Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 071279 (21) 2847602/18-24 1311 М, КЛ.з С 09 6 1/08 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делан изобретений и открытий(71) Заявитель Харьковский ордена Ленина по литехничеим, В.И. Ленина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ10 15 20 25 30 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах электроннолучевой индикации данных, выводимых из ЭВМ, в частности для воспроизведения прямых линий и парабол на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ).По основному авт.св. 9.890435 известно устройство, которое содержит преобразователь однофазных (прямых) кодов в парафазные (прямые и инверсные), блок управления, блоки Формирования линейно изменяющихся напряжений, формирователи, блок электроннолучевой трубки.Блоки формирования линейно изменяющихся напряжений содержат, например, последовательно соединенные регистры кодов координат, цифроаналоговые преобразователи (ЦАй) и формирователи на линиях задержки.В данном устройстве, как и в большинстве современных устройств отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки, используется ЭЛТ с электромагнитньи отклонением луча,- При этом получается сравнительно узкая полоса пропускання усилителей отклонения,что приводит к сужению полосы пропускания всего тракта отклонениялуча. Это вызывает погрешности геометрии вычерчиваемых на экране эле"ментов и фрагментов изображения либо требует снижения быстродействияиспользуемых генераторов линий.В данном устройстве влияние узкойполосы пропускания (инерционности)усилителей отклонения ЭЛТ приводитк искажению формы требуемой переходной характеристики тракта отклонения луча, а значит и к искажениюгеометрии вычерчиваемых элементови фрагментев изображения, При построении отрезков прямых это возможно устранить за счет увеличениявремени их построения, т.е. засчет уменьшения быстродействияустройства. При этом время построения отрезка прямой должно быть больше 2 Т, где Т - время установлениясигнала на выходах каждого из Формирователей. Измечение яркости линии, возникающее при этом нз-занеравномерной скорости движениялуча, может быть устранено с помощью автоматического управленияяркостью ЭЛТ. Для достаточно точного,построения отрезков парабол искаже 95518310 15 20 65 ния требуемых переходных и импульсных характеристик трактов отклонения луча недопустимы. Устранитьэти искажения, возникающие,какуказывалось выше, из-за узкой полосы пропускания (инерционности)усилителей отклонения, за счет увеличения времени построения отрезкапараболы, как в предыдущем случае,нельзя, Это возможно осуществитьс помощью коррекции влияния узкойполосы пропускания усилителей отклонения путем придания соответствующихсвойств участкам трактов отклонения,содержащих Формирующие фильтры. Таким образом, можно повысить качество вычерчиваемых отрезков параболи прямых без снижения быстродействияустройства. Цель изобретения - повышение качества иэображения эа счет коррекции искажений, возникающих при переходных процессах.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем блоки управления яркостью луча,отклоняющие систему и координатные усилители, подключенные к блоку управления и координатным каналам Х и У, .каждый иэ которых содержит последовательно соединенные формирователь и блок Формирования линейно изменяющихся напряжений, входы которого подключены к выходам преобразователя однофаэного кода в парафаэный и блока управления, введены по каждому каналу управления первый и второй сумматоры аналоговых сигналов и инвертор, причем входы инверторов цодключены к вторыч выходам блоков Формирования линейно изменяющихся напряжений, а выходы - к входам первых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с .первыми входами блоков формирования линейно изменяющихся напряжений и первыми входами вторых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с выходами. соответствующих Формирователей, входы которых соединены с выходами первых сумматоров аналоговых сигналов, а вЫходы - с входами блока индикации,На фиг.1 показана блок-схема устойства; на фиг.2 - переходные ипульсные характеристики формирова" телей и трактов отклонения луча.Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки содержит преоб- разователь 1 однофазных (прямых) кодов в парафазные (прямые и инверсные), блок 2 управления, блоки 3 и 4 формирования линейно изменяющихся напряжений, Формирователи 5 и 6, блок индикации (электроннолучевую трубку) 7, инверторы 8 и 9, суммато-,25 30 35 40 45 50 55 60 ры аналоговых сигналов 10, 11 и 12, 13.