Устройство для формирования векторов на экране телевизионного индикатора

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК 9) 0 14 С 09 С 1/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИ ЕЛ ВТОРСК 24-2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯВЕКТОРОВ НА ЭКРАНЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГОИНДИКАТОРА(57) Изобретение относится к радиотехнике, технической физике, вычислительной технике, радиолокации иможет быть использовано в устройствах отображения информации, основанных на телевизионном методе разложения информации. В ряде случаевв таких устройствах возникает необходимость отображать отдельный вектор, например визир-указатель, при 2отображении информации РЛС в режиме кругового обзора. Данный вектор отоб ражается со своими яркостью, цветом и должен быть по возможности мало- инерционным, Цель изобретения - повь- шение быстродействия - достигается введением блока 13 оперативной памяти, коммутатора 14 адреса, счетчиков тактов 7, строк 9, элементов 12 и 17 изображения в строке, триггера 21, коммутатора 19 видеосигнала и соответствующих функциональных связей, В изобретении использовано промежуточное запоминание кодов адрес а в блоке 13 небольшой елаости, что позволяет вычислять коды адреса с частотой, не зависящей от направления и наиболее выгодной С точки ."рения аппаратурной реализации, а основные операцп при формировании вектора осуществляются на частоте повторения строк. 3 ил., 2 табл.3 150647Изобретение относится к радиотехнике, технической физике, вычислительной технике, радиолокации и может быть использовано в устройствах отображения информации, основанных на тел визионном метод: разложения информации, причем в ряде случаев в таких устройствах возникает необходимость отображать отдельный вектор, напримср визир-указатель, при отображении информации РЛС в режиме кругового обзора, при этом данный вектор отображается со своими яркостью, цветом и должет быть по возможности малоинерционным. Цель изобретения - повыюение быстродействия устроиства.На Фиг. 1 представлена блок-схема 20 ,предлагаемого устройства; на фиг,2 диаграмма напряжений в характерных точках устройства; на фиг, 3 - при- в мер формирования вектора,25Устройство содержит формирователь1 кодов адресов по координатам Х и У,который, состоит из блока 2 постоянной памяти, накапливающего сумматора 3, коммутатора 4 данных, счетчика 305 адреса по координате Х и счетчика6 адреса по координате Ъ, счетчик 7вактов, блок 8 синхронизации, счетч .; 9 строк, первый 10 и второй 11бл;ки сравн; ния первый счетчик 12У 35элементов иэображения в строке, блок13 оперативной памяти, коммутатор 14адреса, первый 15 и второй 16 регистры, второй счетчик 17 элементов разложения в строке, первый триггер 18,коммутатор 19 видеосигнала, инвертор 20, второй триггер 21,Кроме того, обозначены выходы 22и 23 "четчиков 5 и 6, входы 24 и 25соответственно кода начала вектора по 15Х и кода начала вектора по У, выход26 и счетный вход 27 счетчика 7,вход 28 старших разрядов кода углаповорота вектора, вход 29 младшихразрядов кода угла поворота вектора,50вход 30 кода длинь вектора, тактовыйвход 31, вход 32 строчных синхроимпульсов и вход 33 кадровых синхроимпульсов устройства, выход 34 видеосигналаустройства, кадровые (КСИ) 35 и строчные (ССИ) 36 синхроимпульсы (фиг. 2),55тактовые импульсы (ТИ) 37, импульсы38 активного хода кадра и импульсы 39активного хода строки, интервал 40 Формирования кодов адреса формирователем 1, код 41 на выходе счетчика 9 (фиг. 1), импульсы 42 и 43 на выходах блоков 11 и 10 соответственно, импульсы 44 и 45 на выходах триггера21 и инвертора 20, коды 46 и 47 на выходах коммутатора 14 и блока 13. Позициями 48 и 49 обозначены (фиг. 2) изменения кода и импульс переполнения в счетчике 12, 50 и 51 - изменение кода и импульс переполнения в счетчике 17, 52 - импульс на прямом выходе триггера 18, 53 - видеосигнал на выходе 34.Позициями 54-57 обозначены примеры формирования векторов с различными наклонами.Блок 2 постоянной памяти содержит коды тангенса углов, поступающие на вход 29, в диапазоне от 0 до 45 НаЪ;апливающий сумматор 3 преобразует код тангенГа, поступающий на его информационный вход, в число-фимпульсный код на выходе переполнения сумматора. Начало работы сумматора определяется моментом поступления разрешающего потенциала на вход сброса сумматора 3 с выхода 26, а импульсы на выходе образуются из импульсной последовательности 39, поступающей , на тактовый вход сумматора 3.Кощчутатор 4 данных перераспределяет импульсы, поступающие на его входы между первым - четвертым выходом в зависимости от значения М-го, (И)-го и (М)-го разрядов кода у;ла поворота вектора, поступающих на управляющий вход коммутатора с входа 28. Счетчики 5 и 6 представляют собой реверсивные счетчики спараллельной записью, Коды с информационного входа счетчиков заносятся в счетчики при поступлении соответствующего перепада 40 на, их установочные входы, Направление счета (уменьшение либо увеличение записанного кода) определяется тем, на какой иэ счетных входов (+Т либо -Т) поступают счетные импульсы. Счетчик 7 Формирует временной интервал 40, в котором вырабатываются коды по Х и У формирователем 1. Код с входа 30 записывается в счетчик 7, который начинает формирование интервала при поступлении переднего фронта импульса 38 активного хода кадра с выхода блока 8. Блок 8 по поступившим на его входы тактовым импульсам 31, ССИгде Хц, У - координаты начала вектора,15064 33 и КСИ 32 формирует на вьходах импульсы 38 и 39 активного хода кадра и активного хода строки, соответственно, Активный ход соответствует части экрана индикатора, на который может формироваться вектор. Счетчик 9 представляет собой двоичный счетчик и производит счет строк в интервале активного хода кадра 39, когда на 10 его вход сброса поступает разрешающий потенциал с выхода блока Я. Код 41 на выходе счетчика 9 изменяется линейно от нуля до значения, равного числу строк в активной части кадра, 15 В момент равенства кода 41 на первых входах 25 и 23 кодам на вторых входах на выходах блоков 10 и 11 появляются логические "единицы" 42 и 43, при неравенстве на выходах присутствует 20нульСчетчики 12 и 17 представляют собой счетчики с параллельной записью и производят счет элементов изображения тактовых импульсов 37 в преде лах телевизионной строки. Записи кодов с информационных входов счетчиков производится импульсами 39 активного хода строки, счет - с помощью тактовых импульсов 37, поступающих 30 с входа 31 устройства. Емкость счетчиков должна быть достаточна для подсчета всех элементов изображения строки. Блок 13 оперативной памяти хранит адреса по координате Х всех элементов вектора. Число ячеек блока равно числу элементов изображения в строке (либо числу строк на изображении), а число разрядов в ячейке разрядности кода адреса по координа О те Х, Коммутатор 14 адреса пропускает на свой выход в зависимости от потенциала 39 на управляющем входе коды 41 с первого либо второго информационного входа. При наличии логической "единицы" 39 на управляющем входе на выход проходят коды с выхода 23 счетчика 6, при наличии логического "нуля" - коды 41 с второго информационного входа коммутатора. Регистры 15 и 16 представляют собой регистры с параллельным входом и выходом для хранения кода адреса соответственно по координатам У и Х,Триггеры 18 и 21 представляют собой КБ-триггеры, "единица" либо нуль" на выходе которых устанавливаегся и зависимости от того, на какой вод по тупает управляющий импульс 7 6(для триггера 21 импульсы 42 или 43)Для триггера 21, если на вход К поступает импульс 43, на выходе устанавливается логический нуль , если навход 8 поступают импульсы 42 - логическая "едиАца" 44, Первь и второйвыходы триггера 18 представляют собойпрямой и инверсный выходы триггера.Коммутатор 19 видеосигнала в зависимости от кода на управляющем входе28 пропускает на выход 34 код 51 видеосигнала с определенного информационного входа. Код на выход 34 проходит лишь при наличии разрешающегопотенциала 45 на стробирующем входе.Управляемый инвертор 20 пропускаетна выход сигнал 45 с информационноговхода 44 с инвертированием либо безинвертирования, в зависимости от потенциала на управляющем входе.Устройство работает следующим об"разом.Формирователь 1 кодов адресов покоординатам Х и У вырабатывает последовательно, элемент за элементом, кодыадреса тех элементов, которые необходимо подсветить для получения вектора. Работа формирователя 1 продолжается в течение временного интервала40, вырабатываемого счетчиком 7 ипоступающего на вход сброса формирователя 1.Направление векторов 54-57 определяется углом поворота векторад,Я-разрядньп код которого приходитна входы 29 и 28 устройсТва. М-й,(И)-й, (И)-й разряды кода наьвходе 28 устройства определяют октант, в котором производится формирование векора, младшие разряды кодана входе 29 устройства - положениевекторов 54-57 ь октанте.