 6 двоичныеумножители могут быть реализованы на интегральных микросхемахсредней степени интеграции компонентов К 155 ИЕ 8, а третий Функциональный преобразователь 3 - припомощи потенциометра и АЦП.11 астота с выхода первого двоичного умножителя 4 поступает навход четвертого счетчика 12, ачастота с выхода второго двоичного умножителя 5 - на вход третьего счетчика 11, С разрядов третье"го 11 и четвертого 12 счетчиковинфОрмация параллельным кодомподается соответственно на первую13 и вторую 14 схемы сравнения,на вторые входы которых поступа.ют соответственно линейно изме 30359 8няющийся код частоты тактов спервого счетчика 9 и линейно изменяющийся код частоты строк со второго счетчика 10. В результате сравнения кодов на выходе первой схемы сравнения 13 появится импульс,соответствующий на экране ЭЛТ 17изображению вертикальной полосыи определяющий горизонтальную координату положения изображениямаркера, а на выходе второй схемысравнения 14 - импульс, соответст."вующий на экране ЭЛТ 17 изображению горизонтальной полосы и определяющий вертикальную координатуположения изображения маркера. Привыполнении операций смещения маркера в направлении, для которого знактригонометрической функции изменяется на обратный, необходимо осуществлять реверс третьего 11 и четвертого12 счетчиковПри выполнении операции останова маркера необходимо зафиксировать код в третьем счетчике 11 и в четвертом счетчике 12.Сигналы координат положения изображения маркера с выходов первой13 и второй 14 схем сравнения поступают на входы логического формирователя 15, где из них путем логической операции совпадения формируетсясигнал положения изображения маркера.Сигнал положения иэображения маркерадолжен поступать на вход формирователя иэображения маркера произволь"ной формы, который ввиду своей очевидности не приведен на блок-схемеустройства для перемещения изображения маркера и который может бытьвыполнен на постоянном запоминающемустройстве или комбинационной логической схеме. С выхода формирователяизображения маркера произвольной. формы сигнал подается на первый вход смесителя 16, второй вход которого соединен шиной с третьим выходом синхрогенератора 7, по которой пос-Фтупают смесь гасящих импульсов и смесь синхрониаирующих импульсов. Смеситель 16 осуществляет аналоговое суммирование входных сигналов и выдает полный видеосигнал в виде импульсов засветки, поступающих на вход модулятора ЭЛТ 17.Иэображение маркера в предложенном устройстве перемещается автоматически в направлении, определяемом углом с 4 и со скоростью, задаваемой оператором.930359 10 формула изобретения 1 О аж 474 Подписнв т а ав ае е в т е 4 лиал ППП "Патент",жгород, ул. к Таким образом, использование новых элементов - двоичных умножителей, функциональных преобразователей - приводит к улучшению .удобства работы оператора при управлении перемещения маркера в плоскости экрана ЭЛТ и упрощению устройства. Устройство для перемещения маркера на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, генератор импульсов, первый счетчик, первую схему сравнения, логический формирователь и смеситель сиг-. налов, подключенный к второму выходу синхрогенератора и электроннолучевой трубки, второй счетчик, соединенный с третьим выходом синхрогенератора и одним из входов второй схемы сравнения, другой вход ко" торой подключен к выходу третьего счетчика, а выход ее - к второму входу логического формирователя, второй вход первой схемы сравнения соединен с выходом четвертого счетчикао т ли ч а ю щ е е с я тем, что,НИИПИ Заказ 3478/6 с целью упрощения устройства, оносодержит двоичные умножители и. функциональные преобразователи, причем входы первого и второго функцио"нальных преобразователей соединены;с входом подачи сигналов направления перемещения маркера устройства, выходы их - с одним из входов первогои второго двоичных умножителей, дру"гие входы которых подключены к выходу тоетьего двоичного умножителя, а выходыих -.соответственнос входами четвертого и третьего счетчиков, вход третьего функциональ"ного преобразователя соединен с входом подачи сигналов управления ско".ростью перемещения. маркера устрой"ства, вйход его " с одним извходов третьего двоичного умножи.теля, другой вход которого подключен к третьему выходу синхрогене"ратора.Источники информации,принятые во.внимание при,экспертизе1. Патент США М 4142180,кл. 606 Р 3-14, опублик.1,979.2. Патент США И 4054919,кл. 6 06 1- 3-14, опублик. 1977