Блоки 3 (4) Формирования линейно. изменяющихся напряжений содержат, например, последовательно соединенные регистры 14 (15) кодов координат, цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) 16 и 17 и Формирователи 18 и 19 на линиях задержки.Электроннолучевая трубка 7 по шинам 20 и 21 подключена к координатным каналам Х и У, каждый иэ которых содержит блок 3 (4) Формирования линейно изменяющихся движений напряжений, первый выход которого по шине 22 (23) соединен с вторыми входами сумматоров. 10 и 12 (11 и 13) аналоговых сигналов, второй выход по шине 24 (25) - с входом инвертора 8 (9), выход которого по шинам26 (27) соединен с первым входомсумматора 10 (11) аналоговых сигналов, формирователь 5 (6), вход которого по шине 28 (29) подключен к выходу сумматора 10 (11) аналоговых сигналов, а выход по шине 30 (31) - к первому входу сумматора 12 (13) аналоговых сигналов. Входы блоков 3 (4) формирования линейно изменяющихся напряжений по шинам 32 (33) подсоединены к выходам преобразователя 1 однофаэных кодов в парафазные) а по шине 34 - к выходу блока 2 управления, Блок управления по шине 35 соединен также с блоком 7 индикации.Устройство работает следующим образом.В ответ на сигналы готовности, вырабатываемые в блоке 2, иэ буферного запоминающего устройства (БЗУ) или ЭВМ (не показаны) в устройство в сопровождении сигналов синхронизации поступают слова массива иэображения, содержащие цифровые коды координат концевых точек линий, код операции - построение прямой линии или параболы, признак подсветки луча (светить или не светить) . Код операции и признак подсветки луча в сопровождении сигналов синхронизации поступают в блок 2, управляющий работой устройства и приемом слов массива изображения. Коды координат в сопровождении сигналов синхронизации поступают в преобразователь 1, где осуществляется их преобразование в соответствующие парафаэные коды, которые по шинам 32 и 33 поступают в блоки 3 и 4 Формирования линейно изменяющихся напряжений. Коды координат записываются в регистры 14 и 15 по сигналам записи, поступающим из блока 2 управления по шине 34. Запись кодов координат парафазным способом позволяет избежать предварительного сброса в .0 регистров 14 и 15,55 что необходимо для сохранения доначала следующей операции предыдущих значений кодов координат и,следовательно, обойтись без дополнительных буферных регистров,существенно уменьшить искажения 5формы сигналов отклонения луча,которые возникают из-за процессовкоммутации в ЦАП 16 и 17 при предварительном сбросе в 0 регистров14 и 15 перед записью в них новых 10кодов координат, что особенно важнодля точного построения парабол.Коды координат, заполненные врегистрах 14 и 15, поступают соответственно на ЦАП 16 и 17, где осуществляется их преобразование ваналоговые сигналы ступенчатой формы. При этом амплитуды аналоговыхсигналов на выходах ЦАП пропорциональны соответствующим цифровьм кодам координат. Сигналы ступенчатойформы с выходов ЦАП 16 и 17 поступают на соответствующие Формирователи 18 и 19, построенные на основелиний задержки. Эти Формирователиобладают свойствами нулевого порядка и имеют передаточные функции-рти(р)ртгде Т - время установления фронтапереходной характеристики, равноесуммарному времени задержки линий.Переходная характеристика такогоформирователя имеет линейно нарастающий фронт. Таким образом, Ори подаче на его вход ступенчатого напряжения с выхода ЦАП, на выходе формирователя появляется линейно нарастающее напряжение, время нарастаниякоторого постоянно независимо от 40амплитуды входных сигналов и равно Т.Линейно изменяющиеся напряжения спервых выходов этих формирователейпоступают по шинам 22 и 23 на вторые входы сумматоров аналоговых 45сигналов 10 и 11, которые в самомпростейшем случае могут быть выполнены на резисторах. Выходные сигналы сумматоров 10 и 11 аналоговыхсигналов поступают по шинам 28 и29 на входы формирователей 5 и б,которые аналогичны как по структуре,так и по параметрам формирователей18 и 19. Таким образом, в каждомкоординатном канале формирователи18 и 19 через сумматоры 10 и 11оказываются последовательно включенныки с Формирователями 5 и б.При этом фронт переходной характеристики Ь 1 такого последователь-ного соединения является кусочнопараболическим (фиг. 2 ), т.е. состоит из отрезков парабол, плавнопереходящих друг в друга (импульс"ная характеристика ц, Фиг. 2 ) .Благодаря этому на вйходах формиро вателей б и 5 создаются сигналы развертки луча ЭЛТ по координатам Х и У, изменяющиеся во времени по параболическому закону. При таком параметрическом задании координат линия на плоскости является параболой, Если сигналы отклонения по координатам Х и У идентичны во времени по Форме, то луч будет двигаться на экране ЭЛТ по прямой линии. Это обеспечивается сменой кодов координат в регистрах 8 и 9 с периодом 2 Т, равным сумме времени установления фронта переходной характеристики Формирователей 5 и 18 и 6 и 19. Эти времена одинаковы и равны Т. Если сигналы отклонения по координатам Х и У не идентичны во времени по Форме, то луч будет двигаться на-экране ЭЛТ по параболе, Это обеспечивается сменой кодов координат по координатам Х и У в регистрах 14 и 15 с периодом, равньщ Т.