В Предлагаемом устройстве формирователь 1 вырабатывают коды адресапо координатам Х и У согласно выражению: в диапазонах - 45 ( 9 О45и 135 с. Я225Х =-и+ Хн,У = птяВ + У;,в диапазонах 45" Л 9135 и2250315Х =+ п 180 + ХдУ =фп+Уц,По данному алгоритму коды адресапо одной иэ координат в каждом шагеизменяются на единицу, а по второй1 лкоординате - на величину сц 9, где 6 -угол, определяемый младшими разрядами кода адреса. Первый - (И)-й5разряды кода 9 поступают на вход 29блока 2, на выходе которого появляется код Сц 9, подающийся на информационныц вход сумматора 3, которыйначинает работать с приходом разрешающего потенцила 40 на его входсброса. На вход тактовых импульсовсумматора 3 поступают импульсы 39активного хода строки с выхода блока8. На выход сумматора 3 проходит , 15количество импульсов, равное иц Йгде и - число импульсов 39 активногохода строки. С выхода сумматора 3импульсы поступают на первый входкоммутатора 4, а импульсы 39 активного хода строки - на второй входкоммутатора 4, На управляющий входкоммутатора 4 поступа 1 от И-й, (И)-йи (И)-й разряды кода угла 6 поворота. 25Коммутатор 4 пропускает на шиныпервого и второго выходов и импульса39 активного хода строк и исц 0 импульсов, образованных из импульсов39 активного хода строк по алгоритму, приведенному в табл. 1,Под 0 понимаются младшие разрядыкода угла 0 поворота вектора.Шины +Т коммутатора 4 Соответствуютвходу прямого счета счетчиков 5 и 6,шины Т - входа обратного счета счетчиков 5 и 6, Соответственно, к кодам,записанным в счетчики 5 и 6 Х, У,добавляются коды и, иТ 1, если соответствующие импульсы поступают навходы +Т счетчиков 5 и 6, либо -и,-и 3 , если импульсы с выходов коммутатора 4 поступают на входы -Т счетчиков 5 и 6. Путем коммутации импульсов с входа коммутатора 4 формируются 45коды адреса по координатам Х, У дляонаправлений вектора от 0 до 360Формирование кодов Х У продолжается до момента, когда и сравняетсяс кодом длины вектора по Х либо У(в зависимости от того, по какой изкоординат производится пошаговоепередвижение). Происходит это потому,что счетчик 7 формирует интервал и,равный в числе интервалов строк большему иэ кодов Х, У, где Х, Укод длины вектора по координатам Хи У. На тактовый вход формирователя1 успевает пройти лишь и импульсов 39 активного хода сурок до приходазапрещающего потенциала 40 на еговход сброса. Одновременно перепадомот разрешающего к запрещающему потенциалу 40 на выходе счетчика 7 производится запись кода адреса концавектора по координате У в регистр 15,С выхода счетчика 5 код адреса покоординате Х поступает на вход блока13 и записывается в его ячейку, определяемую адресом 46 на адресномвходе блока 13. Запись производитсяФронтом импульса 39. В момент записикоммутатор 14 пропускает коды с первого входа-вьмода 23 счетчика 6 ина ажресном входе блока 13 устанавливается код адреса 46 по координате У.При формировании векторов 54 и 56 вдиапазоне углов 45Д б ( 135 ои 225Я ф315 в каждой строкекод по координате У получает приращение в единицу по сравнению с предыдущим, а код по координате Х получает приращение значительно реже. Поэтому в каждом строчном интервалекод по Х записывается в новую ячейку, Запись начинается с ячейки с адресом Уи и заканчивается в ячейкес адресом (У + У), поскольку именно после записи этой ячейки заканчивается интервал 40 со счеткика 7 иформирователь 1 прекращает свою работу,При формировании векторов 55 и 57о ф ов диапазоне углов 315 ( О ( 45 и1350 й 225 в каждой строке получает приращение код по координатеХ, а код по У меняется реже. Поэтомув одну и ту же ячейку блока 13 записьпроизводится несколько раэ, пока несменится код на выходе счетчика 6.При этом в ячейке блока 13 остаетсязаписанным максимальное (послсднее)значение кода по координате Х, соответствующее даннбму адресу по У, Закачивается формирование и запись ад"ресов кодами (Х + Хр), (Уя + Ур),при этом в ячейку с адресом (У + У )записывается код (Х+ Х). В течение одного кадра в блок 13 записываются полностью коды адресов по Х вектора. Одновременно с записью с ячеекблока 13 производится считывание кодов координаты Х по кодам, формируемым счетчиком 9При этом записьячеек блока 13 производится в направлении, определяемом углом 0 вектора.