Генератор окружностей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬС ВТОРСНОМУ Св и СО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 742986, кл. С 09 С 1/18, 1977.Авторское свидетельство СССРМф 811314, кл. С 09 С 1/16, 1979.(57) Изобретение относится к обласавтоматики и вычислительной техникможет быть использовано в телевизиных устройствах отображения графи 801298790 ческои информации. Цель изобретенияповышение точности генератора путемгенерирования импульсов подсветаэлементов окружности в каждой строке. Цель достигается введением шестого сумматора 15, формирователя 16,одиночного импульса, триггера 17 исоответствующих функциональных связей и обеспечивает формирование одиночного импульса, длительность которого меньше времени развертыванияодного элемента строки, что необходимо для подсвечивания одного элемента,а не целого участка строки. 1 э.п.ф-лы, 2 ил,45 1 12987Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в телевизионных устройствах отображения графической информации. 5Цель изобретения - повышение точности генератора путем генерирования импульсов подсвета элементов окружности в каждой строке.На фиг. 1 представлена блок-схема 10 генератора; на фиг,2 - блок-схема сумматора.Генератор содержит синхронизатор 1, состоящий из последовательно соединенных генератора 2 импульсов, 15 счетчика 3, формирователя 4 импульсов, счетчика 5, формирователя б импульсов, а также регистр 7, блок 8 сравнения, регистр 9, сумматоры 10- 15, формирователь 1 б одиночного им пульса, триггер 17. Г 1 озицией 18 обозначен выход генератора, с которого снимается импульс подсвета элементов окружности.Сумматор 12 (накапливающего типа) содержит мультиплексор 19, комбинационный сумматор 20, регистр 21, элемент И 22 (аналогично выполнен сумматор 13).Генератор 2 импульсов формирует тактовые импульсы, его выход является третьим выходом синхронизатора, счетчики 3 и 5 являются соответственно счетчиком элементов строки и счетчиком строк, а их выходы - со" 35 ответственно первым и вторым выходами синхронизатора, Формирователи 4 и б импульсов вырабатывают импульсы прямого хода соответственно строки и кадра, их выходы являются соответст венно четвертым и пятым выходами синхронизатора. В регистре 7 хранится код радиуса окружности, в регистре 9 - квадрат радиуса окружности. Блок 8 сравнения вырабатывает импульс в момент равенства. кода разности номера элемента строки и координаты центра окружности по строке и кода радиуса окружности. Сумматоры 10 и 11 вычисляют соответственно разность номера элемента строки и координаты центра окружности по элементам строки и разность номера строки и координаты центра по строкам, Сумматоры 12 и .13 являются сумматорами накапливающего типа и вычисляют квадраты разностей, вычисляемых соответственно сумматорами 10 и 11, Сумма 9 б 2тор 14 вычнслягт лоиолнптгяьнс 1 й квадрата текущей координаты окружности по строке, а сумматор 15 - код разности квадрата рязности номера элемента строки и координаты центра по строке и квадрата текущей координаты окружности по строке, В момент изменения знака этой разности формирователь 1 б одиночного импульса вырабатывает импульс, переключающий триггер 17 в единичное состояние, Триггер 17 формирует на выходе 18 импульс, служащий для подсвета на экране элемента окружности.Входящий в состав сумматора 12 накапливающего типа мультиплексор 19 передает код разности номера элемента строки и координаты центра по строке во время прямого хода строки или код квадрата координаты центра по строке во время обратного хода. Комбинационный сумматор 20 вычисляет код квадрата разности следующего номера элемента строки и координаты центра окружности по строке. Регистр 21 хранит код квадрата разности текущего номера элемента строки и координаты центра. Элемент И 22 передает на второй вход комбинационного сумматора 20 код квадрата разности текущего номера элемента строки и координаты центра по элементам строки во время прямого хода строки и нулевой код во время обратного хода строки, Эти же узлы, входящие в сумматор 13 накапливающего типа, выполняют такие же функции по отношению к коду строки, координаты центра окружности по строкам, прямому и обратному ходу кадра. Генератор работает следующим об -разом,Код радиуса окружности К по входу 23 заносится из внешнего устройства (не показано) в регистр 7, с выхода которого он поступает на вход блока 8 сравнения. На другой вход блока 8 сравнения поступает с сумматора 10 разность кода номера элемента строки .Я и фиксированного заранее кода координаты центра окружности по элементам строки М,(вход 24), Этот код постоянно заведен на один вход сумматора 10, на другой вход которого поступает со счетчика 3 изменяющийся при развертывании строки код И. На выходе сумматора 10 формируется код И.1298Аналогично,на входы сумматора 11 поступают код строки М и заранее фиксированный код координаты центра окружности по строкам М (вход 25), а на его выходе будет изменяющийся при развертывании кадра код М-М.В момент равенства кодов К = И-И, на выходах блока 8 сравнения появляется импульс, разрешающий запись кода К= (И - И,) из сумматора 12 10 в регистр 9.Вычисление очередного значения квадрата разности номера элемента строки и координаты центра окружности по элементам строки (И+1-И, ) 15 производится сумматором 12 по ал- горитму(И+1-И )= (И-И ) 2+1 2 (И-И )+1 120 Это вычисление нужно производить при прямом ходе строки. Оно сводится к хранению ранее вычисленного кода (И-И ) и к одной операции слоожения его с кодом2 х (И-И ) +1, так 25 как умножения на два равносильно подаче разрядов на первый вход мультиплексора 19 со сдвигом на один разряд в сторону. старших разрядов, а прибавление единицы равносильна по стоянному занесению единицы в младший разряд.Возможность вычисления по этому алгоритму следует из того, что код номера строки И является монотонно возрастающим по строке, причем,приращение постоянно равно единице. Это вычисление производится сумматором 12 накапливающего типа. 40Во время прямого хода строки в тактовом интервале с номером И с первого входа сумматора 12 через мульти- плексор 19 на первый вход комбинационного сумматора 20 поступает код 2 (И-И )+1, а с выхода регистра 21 через элемент И 22 на второй вход сумматора 20 - код (И-И,)2, который в этом тактовом интервале имеется и на выходе сумматора 12 накапливающего типа. Очевидно, что в тактовом интервале И на выходе сумматора 20 и входе регистра 21 будет код (И+1- 1 И,), который с приходом тактового импульса на третий вход сумматора 12 (синхровход регистра 21) в начале тактового интервала И+1 появится на выходе сумматора 12 (выход регистра 21). 3 79 б 4Поскольку код (И-И )2 необходимовычислять и при 1 Ц И т.е, 2(И-И )+оо+10, то нетрудно определить код напервом входе сумматора 20, учитывая,что на его втором входе должен бытькод (И-И,), а на выходе - (И+1-И ),Если отбросить младший разряд напервом входе сумматора 12, постоянно равный единице, и проанализировать оставшиеся разряды на нем, необходймые для вычисления кодов(И-И ) при И(И , то они представляют собой не что иное, как дополнительные коды чисел И-ИНа сумматор 10, производящий операцию И-И , для случая ИсИ будетвычислять именно такие требуемыекоды,Естественно, чта при ИИ длявычисления кодов (И+1-И )2 нужныпрямые коды 2 (И-И )+1,которые можнополучить, используя прямые кодыИ-И на выходе сумматора 10 приИ ) И Итак сумматор 12 накапливающего типа обеспечивает во время прямого хода строки вычисление кода(И+1-И)для всех И(И, и ИИ покодам (И-И ) и 2(И-И )+1.о ОПри И = 0 на выходе сумматора 12должен быть код (О-И )2 = И, Этодостигается тем, что фиксированныйкод И, (по входу 26) передается напервый вход сумматора 20 с второговхода мультиплексора 19 в течениевсего времени обратного хода строки.Управление мультиплексором 19 происходит с четвертого входа сумматора12 импульсом прямого хода строки,так,что во время прямого хода строки навыход мультиплексора 19 коммутируется код 2 (И-И )+1 с первого его входа, а во время обратного хода строки - код И с второго входа. Кромеотого, во время обратного хода строкина второй вход элемента И 22 с четвертого входа сумматора 12 попадаетуровень нуля, который попадает и навторой вход сумматора 20. Поэтому наего выходе будет код И 2, который записывается каждым тактовым импульсомсинхронизатора 1 в течение всегообратного хода строки в регистр 21.Итак, с началом прямого хода строкипри И = С и(И-И,) = И на выходесумматора 12 будет код И . Он попаодает и на второй вход сумматора 20(элемент И 22 на прямом ходу строкиуже открыт), на первом входе которого будет дополнительный код числа98796 6 Для отображения без пропуска строк принят критерий отображения(ММ )г + (И И )г Кг5причем в строках, для которых имеетместо равенство 10,для случая чересстрочной развертки.Поскольку структура сумматоров 12 и 13 одинакова, как и методы вычисления кодов (М"М) по строкам и И-И, ,по элементам строки, то возможно ото-. бражать окружности с любыми выбран ными координатами центра М, и Н,.Сумматор 14, на входы которого .поступают код с сумматора,13 и поразрядно инвертированный код квадрата радиуса окружности свыхода регистра 9, вычисляет дополнительный код квадрата текущей координаты окружности по строке - Нг по формуле(НЧ )г - Нг ) 0 с т 30 Нг - (М М )г Нг т о. Затем этоткод поступает на вход сумматора 15, на другой вход которого подается код (И-Н.)г с сумматора 12,Сумматор 15 вычисляет разность 35 Знаковый разряд этой разности равен единице, если 40и равен нулю, если 50 5 12 2(0-И )+1 = 2(-Й )+1, а на выходе сумматора 20 - код (1-И )г, который при И = 1 запишется в регистр 21 и попадет на выход сумматора 12.Сумматор 13 накапливающего типа производит вычисление квадрата разности номера строки Мг, (по входу 27) и координаты центра окружности по строкам М , такому же алгоритму для случая прогрессивной развертки и по алгоритму(М.М )г + (И,И )гЯг Коды М-М и И-И могут быть только целыми числами, Поскольку не для всех целых М можно найти целое Н, чтобы (М-М ),+ (Н-Н ) = Кг т.е. Иг = Р - (М"М,)г далеко не всегда будет квадратом целого числа, то при отображении окружности по крите. рию(М-Мг + (И Н )г - Нго имеют место пропуски элементов окпужности во многих строках.(И И )г Иг (М М )г+(И И )г Нготображается элемент строки с этим номером Н,Б строках, где нет такого Н, чтобы (И-Н,)г -Иг = О, отображается первый Из элементов строки, для которого имеет место неравенство т.е. тот элемент строки, номер которого соответствует изменению значения знакового разряда кода разностина выходе сумматора 15,Поступающий на вход формирователя 1 б одиночного импульса сигнал знакового разряда с выхода сумматора 15вызывает в момент изменения знака разности появление импульса на выходеформирователя 1 б одиночного импульса,Длительность импульса меньше времени развертывания одного элементастроки, что необходимо для подсвечивания одного элемента, а не целогоучастка строки,Импульс с выхода формирователя 16одиночного импульса производит установку триггера 17 (например, КБтриггера по входу Б) в единичноесостояние, Оно удерживается до прихода на другой вход триггера 17(вход К) очередного импульса с выхода генератора 2 импульсов, что соответствует моменту изменения номера элемента строки. Триггер 17 вновьвозвращается в нулевое состояние,Итак, импульсы с длительностью, равной времени развертывания элементастроки, появляющиеся на выходе 18генератора при развертывании каждойиз строк, будут отображаться на экране в виде элементов окружности.Повышение точности генераторапроисходит за счет слитности отображения и за счет устраненияпропуска строк при отображении окружности в каждой строке, Возрастаниеколичества отображаемых элементовокружности по сравнению с известнымустройством зависит от радиуса окружности, Оценка показывает, чточисло отображаемых элементов увеличивается не менее, чем в 3-5 раз,причем точное значение зависит отвеличины радиуса окружности,Формула и з о б р е т ения 1.Генератор окружностей, содержащий синхронизатор, первый и второй выходы10 которого соединены соответственно с входами "Номер элементов строки" и "Номер строки" первого и второго сумматоров, информационные входы которых являются соответственно входами "Код центра окружности по элементам строки и "Код центра окружности по строкам" генератора, выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с первыми информационными входами третьего и четвертого сумматоров, вторые информационные входы которых являются соответственно входами "Код квадрата центра окружности по элементам строки" и "Код 25 квадрата центра окружности по строкам" генератора, третий и четвертый выходы синхронизатора соединены с тактовым входом и входом "Прямой ход строки" третьего сумматора, четвертый, пятый выходы синхронизатора соединены с входами "Прямой ход строки" и "Прямой ход кадра" четвертого сумматора, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход сое 35 динен с выходом первого регистра, вход которого является входом "Код радиуса окружности" генератора, вы" ход блока сравнения соединен с управляющим входом второго регистра, информационный вход которого подключен 7.36 8к выходу третьего сумматора, выходвторого регистра соединен с .первыминформационным входом пятого сумматора, второй информационный вход. которого соединен с выходом четвертогосумматора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностигенератора путем генерирования импульсов подсвета элементов окружности в каждой строке, он содержит шестой сумматор, формирователь одиночного импульса и триггер, выход шестого сумматора соединен с входом формирователя одиночного импульса, выход которого соединен с входом установки единицы триггера, первый и второй информационные входы шестого сумматора подключены к выходам соответственно третьего и пятого сумматоров, счетный вход триггера соединен с третьим выходом синхронизатора, вью ход триггера является выходом генератора. 2. Генератор по п. 1, о т л и - ч ающий ся тем, что третий (четвертый) сумматор содержит мультиплексор, первый и второй входы ко" торого являются первым и вторым информационными входами сумматора, выход мультиплексора соединен с первым входом комбинационного сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента И, а выход - с первым входом регистра, выход которого является выходом сумматора и соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом мультиплексора и является входом "Прямой ход строки" сумматора, тактовым входом которого является второй вход регистра.11,8 ль Л.Абросим Попович оставиехред ректор А Тяск актор В,Дан Заказ 893/5 писное роиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проекчная, 4 Тираж 434 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушсПоомитета СССРоткрытийая наб д. 4