Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ссциипттмяиж,.ЯО, 941 А зю 53 06 ГЗ 1 ОсудАРстВенный кОмитет сссРпо делАм изОБРетений и откРытий ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУхо(21) 3338384/18-24 входом порогового элемента, второй (22) 2109.81 вход которого через второй счетчик ) 23.04,83. Бюл, 9 15 соединен с выходом второго коммута- ) Ю,Н.Косников и Н.П.Сергеев тора, а выход порогового элемента (71) Пензенский политехнический является выходом устройства, о т л и-. институт а ю щ е е с я тем, что, с целью (53) 681,327.11(088.8) асширения области применения устрой- (56) 1, Авторское свидетельство тва путем регулирования параметров 9 485478, кл.0, 09 Ь 1/16, 1975. и формы конического, сечения, устрой 2. Авторское свидетельство СССР ство содержит четвертый регистр, тре- ;Р 732937, кл. 6 06 Г ,3/153, 1977 . тий и четвертый двоичные умножители (прототип). и двадвухпозиционных ключа, при .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯэтом вход четвертого регистра явля- ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРИцИИ НА ЭКРАНЕ. , ход соединен с пятым входом вычисли" ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ХРуБКИ; содержа- тельного блока, шестой. и седьмой щее блок синхронизации, вход которо- входы которого являются соответственго является первым входом устройст- но восьмью и девятым входами устройст. ва и соединен с входом ждущего гене" ва, первый вход третьего двоичного ратора первЫм входом первого коммута- умножителя соединен с четвертым вы тора и вторым входом первого двоично- дом вычислительного блока, второй го умножителя, три регистра, входы вход является первым входом устройст которых являются вторым, третьим . ва, третий вход соединен с выходом Я ичетвертым входами устройства,Ъ вы- первого двоичного умножителя, а выходы соединены с первыа, вторым иходы первого и третьего двоичных Мфф третьим входами вычислительного бло- умножителей через первый двухцози". ФМ ка, четвертый вход которого соединен ционный ключ соединены с первым вхо- фф с выходом блока синхронизации, пер- дом второго коммутатора, первый вход вый вход первого двоичного умножите- четвертого двоичного умножителя сое- Щ . ля соединен с вторым входом вычисли- динен с пятым выходом вычислительнотельного блока, второй коммутатор, го блока, второй и третий. входы сфевторой и третий входы которого явля- динены соответственно,с выходом ф ются соответственно пятым и шестыи ждущего генератора и с выходом втовходами устройства, второй двоичный рого двоичного умножителя, а выходы. умножитель, первый и второй входы второго и четвертого двоичных умножикоторого соединены соответственно телей через второй двухпозиционный с третьим, выходом вычислительного ключ соединены с третьим входом . блока и выходом ждущего генератора, первого коммутатора, управляющие вхо м второй вход первого коммутатора соеди- ,ды первогои второго двухпозицион- Фв нен с первым выходом вычислительного ных ключей являются соответственно блока, выход первого коммутатора че- восьмым и девятым входами устройстрез первый счетчик соединен с первым ва.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛ 1),известно устройство, содержащее 5 блок синхронизации, подключенный к первому.входу устройства, соединенному со входом ждущего генератора и с первым входом первого коммутатора,три регистра, входы которых соединены 10 со вторым, третьим и четвертым входами устройства, а выходы регистров соединены с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока, четвертый вход которого подключен к выходу блока синхронизации, первый выход вычислительного блока подключен ко второму входу первого коммутатора, выход которого соединен со входом первого счетчика, пороговый элемент, входы которого подключены к выходам первого и второго счетчиков, а его выход - к выходу устрой"тваГ 13Недостатком данного устройства является узкая область применения, обусловленная невозможностью вращения йрямой линии вокруг произвольной точки телевизионного растра, не лежащей на этой линии. 30 Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для отображения графической информации на экране электронно- З 5лучевой трубки, содержащее блок синхронизации, подключенный к первомувходу устройства, соединенному совходом ждущего генератора, первымвходом первого коммутатора и вторым 40входом первого двоичного умножителя,три регистра, входы которых соединены со вторым, третьим и четвертымвходами устройства, а выходы регистров соединены с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока,четвертый вход которого соединенс выходом блока синхронизации,второй коммутатор, первый вход которого подключен к выходу первого двоичного умножителя, первый вход кото",рого соединен со вторым выходом вычислительного блока, а второй и третий входы второго коммутатора подключены соответственно к пятому и шестому входам устройства, второй двоичный 55умножитель,первый и второй входы которого соединены соответственно стретьим выходом вычислительного блока и выходом ждущего генератора, авыход второго двоичного умножителя . бОсоединен с третьим входом первогокоммутатора, второй вход которогосоединен с первым выходом вычислительного блока, причем выход первого коммутатора соединен со входом 65 первого счетчика, подключенного выходом к первому входу порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, вход которого подключен к выходу второго коммутатора.Устройство предназначено для формирования сигнала прямой линии, являющейся вырожценным коническим сечением. На второй и третий входы устройства подаются коды, задающие местоположение прямой на экране ЭЛТ, на четвертый вход устройства - код, определяющий угол наклона прямой, на пятый вход " код радиуса вращения фигуры. На первый и шестой входы устройства подаются соответственно синхронизирующие импульсы частоты телевизионных строк и полей(полук адров) 21.Недостатком известного устройства является невозможность формирования им сигналов других конических сечений, кроме прямой линии, что сужает функционалу.ные возможности устройства.1Целью изобретения является расширение области применения устройства путем регулирования параметров и формы конического сечения.Указанная цель достигается тем, что в устройство для отображения графической информации на экране .электронно-лучевой трубки, содержащее блок синхронизации, вход которого является первым входом устройства и соединен со входом ждущего генератора, первым входом первого коммутатора и вторым входом первого двоичного умножителя, три регистра, входы которых являются вторым, третьим и четвертым входами устройства, а выходы соединены с первым, вторым и третьим входами вычислительного блока,. четвертый вход которого соединен с выходом блока синхронизации, первый вход первого двоичного умножителя соединен со вторым выходом вычисли" тельного блока, второй коммутатор, второй и третий входы которого являются соответственно пятым и шестью входами устройства, второй двоичный умножитдль, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим выходом вычислительного блока и выходом ждущего генератора, второй вход первого коммутатора соединен с первым выходом вычислительного блока, выход первого коммутатора через первый счетчик соединен с первым входом порогового элемента, второй вход которого через второй счетчик соединен с выходом второго коммутатора, а выход порогового элемента является выходом устройства, введены четвертый регистр, третий и четвертый двоичные умножители и два двухпозиционных ключа, при этом вход1013941 Продолжение таблицы Коэффициенты Конические сечения 2 Форма Парабола с верти- Фок.параметр Р=-А/2 Ькальной осью, вет- ви-вверх Фок. параметр Р = В/2 А Парабола с горизонтальнойосью, ветвивпраыо о о фок. параметр Р=- В/2 А 0О Парабола с .горизонтальной осью,ветви-влево Радиус вращения Г=РУгол наклонаЧ:СЬ 1 Д)В) Прямая линия 51 п Ю С 05 Ч П р и м е ч а н и е: величины х,уо во всех центральных конических сечениях определяют координаты центра, для параболы - координаты вершины, для прямой линии - координаты центра вращения точки, вокруг которой вращается прямая при изменении А и В ). С целью придания выражению 1 формы, пригодной для айпаратурной реализации, преобразуем его.,После преобразований получимК, +1 К+1 ( К3512о о 1 О2:г+п 26 К н -бп .,х 7 4 Огде що= Н - коды горизонтальной иу Хвертикальной координатн - - центра или Вершиныо Кр ,; конического сечения;- код размера;г ,45е - число видимых строкрастра;Н - высота растраВыражение 2 ) является математическим описанием работы предлагаемого 5 Оустройства.Устройство работает следующим образом.Со входов 20, 21, 22, 25 устрой"ства коды параметров формируемогоконического сечения заносятся в регистры 1,2,3,4, откуда поступаютв вычислительный блок Э;,В зависимости от вида конического сечения вычис-.лительный блок 5 формирует один изследующих четырех кодовЙ Ат +Ьп М =Яе -Ьп,й й . 2.а о2 о-Ащ +6, ,=-Да -ВпЖЪ ООФ О О65 Формирование составных частей этих. кодов не представляет труда, так как заключается в осуществлении арифметических операций перемножения. В зависимости от сочетания кодов К 1 и К 2,поступающих на вычислительный блок 5 со входов 27 и 28 устройства, на выход вычислительного блока 5 проходит один из кодов 3 ), что соответствует постоянной составляющей левой части выражения(2 ).Функциональная схема части вычислительного блока 5, обеспечивающей формирование кодов 13 ), показана на фиг.2, откуда ясен принцип ее работы. Работа вычислительного блока 5 в нужном режиме обеспечивается блоком б синхронизации., который содержит ждущий высокочастотный генератор, запускае-, мый синхрониэирующими импульсами частоты строй со входа 19 устройства, и распределитель импульсов.Один из кодов 3 ) с выхода вычислительного блока 5 поступает на коммутатор 7, через который во время обратного хода строчной развертки заносится в счетчик 8. Одновременно в течение обратного хода строчной развертки на установочный вход двоичного умножителя 9 с выхода вычислительного блока 5 подается код, пропорциональный коэффициенту А, а на установочный вход двоичного умножителя 10 с другого выхода вычислитель-, ного блока 5 - код, пропорциональный произведению Аоч . По окончаниио1013941 Ееыхдм =4 щ-И,Ф,где с - текущее время в пределах.20одной строки развертки;5 - разрядность двоичногоумножителя 10.Работа двоичного умножителя 10иллюстрируется фиг.З, Двоичныйумножитель включает счетчики 29 и 30Унабор 31 элементов И, элемент ИЛИ 32,установочный вход 33, счетный вход34, третий вход 35 и выход 36, В качестве начальной установки в счетчик 30 со входа 33 заносится код Авос выхода вычислительного блока 5фиг.1 ). С началом прямого ходастрочнойразвертки на вход 34 начинают поступать импульсы частоты Е, 35. на вход 35 - частотыАКг, Частьвычислительного блока состоит из эле-,ментов ИЛИ 37., элементов И-ИЛИ 38и сумматора 39.С разрядных выходов счетчика 29на элемент ИЛИ 32 импульсы проходяттолько через те элементы И набора 31,на которые подаютсяединичные сиг.-,налы с разрядов счетчика 30. Код всчетчике 30 изменяется под действиемимпульсов, поступающих со входа 35, 45по линейному закону: 5 Фпо ффбп)СВых АМ 16 5 обратного хода строчной разверткина счетные входы двоичных умножителей Э,и 10 с.выхода ждущего генератора 11, запускаемого синхронизирующими импульсами частоты строк со входа 19 устройства, подаются импульсы частоты Е горизонтальной дискретизации растра. В течение прямогохода строчной развертки с выхода двоичного умножителя 9 на двухпозиционный ключ 12 и третий вход двоичного 10умножителя 10 поступают импульсы, частота которых пропорциональна коэффициенту Лфвь,)=АХ, При этом свыхода двоичйого умножителя 10 снимаются импульсы, частота следования 15которых изменяется по линейному закону:По этой причине и частота выходно;о сигнала, снимаемого с выхода 36,изменяется по линейному закону.В зависимости от положения двухпо..зиционного ключа 12, определяемогозначением кода К, со входа 27 уст"55ройства, на коммутатор 7, а через него - на счетчик 8 поступает выходнойсигнал двоичного умножителя 9 илидвоичного умножителя 10. В первом .случае к ранее занесенному в,счетчик 608 коду постоянной составляющей левой части выражения 2 ) добавляетсяпилообразный код И,4 п= гс="65 а во втором случае - параболическийквадратический )код йп,.Уй = /Атп-М Ж фпр 5 о гс с что соответствует левой .части выражения 2 ). В последнем выражении сомножитель 1/2 ф"учитывает, что диапазонизменения кодов Нп и МП одинаков,Таким образом, на счетчике 8 формируется повторяющийся с частотой строчной развертки код, описываемый левойчастью выражения 2 ). Коммутация сигналов, поступающих на входы коммутатора 7, осуществляется синхрониэирующими импульсами частоты строк совхода 19 устройства.Код, описываемый правой частью .выражения 2), формируется на счетчике 14. Для этого во время обратногохода полукадровой развертки.в счетчик 14 через коммутатор.13 заноситсясо входа 23 устройства код г размера конического сечения, а на установочные входы двоичных умножителей15 и 16 с выходов вычислительного блока 5 подаются коды, пропорциональные коэффициенту В и произведению Впсоответственно. По окончании обратного хода полукадровой развертки насчетные входы двоичных умножителей15 и 16 со входа 19 устройства подаются синхронизирующие импульсы частоты Е . строк. В течение прямогохода полукадровой развертки с выходадвоичного умножителя 15 на двухпозиционный ключ 17 и третий вход двоичного умножителя 16 поступают импульсы частоты Е , При этом с выходадвоичного умножителя 16 на двухпозиционный ключ 17 поступают импульсы,частота следования которых изменяется по линейному закону,где с - текущее время в пределахиполукадра.Работа двоичного умножителя 16 аналогична уже описанной работе двоичного умножителя 10 (с заменой Л . на В, а Ф на Я ), В зависимости от положения двухпозиционного ключа 17, определяемого значением кода К 2 .со входа 26 устройства, через коммутатор 13 на счетчик 14 проходит выходной сигнал двоичного умножителя 15 или двоичного умножителя 16. При этом к ранее занесенному в счетчик 14 коду г прибавляется либо код В, либо код п(2 Ьп,-б,)2+1 чтосоответствует правой части выраже 1013941 10ния (2). Код в счетчике 14 повторяется с частотой полукадровой развертки, для чего коммутация сигналов поступающих на входы коммутатора 13, осуществляется синхронизирующими импульсами частоты полукадров со вхо да 24 устройства.Пороговым элементом 18 выполняется операция сравнения выходных кодов счетчиков 8 и 14, в результа,те чего на выходе 28 устройства по является импульсный сигнал конического сечения, сформированный в соответствии с выражением,2)и таблицей.Изменение величин кодов, подаваемых на входы 20,21,22,23,25 устройства, позволяет управлять параметрами конического сечрния, а изменение знаков кодов, подаваемых на входы 22, 25 устройства, и изменение кодов, подаваемых на входы 26,27 устройства, позволяет управлять фор-. мой конического сечения,Предлагаемое устройство благодаря возможности его перестройки внешними управляющими сигналами обладает более широкими функциональными возможностями, чем известное. С помощью предлагаемого устройства может быть сформирован более широкий класс изображений; включающий невырожденные фигуры конических сечений. Это позволяет использовать устройство для синтеза криволинейных геометрических образцов, имитации визуальной обстановки, изображений различных приборов, мнемосхем и пр. На основе устройства может быть изготовлена интегральная схема, представляющая собой универсальный составной узел устройств отображения данных различного назначения.2013941 Составитель В. ФунтоваРедактор,Н.Егорова Техред И.КОштура . Коррек Р.ошк Филиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектн Заказ 3018/57 .Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж