Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

ВУ ГОСУДАР(ГОВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(46) 2311.83. Бюл. 9 43 43 (72) А.П.Наугольных, О,Б.Ниэамутдинов, Е.А.Наугольных и.А.Е.Мордин (71) Пермский политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 483690 кл. О 06 К 15/20, 19752. Гуглин И.Н, Электронный синтез изображений, М., фСоветское радио, 1979, с, 102 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ. ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ .ЭЛЕКТРОННОЛУ. - .ЧЕВОЙ ТРУБКИ.(ЭЛТ)р. содержащее генераторы вертикального и горизонтального отклонения луча, которые под- ключены соответственно к усилителям отклонения. луча по вертикали и горизонталв, соединенньи с отклоняющей системой ЭЛТ, последовательно соединенные.блок сдвига иэображения повертикали, блок сравнения, ординаты, другие. входы которого подключены к генератору вертикального отклонения луча,.формирователь модуляционного сигнала, элемент ИЛИ и усилитель под.света, подключенный.к модулятору ЭЛТ, и последовательно соединенные блок сдвига изображения по горизонтали и блок сравнения абсциссы, другие входы которого подключены к генератору горизонтального отклонения луча а,выходы - .к другим .входам формирователя модуляционного. сигнала о т-. ) и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью расширения области применений устройства за счет возможности отображения вращающейся плоской фигу- . ры, оно содержит инвертори последовательно соединенные функциональный Е преобразователь и блок умножения один из выходов функционального пре-. образователя подключен через инвертор к.соответствующему входу блока умножения, соответствующие выходы которого подключены к.входаМ блоков Я сдвига иэображения по вертикали и горизонтали соответственно.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может . использоваться при пос;троении устройства для отображения информации на ЭЛТ.Известно Устройство для отображения информации на Экране ЭЛТ, которое содержит генераторы вертикального и горизонтального отклонения луча, усилители отклонения луча, под ключенные к отклоняющим катушкам 0 ЭЛТ ЦНедостатком устройства является то, что оно не позволяет формироватьвращанщую фигуру.Наиболее близким к изобретению является устройство, которое содер" жит генераторы вертикального и горизонтального отклонения луча, "подключенные через соответствунщие усилители отклонения луча к откло няющим катушкам .ЭЛТ, к модулятору которой подключена через усилитель подсвета схема собирания, подключенная к формирователю модуляционного сигнала, подключенному посредством бло ка регистрации ординаты к генераторувертикального отклонения луча и блоку сдвига по вертикали, а посредством блока регистрации абсциссы - к генератору горизонтального отклонения 30луча сдвига по горизонтали 2 .Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет формировать на экране ЭЛТ вращакщуюсяплоскую фигуру, что сужает область 35применения устройства.Белью изобретения являетсярасширение области применения устройстваза счет возможности отображения вращающейся плоской . Фигуры.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для отображенияинформации.на экране ЭЛТ, содержащеегенераторы вертикального и гориэон"тального отклоиения луча, которыеподключены соответственно к усилителям отклонения луча по вертикали игоризонтали, соединенньм с отклоняющей системой ЭЛТ, последовательносоединенные блок сдвига изображенияпо вертикали, блок сравнения ординаты,. другие входы которого подключены , к генератору вертикального отклонения , луча, Формирователь модуляционногосигнала, элемент ИЛИ и усилитель подсвета, подключенный к модуляторуЭЛТ, и последовательно соединенныеблок сдвига изображения по горизонтали и блок сравнения абсциссы, другиевходы которого подключены к генерато ру горизонтального отклонения луча, а выходык. другим входам Формирователя модуляционного сигнала введе.ны инвертор и последовательно соеди- . ненные функциональныйпреобразователь 65 и блок умножения, один иэ выходов . функционального преобразователя через инвертор подключен к соответствующему входу блока умножения, соот ветствую 4 ие выходы которого подключены к входам блоков .сдвига изображения по вертикали и горизонтали соответственно.На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства.на фиг.2 - принцип формирования на .экране ЭЛТ изображения плоской фигуры, вращающейся относительно центра экрана ЭЛТОН на Фиг,З -, временная диаграмма работы устройст ва.Обозначения на фиг.2;ХОУ - прямоугольная система координат; Э - положение экрана ЭЛТ впрямоугольной.сиатеме координату 1исходное положение изображаемойфигуры 11 - положение иэобржжаемойфигуры после поворота; а, Ь - точки,образунщие контур формируемой фигурыОА, ОВ - положение описываемого электронным лучом радиуса при прохожцении им точек, соответственно, й,и Ъ Фигуры, находящейся в поло-.жении 1;ОА , ОВ - положение описываемогоэлектроннью лучом радиуса при прохождении им точек, соответственно,О, Ь фигуры, находящейся в положе нии 11;- ординаты точек, соответственно, а ., В .Фигуры, находящейся в положении 11;Ма,МИ - абсциссы точек, соответственно, й , И фигуры, находящейся в положении И;К.-,угол поворота фигуры из, положения 1 в положение 11 .На Фиг.3 в координатах 001 и0 Ос,.показаны изменения напряженийв соответственно вертикально и горизонтально отклоняющих .катушках,а в .координатах 0 я 01 - временнаяпоследовательность модуляционныхсигналов,На фиг.З обозначено:1,0 - напряжения генераторов со-.ответственно вертикального и горизонтального отклонения лучаОм - сигнал, поступающий на модулятор ЭЛТ в момент прохождения электронным лучомточки изображаемой фигуры;,1,1- момент времени прохожденияэлектронньи .лучом точека Ь контура фигуры, находящейся в.положении 11 ,1 з - 1 коменты вРемени пРохождениЯзяектронньм лучом точека,ь контура фигуры, на-.ходящейся в положенииП .Устройство содержит генератор 1вертикального отклонения луча и генератор 2 горизонтального отклонениялуча, подключенные через соответст"венно усилители 3 и 4 отклонениялуча по вертикали и горизонтали котклоняющим системам ЭЛТ, к модулятору которой подключен через усилитель. 5.подсвета элемент ИЛИ 6, подключенный к Формирователю 7 мсдуляционного сигнала, подключенномупосредством блока 8 сравнения ординаты с генератором 1 вертикальногоотклонения луча и блоком 9 сдвига 25изображения по вертикали, а посредством блока 10 сравнения абсциссыс генератором 2 горизонтального;изображения по горизонтали, блок 12 . 30укноженияодни иэ входов которогоподключены к соответствующим выходам функционального преобразователя13, другой вход через инвертор 14 к одному из выходов функционального преобразователя 13, а соответст-.вующие выходы - к входам блока 9сдвига изображения по вертикали иблока 11 сдвига иэображения .погоризонтали, 40На фиг.1 обозначено:Оа Очв - напряжения, определяющиеординаты точек, соответственно, а,в фигуры,н находящейся в положении 1,Рр Цз - напряжения, определяющиеабсциссы точек, соответ"ственно, а, 8 фигуры, находящейся в положении 1.1в,О ъ напряжения управления, 50врв 1смещающие Фигуры вдоль,соответственно, оси У иоси Х.0 - напряжение управления поворотом, фигуры. 55Функциональный преобразователь 13состоит из нелинейных преобразова-телей 15 и 16, которые предназначены для воспроизведения, соответственно, косинусоидальных и синусоидальных зависимостей от аргументамиИнвертор 14 изменяет знак Функцииьпа.," поступающей на его вход с вы,хода Функционального преобразовате,ля 13. Блок 12 умножения состоит из 65 квадраторов 17-24. Квадраторы 17 и19 умножают напряжения, определяющиеордннаты точек, соответственно, аи Ь , на поступакщий по первомувходу блока 12 умножения с первоговыхода функционального преобразова"теля 13 сигнал, пропорциональныйФункции. Квадраторы 21 и 23 умножают напряжения, определякицие абсциссы,точек, соответственно, а и Ь, напоступакщий по второму входу блока12 умножения с второго выхода функционального преобразователя 13 сигнал, пропорциональный функции. Квадраторы 22 и 24 умножают напряжения,определякщие абсциссы точек, соответственно,а и Ь, на поступающийпо третьему входу блока 12. умноженияс выхода инвертора 14 сигнал, пропорциональный функции,Блок 9 сдвига изображения по вертикали служит для выработки сигналов, определякщих положение фигурына оси ординат, и состоит из сумматоров 25 и 26. Блок 11 сдвига изображения по горизонтали служит длявыработки сигналов, определяющихположение фигуры на оси абсцисс, исостоит иэ сумматоров 27 и, 28, Каждая пара сумматоров, например 25и 27, 26 и 28,определяет. положениеодной точки фигуры. Таким образом,количество пар сумматоров определяется числом точек, представлякщихФормируемую фигуру., При данномрассмотрении количество точек, представляющих формируемуюФигуру, для определенности приняторавньм двум. ПОэтому количество сум"маторов в блоках 9 и 11 сдвига изображения по вертикали и по горизонталипринято.равным двум.Блок 8 сравнения ординаты и блок10 сравненияабсциссы определяют мо-,мент прохождения электронньм лучомсоответственно ординат и абсциссточек изображаемой .фигуры. Одни входы блока 8 сравнения ординаты и блока 10 сравнения абсциссы подключенысоответственно к блоку 9 сдвига изображения по вертикали и блоку 11 сдвига изображения по горизонтали, другие входы - соответственно к генера"тору 1 вертикального отклонения луча и генератору 2 горизонтального отклонения луча, а выходы - к Формиро-вателю 7 модуляционного сигнала.