Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ИИ 42 А 1 1)4 С 1/О РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ1,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕВОЙ ТРУБКИ(57) Изобретение относивычислительной техникичено для построения ус БРАЖЕНИЯКТРОННО-Л ся к област и предназнаройств отоб 919834/24-241.07.850.03.87. Бюл. 11 12М, Агеева, Д, Л. СмирноЧверткин81,327.11(088.8)вторское свидетельство СС23, кл, С 06 С 7/30, 1971орское свидетельство СССР39, кл. С 09 С 1/18, 1979 ражения графической и символьной информации на экране ЭЛТ. Цель изобретения - повышение быстродействиядостигается введением блока 4 сравнения, регистров 5,7,17 и 18, коммутаторов 6 и 20, элемента ИЛИ 13, блока 19 постоянной памяти, ключей 22 и27 с соответствующими связями. Быстродействие повьппается (107 при равномерном распределении векторов поуглу наклона) за счет построения векторов с близкими по величине проекциями .со скоростью, большей номинальной, но скорость построения каждойиз проекций при этом не превышает номинальной и координатные усилителииндикатора не перегружены, 1 ил, 300542 где Ч 25 Чн Чмин 1 13Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляпостроения устройств отображения графической и символьной информации наэкране ЗЛТ,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит первый блок 1сдвига, информационные входы которого являются первым 2 и вторым 3 входами устройства, блок 4 сравнения,первый регистр 5, первый коммутатор6, второй регистр 7, дешифратор 8,первый ключ 9, генератор 10 тактовых импульсов, делитель 11. частоты,первый счетчик 12, элемент 13 ИЛИ,второй 14 и третий 15 счетчик, второй блок 16 сдвига, третий 17 и четвертый 18 регистры, блок 19 постоянной памяти, второй коммутатор 20,третий цифроаналоговый преобразователь 21, второй ключ 22, умножитель23, первый сумматор 24, ЗЛТ 25, четвертый цифроаналоговый преобразователь 26, третий ключ 27, умножитель28, второй сумматор 29, первый 30 ивторой 31 цифроаналоговые преобразователи (ЦАП),Позициями 32 - 36 обозначены с третьего по седьмой входы устройства,Устройство работает следующим образом;При отображении векторной информации коды координат начала вектора поступают по входам 32, 33 на ЦАП 30 и 31 соответственно, Выходные сигналы с ЦАП 30 и умножителя 23 и ЦАП 31 и умножителя 28 суммируются сумматорами 24 и 29 соответственно - луч ЭЛТ устанавливается в начальную точ-" ку вектора, Умножители 23 и 28 осуществляют цифроаналоговое умножение цифрового аргумента " кодов величин проекций вектора на координатные оси - на аналоговую функцию времени (опорный сигнал), определяющую характер (время и скорость) движения луча по каждой иэ координат. Опорный сигнал пилообразной формы формируется ЦАП 21 и 26 в соответствии с поступающими на их вход кодами. Ключи 22 и 27 задают в соответствии с информацией, поступающей по входу 36, знак опорного сигнала по каждой из координат, определяя тем самым направление движения луча. Для обеспечения синхронности построения проекций приотображении векторной информации навходы ЦАП 21 и 26 поступают одинаковые коды.Высокая производительность устройства обеспечивается регулированиемвремени построения вектора в зависимости от его размеров. В качестверегулирующего параметра используется 10 величина большей из проекций вектора, так как при построении векторовв прямоугольной системе координатвычисление их длины связано с большими временными и аппаратурными затратами. Скорость луча при этом оказывается зависящей от соотношения величин проекций вектора на координатные оси д(г Ч = (К+К ) /(К макс(К, К,(1)скорость движения луча;величины проекций векторана соответствующие координатные оси;масштабный коэффициент ре -гулирования,Иначе1 2 дд 2 К(1+(мин(к, К )/макс(К, В)(2) Из (1) и (2) следует, что скорость максимальна при равенстве проекций (Ч, =1/К 2 ) и минимальна 35 при равенстве меньшей проекции нулюмин 1/К)фВ качестве номинальной скоростиЧ выбрано значение Это позволяет повысить быстродействие устройства (около 107 при равномерном распределении векторов по углу наклона) за счет построения век торов с близкими по величине проекциями со скоростью, большей номинальной (однако скорость построения каждой из проекций при этом не превышаает номинальной и координатные усили тели не перегружены). Сравнение величин проекций, поступающих по входам 2 и 3, осуществляет блок 4 сравнения (сдвиг кодов проекций в блокесдвига отключен стробированием дешифратора 8, управляющего сдвигом). Результат сравнения запоминается в регистре 5 и используется для управления коммутатором,6 таким образом, что на его выход передается код большей проекции, который запоминается в регистре 7 и в 1дальнейшем и спользует ся в каче стве кода, регулирующего время построения вектора, Сигналы, управляющие записью информации в регистрах 5 и 7 и стробированием дешифратора 8, поступают на управляющие входы регистров и второй вход дешифратора 8 по входу 10 35, Уменьшение времени построения с уменьшением регулирующего кода приводит к увеличению крутизны пилообразного опорного сигнала.(так как его амплитуда остается постоянной для 15 обеспечения заданной величины перемещения луча на экране ЭЛТ 25) до величин, при которых погрешность умножения становится недопустимо большой, Ограничить увеличение крутизны 20 позволяет ступенчатое уменьшение амплитуды опорного сигнала при уменьшении величины регулирующего кода. Для того, чтобы амплитуда выходных сигналов умножителей оставалась со ответствующей заданному перемещению луча, коды проекций векторов на цифровых входах умножителей 23 и 28 соответственно увеличиваются, Увеличение кода проекции реализовано наи более простым образом сдвигом на ш разрядов в сторону старших при уменьшении регулирующего кода в 2 раз по отношению к максимальному, где ш - натуральное число, отличное от 35 нуля, Соответственно в 2 раз уменьшается и амплитуда опорного сигнала. Сдвиг реализуется в блоке 1 по управляющим сигналам, выработанным дешифратором 8 на основании анализа 40 числа незначащих разрядов и в регулирующем кодегде и - разрядность кода проекЦиии регулирующего кода;и - число значащих разрядов регулирующего. кода,Диапазон изменения крутизны опорного сигнала определяется дискретностью изменения величины сдвига, реализуемой регистром 1.Пустьтп = тпсгде ш - величина сдвига в блоке 1;ш - дискретность изменения веоличины сдвига (минимальныйреализуемый сдвиг) 3с - натуральное число - кратность сдвига.Тогда амплитуда опорного сигнала и величина сдвига проекций в блоке 1 одинаковы для векторов, регулирующие коды которых изменяются от и-тс и -щ О(с+11Ьмин и крутизна опорного сигнала меняется в раз, Т,е, для. обеспечения соотношеКК,где К - предельно допустимое значеНние увеличения крутизны, ш о1 оККВ устройстве близкие по величине регулирующие коды объединены в группы и соответствующие им векторы строятся за одно и то же время, Размеры групп выбраны такими, чтобы относительное изменение скорости построения в группе не превышало определенной величины(3) Относительное изменение скорости в группе определяется формулой 8 Ч; = д Ч; /Ч,где ЬЧ - абсолютное изменение скорости в ь-той группе,Так как йЧ,где Ь; /г.;время построения векторов,регулирующий код которыхвходит в 1-тую группу;абсолютное изменение величины регулирующего кода вд-той группе (размер группы) а ЬЬ; 1 то ЬЧ = ЬЬ;/Ьи,(4) где Ьп, = Чс;Из (4) следует, что для выполнения (3) размер группы должен уменьшаться с уменьшением Ьп В предлагаемом устройстве реализуется разбиение на группы, размер которых уменьшается вдвое с уменьшением вдвое регулирующего кода. Для этого для ре 13005гулирования длительности используются толькостарших из п, значащих разрядов регулирующего кода, Размер группы определяется числом неиспользуемых для регулирования разрядовиЕ1 =2 (5)где и - число значащих разрядоврегулирующих кодов 1-тойгруппы, в 10и изменяется от ЬЬ,т;-2 до мин 2 (при и 1, = 1).Количество групп одинакового раз- мераР =2е-(6)Из (4) и (5) следует, что 5ь-е и, ЛБЧ;" 2 /2=2Для выполнения (3) достаточноЛБЧн ф20 что определяет минимальное количество старших значащих разрядов регулирующего кода, используемых для регулирования- - 1 оВБЧн25и максимальное относительное изменение скорости в группе при использовании определенного числа разрядовоБЧ( 2 30Выборка т, старших значаших разрядов из регулирующего кода, осуществляется последовательно включенными блоками 1 и 16 сдвига в соответствии с управляющими сигналами, выработанными дешифратором.Блок 1 осуществляет сдвига наш = ш с ( ио оразрядов, а 16 - на оставшиесяш=ишс(шразрядов, т.е, при тп =1 в блоке 16нет необходимости (ш,=О) и он можетбыть исключен из схемы,Количество значений крутизны пилообразного опорного сигнала, реализуемых устройством, определяется числом групп регулирующих кодов, которым соответствует одинаковая амплитуда опорного сигнала. При выбранномспособе регулирования размера группыи амплитуды опорного сигнала с опорным сигналом одной амплитуды стротся векторы групп ш размеров. Тогда,учитывая (6), количество реализуемыхзначений крутизны определяется формулой :Я = шР = ш 2 42 6Столько же массивов (страниц), необходимых для формирования опорного сигнала, имеет блок постоянной памяти. Номер используемой страницы определяется т,-разрядным кодом, полученным в результате сдвига регулирующего кода блоками 1 и 16 (это дае-ет 2 комбинаций, так как старший разряд этого кода значающий, т,е, ненулевой) и числом значащих разрядов в сдвинутом блоком 1 коде большей проекции вектора (которое может принимать значение от О до ш - 1),Блок 19 осуществляет формирование только младших разрядов кода опорного сигнала. Старшие разряды формируются счетчиком 14 осуществляющим счет числа прочтений заданной страницы блока 19, т,е. осуществляющим накопление, Сформированный код поступает на входы ЦАП 21 и 26 через регистры 17 и 18 соответственно,Таким образом, с помощью счетчика 14 осуществляется формирование первой ступенчато-возрастающей функции, интерполирующей пилообразный опорный сигнал с постоянным шагом по амплитуде, Вторая ступенчато-возрастающая функция, формируемая с помощью блока 19, осуществляет интерполирование опорного сигнала между точками интерполяции первой функции. Уменьшение во 2 раз амплитуды опорного сигнала и времени построения при сдвиге в бпоке 1 кодов проекций вектора на ш разрядов осуществляется уменьшением числа прочтений страниц блока 19 эа счет отключения старших ш разрядов счетчика 14 с помощью ключа 9, запрещающего генерирование тактовых импульсов генератором 1 О.Если величина ш больше числа разрядов счетчика 14, ключ отключает счетчик 14, а необходимое время построения вектора задается делителем 11 частоты, Используемые в этом случае страницы блока 19, переход к которым определяется дешифратором 8, считываются только один раз (первая интерполирующую функция равна нулю), поэтому необходимая амплитуда опорного сигнала определяется величиной последнего на странице кода. Так как шаг изменения по амплитуде первой ступенчато-возрастающей функции постоянен, а число кодов, записанных на странице, пропорцио- нально величине т,-разрядного кода(для обеспечения необходимого времени построения вектора), шаг изменения по амплитуде второй ступенчатовозрастающей функции также зависитот величины 1-разрядного кода, т.е.на каждой странице блока 19 записаны коды опорного сигнала определенной крутизны, Последовательное прочтение кодов, записанных на заданной странице, обеспечивает счетчик 1012, Сброс счетчика 12 в конце страницы (возврат в начало страницы)осуществляется делителем 11 частоты,коэффициент деления которого устанавливается в зависимости от величины 1-разрядного кода и совпадаетс числом слов на используемой странице блока 19.Начальное состояние счетчиков 12и 4 определяет код, поступающий по 20входу 34 (при отображении векторнойинформации этот код нулевой). Сигнал,управляющий записью нулевого кода всчетчики, также поступает по входу34, Счетчик 15 при построении векторов не используется,При отображении символьной информации коды координат знакоместа поступают по входам 32 и 33 на ЦАПы 30и 31 соответственно, устанавливая 30луч ЭЛТ 25 в левый нижний угол знакоместа, На входы умножителей 23 и 28по входам 2 и 3 соответственно поступает код, определяющий размер подлежащего отображению символа, Дешифратор 8 стробируется сигналом, поступающим на его вход со входа 35, такимобразом, что отключаются запрещение .генерирования тактовых импульсов посигналу ключа 9 и сдвиг в блоке 1, 40Выходные сигналы ЦАП 30 и умножителя 23 и ЦАП 31 и умножителя 28 суммируются сумматорами 24 и 29 соответственно,На вход опорного напряжения умножителей 23 и 24 поступают положительные (в соответствии с информацией,устанавливаемой при отображении символов на входной шине 36) выходныесигналы ЦАП 21 и 26 соответственно, 50обеспечивающие движение луча по контуру отображаемого символа, Требуемый входной код ЦАП 21 и 26 считывается из блока 19 в соответствии с состоянием счетчиков 12, 14 и 15. Регистры 17 и 18 уменьшают длительности переходного процесса на входахЦАП 21 и 26.соответственно, Началь 42 8ное состояние счетчика (адрес начала массива, содержашего описание отображаемого символа, в блоке 19) определяет код, поступающий по входу34, Делитель 11 частоты выключенсигналом, поступающим со входа 35на его управляющий вход, поэтому изменение состояния счетчика 14 вызывается только переполнением счетчика 12, Сигнал, поступающий по входу35, с помощью коммутатора 20 устанавливает также состояние логической,"О" в формируемых при отображениивекторов счетчиком 14 и неиспользуемых при отображении символьной информации, так как размер символасущественно меньше размеров экрана,старших разрядах входного кодаЦАПов 21 и 26,Выходное слово блока 19 содержитдва служебных разряда, Первый из нихиспользуется для запрещения генерирования тактовых импульсов генератором1 О по окончании считывания из блока19 описания отображаемого знака.значение, запрещающее генерированиеимпульсов, разряд имеет только впоследнем слое описания каждого знака. Второй служебный разряд управляет наличием подсвета точки конутара символа, описываемой считываемымв данный момент словом блока 19.Его значение определяется при составлении описания контура конкретного знака, Второй служебный разрядне имеет отношения к формированиюотклоняющих сигналов по координатам,а используется для модуляции яркости луча и поэтому на схеме не показан. Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее первый блок сдвига, информационные входы которого являются первым и вторым входами устройства, управляющий вход соединен с выходом дешифратора, соединенным с управляющим входом второго блока сдвига и первым управляющим входом первого ключа, выход которого соединен с первым управляющим входом генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со ,.счетныьы входами делителя частоты ,и первого счетчика, вход сброса ко10 1 300542 Составитель И, ЗагинайкоТехред А.Кравчук Корректор Т, Колб Редактор Н, Горват итетииитетивите еие ет тЗаказ 1155/51 Тираж 434 Подписное ВНИЦПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жи 35, Раушская наб д, 4/5 и ти еищ тПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торого и второй управляющий входпервого ключа соединены с выходомделителя частоты, информационныйвход первого ключа соединен с выходом второго счетчика, четыре цифроаналоговых преобразователя, информационные входы первого и второгоцифроаналоговых преобразователейявляются третьим и четвертым входамиустройства, выходы их соединены спервыми информационными входами соответственно первого и второго сумматоров, вторые информационные входы которых соединены с выходами умножителей, информационные входы которых соединены с выходами первогоблока сдвига, выходы сумматоров соединены с отклоняющей системой ЭЛТ,информационные входы первого и второго счетчиков являются пятым входом устройства, о т л и ч а ю щ ее.с я тем, что, с целью повышениябыстродействия устройства, оно содержит блок сравнения, входы которогосоединены с выходами первого блокасдвига, четыре регистра, два коммутатора, элемент ИЛИ, второй и третийключи, третий счетчик, счетный входкоторого соединен с выходом переполнения второго счетчика, а информационный вход соединен с пятым входомустройства, счетный вход второгосчетчика соединен с выходом элементаИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходом переполнениявторого счетчика и выходом делителя,и блок постоянной памяти, информационные входы первого коммутатора соединены с выходами первого блокасдвига, управляющий вход - с выходомпервого регистра, информационный вход которого соединен с выходом блока сравнения, выход первого коммута-тора соединен с информационными входами второго блока сдвига, второго5 регистра и делителя частоты, управляющие входы первого и второго регистров, дешифратора, делителя частоты и второго коммутатора являютсяшестым входом устройства, информа 10 ционный вход второго коммутатораподключен к выходу второго счетчика,а выход его подключен к первым информационным входам третьего и четвертого регистров, вторые информа 15 ционные входы которых соединены спервым и вторым выходами блока постоянной памяти, а управляющие входысоединены с выходом генератора тактовых импульсов,:выходы третьего и чет 20 вертого регистров подключены соответственно к входам третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей,выходы которых соединены с информационными входами соответственно второго и третьего ключей, управляющиевходы которых являются седьмым входом устройства, а выходы их соединены с входами опорных напряжений первого и второго умножителей, третий30 выход блока постоянной памяти соединен с вторым управляющим входом генератора тактовых импульсов, выходвторого регистра соединен с информационным входом дешифратора, выход35 которого соединен с первым управляющим входом блока постоянной памяти,адресные входы которого соединены свыходами первого, второго и третьегосчетчиков, второй управляющий вход40 блока. постоянной памяти соединен свыходом второго блока сдвига,