оНапример, для векторов 54 и 55 запись9 15064 производится вначале в ячейки с боль- шими адресами, а затем постепенно смещается в сторону ячеек с меньшими адресами. Для секторов 56 и 57 запись вначале производится в ячейки с мень 5 шими адресами, а затем - в ячейки с большими адресами.Считывание ячеек блока 13 осущестФвляется в одном и том же порядке, 1 О независимо от направления вектора.Порядок считывания ячеек блока 13 совпадает с порядком формирования строк в индикаторе и, таким образом, номера ячеек блока 13 однозначно 15 соответствуют номерам строк на экране телевизионного индикатора.Коды адреса считывания поступают со счетчика 9 на адресные входы блока 13 в нерабочем интервале строки, 20 поскольку переключение коммутатора 14 осуществляется сигналом 39 активного хода строк. На выходе блока 13 считанные коды присутствуют в нерабочем интервале строки и некоторое 25 время активного хода 39, определяемое задержкой срабатывания блока 13. Передним фронтом импульса 39 осущест 77 10 При формировании векторов 55 и 57 в диапазонах углов наклона 45о .45 о и 135 О алло 225 алгоритм выработки видеосигнала 53 изменяется. В этом случае импульсы видеосигнала 53 в пределах каждой строки превышают длительность одного элемента изображения и поэтому формируются триггером 18. При этом в диапазонах углов 0 ( 6( 45 и 1809 - 225 счетчик 12 формирует начало импульса видеосигнала, а счетчик 17 - конец. В диапазонах углов -45 О О, 1356 ( 180 счетчик 12 формирует конец импульса видеосигнала, а счетчик 17 - конец.Формирование импульса 53 видеосигнала производится следующим образом. Пусть н ячейке с адресом Ухранится код Х, При поступлении адреса У на адресный вход блока 13 код Х, переписывается в счетчик 12 и регистр 16. В следующей строке У + + 1 = У с выхода блока 13 поступает код Х и записывается в счетчик 12 и регистр 16, а код Х 1, содержащий в регистре 16, записывается в счет вляется запись кодов в регистр 16 и,одновременно, фиксирование этого кода в счетчике 12. Код, который былперед этим в регистре 16, фиксируется в счетчике 13.Работа счетчиков 12 и 17 в счетном режиме начинается в моменты начала импульса 39 активного хода стро, ки и продолжается до его окончания,Во время активного хода строки насчетчик поступает число тактовых импульсов 37, равное числу элементовизображения в строке на экране. Счетчики 12 и 17 работают в режиме вычитания. Если, например, в счетчик 12записан код Х, то через Химпульсов 39 на выходе счетчика 12 появится импульс 49, который проходит напервый вход коммутатора 19 и входтриггера 18.В диапазоне углов45 ( 9135 и 225 6 Д с 315сигнал 49 с выхода счетчика 12 праха"дит на выход коммутатора 19 (если настробирующем входе блока 19 разрешающий потенциал) и, таким образом,при последовательном опросе ячеекблока 13 на выходе устройства в каждой строке формируется сигнал, положение которого относительно начала,активного хода строки 39 определяется содержимым ячеек блока 13,чик 17, С началом интервала активно го хода строки счетчики начинаютработать в счетном режиме и вначалена выходе счетчика 12, а затем счетчика 17 возникают импульсы 49 и 51.Импульс с выхода счетчика 12 поступает на Я-вход триггера 18 и перебр,.- сывает его в "единицу", а импульсс выхода счетчика 17 посгупает наК-вход триггера ,8 и перебрасываетего и нуль. Импульс 52 с выхода триг- О гера 18 поступает на второй вход коммутатора и проходит на его выход 34в диапазоне углов 0 - 0 с 45 иО О О1800 225. В диапазоне углов-456( 0 и 135О 180 импульс с выхода счетчика 12 отстаетот импульса с выхода счетчика 17 ипоэтому на выходе триггера 18 формируется импульс противоположной полярности. В этих диапазонах коммутатор19 пропускает на выход 34 жжульссо своего третьего входа, связанного с инверсным выходом триггера 18,и поэтому на выходе 34 присутствуетимпульс положительной полярности.55Коммутатор 19 пропускает на вьюход 34 импульсы со своего первого- третьего входов в зависимости от кода на его управляющем входе, подклю"12 1506477 ченном к входу 28 старших разрядовкода О , по алгоритму, приведенномув табл. 2,При формировании кодов адреса поХ и У в блок 13 оперативной памятизаписываются лишь УЕ ячеек, где Укод длины вектора по координате У.