Блок 8 сравнения ординаты и блок 10сравнения абсциссы состоят соответственно из элементов 29, 30 и 31,32 сравнения, Каждый элемент сравнения определяет момент прохождения,электроннья лучом соответственно ординаты иабсциссы одной точки формируемой фигуры. Таким образом, количество элементов сравнения равноколичеству точек, представляющихформируемую фигуру. Так как количество точек,. представляющих формируемую фигуру, принято для определенности равным двум, то в блок 8сравнения ординаты и блок 10 сраннения абсциссы.входит подна элементасхем сравнения.формирователь 7 модуляционногосигнала служит для Формирования посигналам; поступающим на его входыс блока 8 сравйения ардинаты и бло"ка 10 сравнения абсциссы,в моментпрохождения луча ЭЛТ. модуляционного сигнала ординаты и абсциссы точек,формирующих на экране ЭЛТ изображе-ние плоскойфигуры. Формирователь 157 модуляционного сигнала состоит изэлементов 33 и 34.Работу усэройстна рассмотримна следующем примере.Пусть необходимо формировать на 20Экране ЭЛТ изобуажение плоской фигуры заданной Формы. Эта фигураимеет возможность вращатьсяотносительно центра экрана ЭЛТ.формирование. иэображения фигуры 25осуществляют высвечиванием точек,образующих контур этой фигуры.Как известно,.частота квантования, т.е. наименьшее расстояние .между соседними высвечиваемыми точками, образующими контур Фигуры,определяется по заданной точностивоспроизведения фигуры на экранеЭЛТ.Расположим экран ЭЛТ в прямоуголь З 5ной системе координатХОУ таким.образом, чтобы начало координат совпало с центром экрана ЭЛТ (Фиг.2).Пусть формируемая фигура находитсяся в исходном положении в положен 1. 40С целью упрощения рассмотрим работу устройствапри Формированиинескольких точек иэ общего числааточек, образующих контур. заданнойФигурыДля определенности выделим 45две точки - точки а и Ь . При радиально-круговом растре электронный луч пад действием напряжениййилообразной Формы,амплитуды которых изменяются по синусоидальномузакону, описывает радиус Фигуры 50вращающейсяфс постоянной скоростьювокруг точки 0 - центра экрана ЭЛТ,Напряжение 0 уц, определяющееординату точки а Фигуры, находящейся в положении Т, поступает на один 55из входов квадраторов 19 и 20 блока12 умножения.Нарряжение Оут определяющее.ординату точки. 6 Фигуры, находящейсяв положении Х, поступает на одни извходоз квадратаров 19 и 20 блока12 умножения,Напряжение 0 С, определяющбеабсциссы точки.а фигуры, находящейсяв положении 1 , поступает на одни.из,65 входов квадраторов 21 и 22 блока 12,умножения,Напряжение Оь , определяющееабсциссу точки 8 фигуры, находящейсяв положении 1, поступает на одни избвходов квадраторов 23 и 24 блока 12умножения.Так как изображаемая фигура находится в исходном положении - положении 1, то равны нулю напряжение Отуправления поворотом Фигуры и налряжения 0 уупр и 0 ю урр управления смещением фигуры ндоль соответстненнооси У и оси Х.В этом случае напряжения на выходах, входящих в состав Функционального преобразователя 13 и нелинейныхпреобразователей 15 и 16, из-за нулевого значения напряжения упранления.поворотом, поступающего на нхвходы, равны соответственно единичному и нулевому значениям,Напряжение, равное единичномузначению, с первого выхода функциа"нальнога преобразователя 13, поступает по первому входу блока 12 Умножения на квадраторы 17, 19, 21 и23, а напряжение, равное нулевомузначению, поступает с второго выходаФункционального преобразователя 13по второму входу блока 12 умноженияна квадраторы 18 и 20 и через инвер.тор 14 по третьему входу блока 12умножения - на квадратары 22 и 24,Следовательно, напряжения на выходахкнадраторан 17. и 19 равны напряжениям, соответственна, Оуд и 0 ув, определяющим ординаты точек й и Ь фигуры,находящейся в положенииа напряже-)ния на выходах квадраторов 21 и 23равны напряжениям, соответственно,Вд и ь определяющим абсциссы точека и В; Фигуры, находящейся в положе-нии 1 . Напряжения на выходах квадра-торов 18, 20, 22 и 24 ц этом рав,ны нулю.Напряжения ОуоОуЬОад иОх с выходов квадратаран 17, 19,21 и 23 поступают через сумматоры25 и 26 соответственно, блока 9сдвига изображения по вертикали исумматоры 27 и 28 блока 11 сдвигаизображения по горизонтали,без изменения на первые входы элементов29 и 30 сравнения блока 8 сравненияардинаты и элементов 31 и 32 сравнения блока 10 сравнения абсциссы.Напряжения пилообразной Формыпоступают на вторые входы элементов29 и 30 сравнения.с генератора 1 вер.тикального отклонения и на вторыевходы элементов 31 и 32 сравненияс генератора 2 горизонтального отклонения луча..Пусть в момент времени т, 0 опи.сываемый электронным лучом радиуснаходится в положении ОУ (Фиг.2) .