Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки (и его варианты)

Опубликовано 15,03.83. Бюллетень10Дата опубликования описания 25.03.83 ла делам изебретекий и еткрмтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения графической информации.Известно устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее блок управления; генераторы символов и векторов, преобразователи коднапряжение, усилители координат, усилитель подсвета 11.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее преобразователи код - напряжение, генераторы пилообразного напряжения, сумматоры, формирователи напряжения развертки, усилитель подсвета 2.Недостатком известных устройств является низкая точность за счет преобразования сигналов в аналоговом виде.Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что В устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее первый и второй преобразователи код 2напряжение, входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго генераторов пилообразного напряжения, вторые входы которых соединены с управляющим входом устройства и входом блока управления подсветом, выход которого подключен к модулятору электронно-лучевой трубки, отклоняющая система которой соединена с выходами первого и второго формирователей напряжения развертки, первые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого преобразователя код - напряжение, введены первый и второй сумматоры, выходы которых соединены соответственно с входами третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подключены соответственно к вторым входам первого и второго формирователей напряжения развертки, первый и второй входы первого сумматора соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами устройства, пятый и шестойинформационные входы которого подключены соответственно к первым и вторым входам второго сумматора.Согласно второму варианту в устройство введены первый и второй сумматоры, выходы которых соединены соответственно с входами третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, при этом выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подключены соответственно к вторым входам первого и второго формирователей напряжений развертки, первый и второй входы первого сумматора соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами устройства, пятый и шестой информационные входы которого подключены соответственно к первым и вторым входам второго сумматора, а второй и третий входы блока управления подсветом соединены соответственно. с выходами первого и второго преобразователей код - напряжение.Возможен вариант, когда в устройство введены первый и второй сумматоры, выходы которых подключены соответственно к входам третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, при этом выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения соединены соответственно с вторыми входами первого и второго формирователей напряжений развертки, первый и второй входы первого сумматора подключены соответственно к третьим и четвертым информационным входам устройства, пятый и шестой информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, а второй и третий входы блока управления подсветом подключены соответственно к входам .первого и второго преобразователей код - напряжение.На фиг. 1 приведено устройство, первый вариант; на фиг. 2 - то же, второй вариант; на фиг. 3 - то же, третий вариант; на фиг. 4 - вариант исполнения блока управления подсветом.Устройство содержит преобразователи код - напряжение 1 - 4, генераторы пилообразного напряжения 5 и 6, формирователи напряжения развертки 7 и 8, сумматоры 9 и 10, электронно-лучевую трубку 11, отклоняющую систему 12, блок управления подсветом 13, управляющий вход устройства 14, информационные входы устройства 5 - 20. Блок управления подсветом содержит формирователь функции 21, нелинейный элемент 22 и формирователь импульсов подсвета 23.Устройство реализуется следующим образом.Преобразователи 1 - 4 - типовые цифроаналоговые преобразователи.Генераторы 5 и 6 пилообразного напряжения - типовые генераторы линейно изменяющегося напряжения. Уровень напряжения на первых входах генераторов 5 и6 определяет скорость изменения пилообразного напряжения на их выходах (крутизнунапряжения), Длительность сигнала на вторых входах генераторов 5 и 6 определяетвремя, в течение которого формируется пилообразное напряжение.Формирователи 7 и 8 напряжений развертки - типовые преобразователи, обес 1 О печивающие преобразование входных напряжений в напряжения или токи, воздействующие на отклоняющую систему 12(электростатическую или электромагнитную) типовой электронно-лучевой трубки 1и управляющие перемещением электронно 15 го луча по экрануСумматоры 9 и 1 О - типовые цифровыесумматоры.Блок 13 управления подсветом можетбыть реализован по-разному. В простей 20 шем случае (первый вариант устройства)блок 13 имеет только один вход и представляет собой типовой формирователь импульсов подсвета, обеспечивающий по внешнимсигналам запуска формирование импульсов подсвета постоянной амплитуды. В более сложном случае (второй и третий варианты устройства) для обеспечения одинаковой яркости отображаемых векторов дляамплитуды импульса подсвета должна выполняться следующая зависимость:30 А=а+вх,где А - амплитуда импульса подсвета;а - напряжение, достаточное для начального возбуждения люминофора ЭЛТ;Ь -коэффициент, учитывающий свойства люминофора ЭЛТ после началасвечения (переменная величина);л -скорость перемещения электронноголуча по экрану ЭЛТ.Скорость перемещения луча при отобра 40 жении вектора определяется по формулех= а,1/х . угде а, - постоянный коэффициент, учитытывающий время подсвета (длительность импульса подсвета);ху - относительные координаты конечной точки высвечиваемого вектора,выраженные в цифровой (коды навходах преобразователей 1 и 2) илианалоговой (уровни напряжений навыходах преобразователейи 2)форме.Во втором и третьем вариантах устройства отображения блок 13 (фиг. 2) содержит типовой аналоговый (во втором варианте) или цифровой (в третьем варианте)формирователь 21 функции.Х - а, , + Уфвходы которого являются вторым и третьимвходами блока 13, а выход соединен с первым входом нелинейного элемента 22, второй вход которого соединен с выходом типового формирователя 23 импульсов подсвета, вход которого является первым входом блока 13 (вход 14), выход которого является выходом нелинейного элемента 22. Нелинейный элемент 22 представляет собой аппроксиматор функцииА- а+Яли в простейшем случае может быть выполнен на электронной лампе.При поступлении на вход формирователя 23 сигналов управления, а на входы формирователя 21 - относительных координат ХиУв конечной точки высвечиваемого вектора, на выходе нелинейного элемента 22 формируются импульсы подсвета, амплитуда которых учитывает длину формируемого вектора. Вследствие этого обеспечивается независимость яркости свечения отображаемого на экране электронно-лучевой трубки вектора от его длины.Устройство работает следующим образом.От внешнего устройства, например ЭВМ (не показана) на входные шины 17 и 18 поступают коды координат высвечиваемой точки (или коды координат начала высвечи ваемого вектора), которые без изменения проходят через сумматоры 9 и 10 и поступают на входы преобразователей 3 и 4 коднапряжение, с выходов которых соответствующие величины аналоговых напряжений поступают на первые входы формирователей 7 и 8, выходные сигналы которых воздействуют на отклоняющую систему 12, вследствие чего электронный луч выводится в требуемую точку экрана электроннолучевой трубки 11 (или в начальную позицию высвечиваемого вектора), В случае высветки точки в следующий момент времени на вход 14 от внешнего источника поступает импульс запуска блока 13 управления подсветом, вследствие чего на его выходе формируется короткий импульс подсвета, воздействующий на модулятор электронно-лучевой трубки 11, и на ее экране высвечивается точка. В случае высветки вектора от внешнего устройства одновременно с кодами, поступающими на входы 17 и 18, поступают на входы 15 и 16 и коды координат конечных точек высвечиваемых векторов, вследствие чего на выходах преобразователей 1 и 2 формируются соответствующие напряжения. В следующий момент времени на управляемый вход 14 от внешнего устройства поступает сигнал, осуществляющий запуск генераторов 5 и 6 пилообразного напряжения и блока 13 управления подсветом. Уровень напряжения на первых входах генераторов 5 и 6 определяет скорость изменения выходного пилообразного напряжения, а длительность сигнала на входе 14 - время, в течение которого формируется пилообразное напряжение, и время подсвета луча электронно-лучевой трубки. С выходов генераторов 5 и 6 линейно изменяющееся напряжение воздействует через формирователи 7 и 8 управляющих напряжений развертки на отклоняющую систему 12, вследствие чего на экране электронно-лучевой трубки 11 высвечивается вектор заданной 10 длины и направления.В случае необходимости сдвига отображаемой информации (сдвиг центра отображения) от внешнего устройства на входы 19 и 20 поступают коды координат сдвига центра отображения, которые суммируются в сумматорах 9 и 10 с кодами координат высвечиваемой точки или с кодами координат начала вектора, поступающими на входы 17 и 18, вследствие чего происходит соответствующий сдвиг отображаемой информации на экране электронно-лучевой трубки 11.Данное устройство в сравнении с прототипом обеспечивает повышение точности устройства.25 Это обусловлено тем, что в (анном устройстве выходы генераторов пилообразного напряжения непосредственно соединены со входами формирователей напряжений развертки, вследствие чего линейность формируемых векторов, следовательно, и точЗ 0 ность отображения определяются только стабильностью параметров генераторов пилообразного напряжения и формирователей напряжений развертки.В устройстве-прототипе линейно изменяющиеся сигналы с выходов генераторов 35пилообразного напряжения проходят через аналоговые блоки суммирования напряжений, вследствие чего на точность устройства отрицательно влияет нестабильность параметров аналоговых блоков суммирования 40 напряжений, их динамическая погрешность,а также погрешности, вносимые внешними формирователями напряжений сдвига.В данном устройстве для осуществлениясдвига отображаемой информации используются сумматоры, которые не оказывают вредного влияния на точность отображения, так как своими выходами.они подключаются к входам преобразователей код - напряжение.Кроме того, цифровые сумматоры прощев реализации и надежнее в работе, чем аналоговые сумматоры напряжений, примененные в устройстве-прототипе, создание которых с обеспечением достаточной точности суммирования напряжений ведет к значительному их удорожанию и сложности при малом сроке службы.Второй и третий варианты устройстваобеспечивают, кроме того, независимость5о15 го формула изобретения г 5 яркости свечения высвечиваемых векторов от их длины. При этом блок управления подсветом во втором варианге устройства реализуется проще, чем в третьем варианте, так как он может быть выполнен полностью на аналоговых элементах. Однако второй вариант устройства имеет меньшую точность отображения, чем первый, так как блок управления подсветом дополнительно нагружает первый и второй преобразователи код - напряжение, а нестабильность входных сопротивлений блока управления подсветом сказывается на скорости изменения линейных напряжений на выходе генераторов пилообразного напряжения. Третий вариант устройства обеспечивает независимость яркости высвечиваемых векторов от их длины без снижения точности отображения, однако блок управления подсветом в нем реализуется сложнее, чем во втором варианте устройства. 1. Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее первый и второй преобразователи код - напряжение, входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго генераторов пилообразного напряжения, вторые входы которых соединены с управляющим входом устройства и входом блока управления подсветом, выход которого подключен к модулятору электроннолучевой трубки, отклоняющая система которой соединена с выходами первого и второго формирователей напряжений развертки, первые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй сумматоры, выходы которых соединены соответственно с входами третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подключены соответственно к вторым входам первого и второго формирователей напряжений развертки, первый и второй входь 1 первого сумматора соединены. соответственно с третьим и четвертым информационными входами устройства, пятый и шестой информационные входы которого подключены соответственно к первым и вторым входам второго сумматора.2. Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее первый и второй преобразователи код - напряжение,зо 35 4 О 45 50 55 входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго генераторов пилообразного напряжения, вторые входы которых соединены с управляющим входом устройства и входом блока управления подсветом, выход которого подключен к модулятору электроннолучевой трубки, отклоняющая система которой соединена с выходами первого и второго формирователей напряжений развертки, первые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй сумматорь выходы которых соединены соответственно с входами третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, при этом выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подключены соответственно к входам первого и второго формирователей напряжений развертки, первый и второй входы первого сумматора соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами устройства, пятый и шестой информационные входы которого подключены соответственно к первым и вторым входам второго сумматора, а второй и третий входы блока управления подсвегом соединены соответственно с выходами первого и второго преобразователей код - на п ряжение.3. Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее первый и второй преобразователи код - напряжение, входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго генераторов пилообразного напряжения, вторые входы которых соединены с управляющим входом устройства и входом блока управления подсветом, выход которого подключен к модулятору электронно-лучевой трубки, отклоняющая система которой соединена с выходами первого и второго формирователей напряжений развертки, первые входы которых подкл ючены соответственно к выходам третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй сумматоры, выходы которых подключены соответственно к входам третьего и четвертого преобразователей код - напряжение, при этом выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения соединены соответственно с вторыми входами первого и второго формирователей напряжений развертки, первый и второй входы первого сумматора подключены соответственно к третьим и четвертым информационным входам устройства, пятый и шестой информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами вто-рого сумматора, а второй и третий входы 5 блока управления подсветом подключены соответственно к входам первого и второго преобразователей код - напряжение. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 466525, кл. б 06 К 15/20, 1975,2. Авторское свидетельство СССР Мо 714445, кл. б 06 К 15/20, 1978 (прототип).1005169 Риз Составител Техред И. В Тираж 486 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г, Ужго Редактор Т, ВеЗаказ 1909/О ова ВНИИП по 113035, М илиал ПППг.4ь В. Сметанинерес Корректор Е РошкПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная, 4