Для того, чтобы коды, записанные востальные ячейки 13 в прошлых кадрах,не принимали участия в формированииизображения, блоками 10, 11, 15, 20,21 в каждом кадре формируется импульс45 длительностью У строк,Этот импульс по временному положению занимает интервал от Уя -й строки до (У + У)-й строки в кадре ипоступает на стробирующий вход коммутатора 19, пропуская на его выходимпульсы видеосигнала лишь в строках,находящихся в пределах указанногоинтервала 45. Формирование импульса 45 производится следуюции образом. Код начала вектора Ун с входа 26 поступает на вход второго блока 11 сравнения и в момент равенства этого кода коду 41 с выхода счетчика 9 на выходе блока 11 образуется импульс 42, перебрасываюций триггер 21 в "единицу". Код конца вектора по У, равный (У + У), запоминается регистром 15 и с его выхода поступает на вход блока 10 сравнения, где сравнивается с кодом 41 со счетчика 9, В момент равенства кодов на выходе блока 10 образуется импульс 43, перебрасывающий триггер в "нуль". С выхода 22 тригтера ии.- пульса 44 через управляемый инвертор поступает на стробирующий вход коммутатора 19. Для направлений векторов 54 и 55 от О до 180 импульс с выхода блока 1 О опережает импульс с выхода блока 11 и на выходе триггера 21 формируется импульс 44 отрицательной полярности. В этом диапазоне инвертор 20 инвертирует импульс 44 и на стробируклций вход комиутатора 19 поступает разрешающий потенциал 45 в интервале от Й + У) до Уц, Для направлений векторов 56 и 57 от 180 до 360 импульс 43 с выхода блока 10 отстает от импульса с выхода блока 11 и на выходе триггера 21 формируется импульс 44 положительной полярности. В этом диапазоне иннертор 20 пропускает импульс 44 без изменения на стробирующий вход коммутатора 19. Управляемый инвертор 20 управляется старшим разрядом кода угла поворота вектора с входа 28 устройства.Этот разряд показывает, в каком направлении, вверх или вниз, формируется вектор. Формула изобретения10 Таблица 1 Первый выход коммутатора 4 Второй выход коммутатора 4 1 И-й (И)-й (Н)-й шина +Т шина -Т шина +Т шина -Т п 1 9 О О О О пСц 6 и ООи 1 р 6п О 1 О 1 О 1 О 1 О О 1 1 О О 1 1 О О О О 1 1 1 1 ииц ДООООи 9и ипц ьОООО иисд 0ОО и ид 0Таблица 2 Разряды кода Вход коммутатора 19,подключаемый квыходу 34 И-й (И) -й (М) -й О О О О О 1 1 О 1,.1 1315064выход которого соединен с установочным входом счетчика тактов и входомсброса счетчика строк, тактовые входы блока синхронизации и второгосчетчика элементов изображения встроке, счетный вход первого счетчика элементов изображения в строкеявляются тактовым входом устройства,выход счетчика строк соединен с первыми информационными входами коммутатора адреса и первого и второгоблоков сравнения, выходы которых подключены соответственно к информационному и управляющему входам второго триггера, выход которого соединенс информационным входом управляемогоинвертора, управляющий вход которогои управляющие входы коммутаторов данных и видеосигнала являются входомстарших разрядов кода угла поворотавектора, выход управляемого инвертора соединен со стробирующим входомкоммутатора видеосигнала, информационный вход счетчика тактов являетсявходом кода длины вектора, а выходсоединен с входом сброса накапливающего сумматора, с установочными входами счетчиков адресов по координа 77 4там Х и У и управляющему входу первого регистра, информационный вход которого и второй информационный входкоммутатора адреса соединены с выходом счетчика адреса по координате У,выход первого регистра подключен квторому информационному входу первого блока сравнения, второй информационный вход второго блока сравнениясоединен с входом кода начала векто"ра по У, суммирующие и вычитающиевходы счетчиков адресов по координатам Х и У соединены с соответствующими выходами коммутатора данных,информационный вход которого соединенс выходом накапливающего сумматора,выход счетчика адреса по координатеХ соединен с информационным входомблока оперативной памяти, адресныйвход которого подключен к выходукоммутатора адреса, выход блока оперативной памяти соединен с информационными входами второго регистра ипервого счетчика элементов изображения в строке, выход второго регистра подключен к информационному входувторого счетчика элементов изображения в строке,1506477 Х ставитель И.Здгинайхред А.Кравчук Корректор рни Тупиц Тираж 46 дписн аказ и ГКНТ ССС о изобретениям и открыти 35, Раушская наб., д. 4/ сударственного комитет 113035, Москва,Л И Ю 7 М Я ФР ОТ 47 И М а И 53 Я 4 У ственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин