Устройство для управления маркером

(57) Изобре тельной тех зовано в ус бражения инфо но-лучевой тр повьппение быс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯы 1ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ к двтоасноьв свидетельст(56) Авторское свидетельство ССС В 824282, кл. С 09 С 1/08, 1979.Авторское свидетельство СССР У 824283, кл. С 09 С 1/08, 1979. ние относится к вычисли ке и может быть испольойствах и системах о рмации на базе элект убки. Цель изобретен тродействия устройст Устройство содержит блоки 1 и 2 развертки по координатам Х и У, блок 3управления, блок 4 отображения, блок5 ввода данных, первый 7 и второй 8регистры, блок 10 сравнения, элементИ 9, элемент НЕ 12, формирователи управляющих импульсов 11 и кода знакамаркера 12 с соответствующими связямиВ регистры 7 и 8 заносятся координаты Х и У маркера. Блок 1 О сравниваетэти значения с текущими координатамимаркера, хранящимися в счетчиках 14,При этом блок 10 сравнения формируетуправляющие сигналы для блока 5 вводаданных, который изменяет состояниесчетчиков 14, выдавая на их тактовыевходы соответствующие последовательности импульсов. При этом обеспечивается работа устройства как в автоматическом, так и в ручном режиме. 5 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах и системах отображения информации на базе электрон 5но-лучевой трубки.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,На фиг.1 представлена Функциональная блок-схема устройства; на Фиг.2временные диаграммы работы устройстве; . на фиг.3-5 - примеры перемещениямаркера по экрануУстройство содержит блок 1 развертки по координате Х, блок 2 г:азверти 5по координате У, блок 3 управления,.блок 4 отображения на электронно-лучевой трубке, блок 5 ввода данных,Формирователь 6 кода знака маркера,первый 7 и второй 8 регистры, элемент;0И 9, блок 10 сравнения, Формирователь11 управляющих импульсов, элемен-,НЕ 12.Блоки 1 .и.2 разверток содержаткаждый первый 13 и второй 4 счетчи- .5ки, первый коммутатор 15,. цифроаналоговый преобразователь 16 усилитель17. Формирователь 6 кода знака маркера содержит генератор 18 синусоидального напряжения, второй коммутатор 19.На фиг.1 позициями 20-26 обозначены соответствующие входы устройства.Устройство работает следующим об .разом.В исходном состоянии в первыхсчетчиках 13 обоих блоков 1 и 2 разверток записаны коды текущих координат развертки, изменяющиеся с прихо.дом каждого импульса "Сдвиг Х" с пер.-вого выхода блока управления 3 и.фи Е 9 1строчного синхроимпульса ( Сдвиг У. ),который является внешним сигналом,поступающим на вход 25. Информациявторых счетчиков 14 обоих блоков 1и 2 разверток соответствует ксорди. натам электронного маркера, опрецеляющих его положение на экране блока 4 (на экране ЭЛТ).Цикл работы устройства для упоав 50ления маркером в соответствии с временными диаграммами (Фиг,2) включаетв себя время Формированич знака маркера (фиг.2 в, г, д), время формирова=.ния строки (фиг.2 е) и равен периодуэ Рследования строчных синхроимпульсов(Фиг.2 б) синхроимпульсы, являющиеся внешними сигналами, поступающими навходы соответственно 25, 24 и далеена входы синхронизации первых счетчиков 13 обоих блоков разверток, синхронизируя их работ;.;,г,роме того строчные синхроимпульсы (Фиг.а) поступают на вход блокауправления 3 и синхронизируют его работу. С .выходов первых 13 и вторых14 счетчиков каждого блока разверткиинформация в параллельном двоичномкоде поступает соответственно на первый и второй информационные входыпервого коммутатора 15 своего блокаразвертки,При поступлении первого стробирующего импупьса (фиг,2 в) с второговыхода блока управления 3 на первыевходы первьгл коммутаторов 15 каждогоблока развертки они переходят в состояние, при котором выходи счетчиков14 подключаются к входам цифроаналоговых преобразователей 16 на время,равное цлительности первого стробирующего импульса. Цифроаналоговыйпреобразователь 16 каждого блока развертки преобразует код координатыэлектронного маркера в аналоговое напряжение, поступающее на второй входусилителя 17 каждого блока развертки.Выходные сигналы с выходов усилителеи 17 поступают на систему отклонения блока 4, которая перемещает лучв точку экрана, координаты которойсоответствуют информации счетчиков 14.С помощью Формирователя 8 кодазнака маркера вычерчивается знакэлектронного маркера, имеющий .крестовидную форму. Происходит это следующим образом. При выведении электронного луча на экране в точку, соответствующую координатам электронногомаркера, на первый и второй управляющие вхоцы второго коммутатора 19 соответственно с третьих выходов блокаугравления 3 поступают со смещениемво времени второй (фиг.2 г) и третий(Фиг.2 д) стробирующие импульсы. Поступая на управляющие входы второгокоммутатора 19, они разрешают прохождение синусоидального напряженияс выхода генератора 18 (фиг.2 з) напервые входы усилителей 17 блоковразверток 1 по координате Х и 2 покоординате г (фиг.2 и, к)1Синусоидальное напряжение с первого выхода второго коммутатора 19(Фиг.2 и) поступает на первый вход5152227 усилителя 17 блока 1 развертки по координате Х. В результате суммирова-.ния усилителем 17 напряжения по двумего входам, происходит отклонениеэлектронного луча по горизонтали (влево и вправо) относительно точки, координата Х которой определяется величиной напряжения на втором еговходе. 10Аналогично, синусоидальное напряжение (Фиг.2 к), подаваемое на первый вход усилителя 17 блока 2 развертки по координате У, отклоняет электронный луч по вертикали (вверх и вниз). 15На временных диаграммах (Фиг,2) показано, что фаза синусоидальногонапряжения (фиг,2 з) совпадает с фазами второго (фиг.2 г) и третьего(фиг,2 д) стробирующих импульсов. Эта 20 условие не обязательное. