Устройство для формирования вектора на экране электронно лучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 А 09 8,1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕКТОРА НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ по авт. св.М 798964 о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиформирования вектора, оно содержитпервую и вторую схемы сравнения,ключ, триггер и функциональный преобразователь, входы которого соединены с соответствующими входами уст-ройства, а первый и второй выходысоединены с соответствующими входами дифференциальных усилителейпо каналу Х и 1 и с входами первойсхемы сравнения, выход которой соединен с входом генератора опорныхимпульсов и одним из входов ключа,выход последнего соединен с однимиз входов второй схемы сравнения,другой вход которой соединен стретьим выходом функционального пре.образователя, четвертый выход которого соединен с одним из входовтриггера, другой вход триггера иего выход и выход второй схемы срав 8010168 нения соединены с соответствующимвыходом и соответствующими входамиблока управления. 2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что функ-, циональный преобразователь содержит элемент И, третью и,четвертую схемы сравнения, пятый и шестой цифроаналоговые преобразователи, сумчаторы по координатам Х и У, генератор пилообразного, напряжения, элемент памяти и элемент ИЛИ, один из вхо,дов которого и входы сумматоров .по координатам Х и У являются соответствующими входами Функциональногопреобразователя, первым и вторымвыходами которого являются соответственно выходы пятого и шестого цифроаналоговых ,преобразователей и один из входов третьей и четвертый схем сравнения, выходы которых соединены с входами элемента И, выход И которого является четвертым выходом Функционального преобразователя и соединен с одним из выходов генераторов пилообразного напряжения и входом элемента памяти, выход последнего соединен с другим выходом элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с другими входами третьей и четвертой Схем сравнения и является третьим выходом функцйональ- ногО преобразователя, выходы сумма-, торов по координатам Х и Т соединены с входами пятого и шестого цифроанало говых преобразователей соответственно.еИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствахсчитывания и отображения графической информации,По основному авт. св. Р 798964 5известно устройство для Формированиясигналов развертки, содержащее покаждому каналу управления последовательно соединенные регистры и цифроаналоговые преобразователи, выходы 10которых соединены с одним входомдйфференциального усилителя, выходдифференциального усилителя каждогоканала соединен с отклоняющей системой элекТронно-лучевой трубки, 15блок управления, выход которогосоединен с регистрами, модуляторомэлектронно-лучевой трубки и генератором опорных импульсов, соединенным с цифроаналоговыми преобразователями, дифференцирующую цепочку в .каждом канале управления, один выход которого соединен с выходамицифроаналоговых:преобразователей,а другой - с вторым входом дифференциального усилителя., 25Известное устройство характеризуется относительной простотой формирования сигналов развертки. Однако заметного повышения качества преобразования здесь не достигнуто, 30так как не принято мер для устранениядинавыческой погрешности, возникающей в тракте дифференциальный усилитель - отклоняющая система и приводящей к снижению точности работы 35всего устройства в целом. Кроме того,даже при наличии широкополосногодифференциального усилителя остаетсяпроблема стыковки векторов в точкахизлома графических линий, что осо Обенно важно при использовании укаэанных устройств в прецизионных преобразователях измерительной и вычислительной техники.Цель изобретения - повышение точ ности формирования сигналов разверткиПоставленная цель достигается тем, что устройство для формирования вектора на экране электронно-лучевой трубки содержит первую и вторую ,50 схемы сравнения, ключ, триггер и функциональный преобразователь, входы которого соединены с соответствующими входами устройства, а первый и второй выходы соединены с соответствующими входами дифференциальных усилителей по каналу Х и У и с входами первой схемы сравнения, выход которой соединен свходом генератора опорных импульсов и однии из входов ключа, выход которого соединен с 60 одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с третьим выходом функционального преобразователя, четвертый выход которого соединен с одним из входов 65 триггера, другой вход триггера и его выход и выход второй схемы срав-, нения соединены с соответствующим выходом и соответствующими входами блока управления.Функциональный преобразователь содержит элемент И, третью и четвертую схемы сравнения, пятый и шестой цифроаналоговые преобразователи, сумматоры по координатам Х и У, генератор пилообразного напряжения, элемент памяти и элемент ИЛИ, один из входов которого и входы сумматоров по координатам Х и У являются соответствующими входами функционального преобразователя, первым и вторым выходами которого являются соответственно выходы пятого и шестого цифроаналоговых преобразователей и один из входов третьей и четвертой схем сравнения, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого является четвертым выходом функционального преобразователя и соединен с одним из входов генератора пилообразного напряжения и входом элемента памяти, выход последнего соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с другим входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с другими входами третьей и четвертой схем сравнения и является третьим выходом функционального преобразователя, выходы сумматора по координатам Х и У соединены с входами пятого и шестого цифроаналоговых преобразователей соответственно.На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 Функциональная схема функционального преобразсуателя; на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.устройство содержит регистры 1-4, два (1 и 2) из которых относятся к координатам Х, а два других (3 и 4)- к координате У, цифроаналоговые пре. образователи 5-8, которые также по два относятся к координатам Х и У, генератор 9 опорных импульсов, блок 10 управления, дифференциальные усилители 11 и 12, электронно-лучевую трубку 13 с отклоняющей системой 14, диФференцирующие цепи 15 и 16, функциональный преобразователь 17, первую схему 18 сравнения, триггер 19, ключ 20 и вторую схему 21 сравнения. В состав функционального преобразователя 17 входят сумматоры 22 и 23 по координатам. Х и У, генератор 24 пилообразного напряжения, цифро-. аналоговые преобразователи 25 и 26 по координатам Х и У, третья и четвертая схемы 27 и 28 сравнения, элемент И 29, элемент ИЛИ 30 и элемент 31 памяти.ординат Х н У узловых точек элемента графического образа (отрезка).С приходом сигнала управления фиг.З,эпюраб), определяющего начало рабо- ты устройства, через элемент ИЛИ 30 5 запускается генератор 24 пилообразного напряжения. Выходной сигнал генератора 24 фиг. 3, эпюраИ йодаетсяна первые входы схем 27 и 28 срав-нения, на вторые входы которых по- О ступают напряжения цифроаналоговыхпреобразователей 25 и 26 фиг,З,эпюры 8, е), связанных с сумматорами22 и 23.На выходах. цифроаналоговых преобразователей 25 и 26 образуются напряжения, пропорциональные коду отрезка по координатам Х и У. Эти напряжения также подаются на входыусилителей 11 й 12 но координатамХ и У, сдвигая исходную точку на некоторую величину, причем направление сдвига - обратное Направлениюпредстоящей развертки, В это жевремя с выходов схем 27 и 28 сравнения снимаются сигналы (фиг. 3 эпюрыД,Е), определяющие время, необходимое для установки каждого изусилителей .11 и 12 в исходвув точку(время, необходимое .для окончанияпереходного процесса в отклоняющей 30 системе 14). Так как в общем случаевремя, необходимое для установкикаждого иэ усилителей в исходнуюточку, может быть разное (оно. зависит от величины составляющих кода 35 координат Х и У), для Работы устройства выбирается наибольшее время,определяемое элементом И 29 .фиг.З,эпюраЖ). Сигнал с выхода элементаИ 29 используется для запуска триг-.4 О геРа 19 УпРавления и для сбРосагенератора 24 фиг. 3, эпюраб).,одновременно напряжения с выходовЦАП 25 и 26 поступают на схему 18 Первые входы регистров 1-4 связаны с входными шинами, по которымпоступают коды начала и конца каждого элемента преобразования по обоим каналам управления, и соответствующими входами функционального преобразователя 17. Вторые входы всехрегистров 1-4 соединены между собойи подключены к одному из выходовблока 10 управления,выходы регистров 1-4 соединены с цифровыми входами соответствующих ЦАП 5-8, аналоговые входы которых присоединенык генератору 9 опорных импульсов,вход которого также связан с выходомблока 10 управления, другой выходкоторого подключен к выводу ЭЛТ 13.Выходы ЦАП 5 н 6 соединены между со-бой и подключены к первому входудифференциального усилителя 11, авыходы ЦАП 7 и 8 также соединенымежду собой и подключены к первомувходу усилителя 12.Выходы усилителей 11 и 12 соединены с отклоняющей системой 14,а между первым и вторым входами .каждого усилителя 11 и 12 подключеныдиФференцирующие цепи 15,и 16. Выход схемы 21 сравнения соединен спервым входом блока 10 управления,а ее входы - с ключом 20 и выходомфункционального преобразователя 17,другие выходы которого связаны сосхемой 18 сравнения, вторым входомкаждого из усилителей 11 и 12 покоординатам Х и У и триггером 19,второй вход которого подключен кчетвертому выходу блока 10 управления, а выход 19 триггера связан свторым входом блока 10 управленияи ключа 20, первым входом связанного со схемой 18 сравнения и входомгенератора 9 опорных импульсов, третий выход которого объединен с одноименном входом блока 10 управления.Выход элемента 31 памяти соединен свыходом элемента И 29 и входом генератора 24 пилообразного напряжения, другой вход которого подключенк элементу ИЛИ 30. Выход генератора24 подключен к схемам 27 и 28 сравнения, другими входами соединенными с циФроаналоговыми преобразователями 25 и 26 по координатам Х и У,входы которых. подключены к сумматорам 22 и 23, первые входы которыхобъединены и соединены с вторым входом элемента ИЛИ 30, связанным свходной шиной устройства, причемвыходы схем 27 и 28 сравнения соединены с входом элемента .И 29,Устройство работает следующимобразом.При формировании сигнала развертки вектора , например, на экране,ЭЛТ в регистры 1-4 и на входы сумматоров 22 и 23 функционального преобразователя 17 поступают коды косравнения, на выходе которой образуется сигнал напряжение , по величине равный наибольшему из входныхсравниваемых). Этот сигнал поступает на вход генератора 9 опорных им-пульсов для формирования суммарногоопорного уровня, необходимого дляполучения опорных линейно изменяющихся сигналов, определяющих цифроаналоговых преобразователей 5 и 7. Сигнал с выхода триггера 19 фиг. 3, эпюра ц,)поступает на первый вход ключа 20 и на первый вход блока 10 управления и далее на входы ре.гистров 1-4 по координатам Х я Т, обеспечивая синхронный ввод кодов во все регистры 1-4, поскольку парал 60. лельные многоразрядные коды концов вектора имеют временный сдвиг относительно друг друга,.что являетсяодной из причин появления помехи("выбросовф) в выходных сигналах ЦАП 5-8. Одновременно с записьюкодов в регистры 1-4 запускается генератор 9, формирующий линейно изменяющиеся напряжения. Эти напряжения поступают на аналоговые входы ЦАП 5 и 7, На аналоговые входы ЦАП 6 и 8 поступают опорные напряжения генератора 9 опорных импульсов, В результате на выходах ЦАП 6 и 8 образуются напряжения, соответствующие координатам начала формируемого отрезка, а на выходах ЦАП 5 и 7 - его 10 конца.Таким образом, с помощью ЦАП 5-8 осуществляется преобразование кода ироекции вектора на координатные оси в амплитуду переменного напря жения пилообразной Формы, т.е. производится умножение кодов координат узловых точек отрезка на опорные напряжения, поступающие с генератора 9 опорных импульсов, в результате чего на выходах ЦАП 5-8 получаются пилообразные сигналы, амплитуды которых соответствуют входному коду. Ценным. свойством таких умножителей является возможность перемножения чисел с учетом их знаков за один такт, Время выполнения операции не зависит от числа разрядов,сомножителей. Точность умножения составляет 0.,07-0,1, что превышает точность айалоговых умножителей. 30Сигналы с выходов ЦАП 5 и 6 по координате Х суммируются на первом входе усилителя 11, а сигналы с выходов ЦАП 7 и 8 по координате У на первом входе усилителя 12. Вы ходные сигналы с этих усилителей 11 и 12 (фиг, 3, эпюрао) поступают на отклоняющую систему 14. На второй вход ключа 20 поступает аналоговое напряжение со схемы 18 сравнения. 4 О На выходе ключа 20 появляется напряжение (фиг, 3, эпюра К ), пропорциональное наибольшему из значений входного кода координат Х н У узловых точек в момент, соответствующий началу работы основных узлов устройства. Это напряжение поступает на вход схемы 21 сравнения, навторой вход которой поступает сигнал с выхода генератора 24, сброскоторого осуществлялся ранее сигналом с выхода элемента И 29 и запускэтим же сигналом через некотороевремя, определяемое элементом 31памяти и элементом ИЛИ 30 (Фиг. 3,эпюраф), На выходе схемы 21 сравнения появляется сигнал (фиг. 3, эпюра Л), определяющий начало подсветаформируемого вектора, Этот сигналчерез блок 10 управления .поступаетна вывод (управляющий электрод), врезультате чего на экране ЭЛТ 13наблюдается вектор, длина которогоравна разности кодов координат Х и Уснимаемых с входных шин устройства;По окончании формирования генератором 9 опорных импульсов линейно изменяющегося напряжения (фнг.3, эпюра М)с его выхода в блок 10 управления подается сигнал, запрещающийподсвет формируемого вектора. Свыхода блока 10 управления снимаетсясигнал (фиг. 3, эпюра ), осуществлякиаий сброс триггера 19 управления иокончания процесса формирования сигнала развертки. Предлагаемое устройство позволяет полностью устранить вредное влияние источника погрешности (индуктивности отклоняющей системы) и осуществить линейное и точное преобразование кода координат по составляющим Х и У в соответствующий графический образ. А это значит, что при сохранении прежних достоинств обеспечивается воэможность воспроизведения эа одни период большего числа графических элементов при высоком качестве изображейия, т,е. повышения разрешающей способности и, как следствие, информационной емкости устройства отображения считывания графической информации.ф Ог 7 ф.г 4 Р 7 г/ ИЮ о/ г 7 гу с/ И,О м/ ЩМ ф 7 У,Я ф РУ,УУ,РР уды Составитель М.Редактор В. Петраш Техред Т,Маточк ровск Тяско Корре Тираж 488осударственноголам иэобретЕнийМосква, Ж, Ра аз 3391/49ВНИИПИпо113035 о е митета СССРоткрытийская наб., д, 4/ Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,