Смена кодов координат в регистрах 14 и 15 осуществляется по сигналам записи так же, как и сигналов готовности устройства, Время построения как отрезка прямой, так и параболы равно 2 Т.Сигналы с первых выходов (выход 1) формирователей 5 и б по шинам 30 и 31 поступают на первые входы сумматоров 12 и 13, аналогичных по структуре сумматорам 10 и 11. С выходов сумматоров 12 и 13 сигналы отклонения луча по шинам 20 и 21 поступают на блок 7 индикации, состоящий из ЭЛТ, схемы управления яркостью луча, отклоняющей системы и координатных усилителей по координатам Х и У. Под воздействием двух параметрических сигналов отклонения координат по Х и У, идентичных или не идентичных во времени по форме, в зависимости от кода операции,луч на экране ЭЛТ в первом случае будет двигаться по прямой линии, а во втором - по параболе.Для обеспечения построения отрезков прямых и особенно парабол за время, равное 2 Т, с минимальньии геометрическими искажениями необходимо, чтобы переходные и импульсные характеристики ь и ц,1(с) описанных вьаае. трактов отклонения луча, начиная с выходов ЦАП 16 и 17, и до выходов усилителей отклонение, соответствовали приведенным на фиг. 20,5, Из-за узкой полосы пропускания (инерционности) усилителей отклонения эти характеристики искажаются (фиг. 2), что и приводит к геометрическим искажениям изображения. Коррекция влияния узкой полосы пропускаиия усилителей отклонения будет осуществлена если импульсные характеристики трактов, начиная с выходов ЦАПов 14 и 15, довходов в блок 7 (шины 20 и 21), будут иметь вид, показанный на фиг,2 Эта коррекция осуществляется следующим образом. Линейно изменяющиеся напряжения с первых выходов формирователей 18 и 19 поступают на вто рые входы сумматоров 12 и 13., а задержанные на время Т сигналы ступенчатой формы вторых выходов через инверторы 8 и 9 - на первые входы сумматоров 10 и 11. Так как импульс О ные характеристики каждого из формирователей 5,6,18 и 19 (вход в . выход 2) соответствуют приведенным на фиг. 27, то импульсные характеристики описанных трактов коррекции (трактов отклонения) с учетом приведенных связей и беэ отклоняющих усилителей соответствуют приведенным на фиг. 2), На основании принципа суперпозиции импульсные характеристики скорректированных трактов, начиная с выходов ЦАПов 14 и 15 и до входов в блок 7 (шины 20 и 21) получаются при суммировании характеристик, изображенных на фиг. 25, и приведены на фиг.28, Формирователи 5,6,18 и 19 используются, таким образом, не только для целей формирования сигналов отклонения луча, но и для выработки сигналов коррекции влияния инерцион- ЗО ности усилителей отклонения. В сумматорах 10-13 осуществляется суммирование сигналов отклонения и коррекции с определенными коэфФициентами пропорциональности в зависимости 35 от времени Т.Управление подсветкой луча осуществляется по модифицированным сигналам, поступающим в блок 7 по шине 32 иэ блока 2, где они вырабатываются в соответствии с признаком подсветки и кодом операции.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно уменьшить геометрические искажения вычерчиваемых отрезков и тем самьм повысить качество иэображения.Формула изобретенияУстройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) по автсв. Р 890435, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, .с целью повышения качества изображения за счет коррекции искажений, возникающих при переходных процессах, в него введены по каждому каналу управления первый и второй сумматоры аналоговых сигналов и инвертор, причем входы инверторов подключены к вторым входам блоков формирования линейно изменяющихся напряжений, а выходы - к входам первых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с первыми выходами блоков формирования линейно изменяющихся напряжений и первыми входами вторых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих формирователей, входы которых соединены с выходами первых сумматоров аналоговых сигналов, а выходы - с входами блока индикации,955183 фз (Е ФзЯ ишин Составитель С. Гр тор Н. Гришанова Техред Т,фанта Корректор Е. РошкоаказПП фПатент, г. Уагород, ул. Проектная, 4 фили 46/60 ВНИИПИ Го по дел 113035, ИоскТирам 472 сударственного к ам изобретений и ва, Ж, Раушск Подписноеомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5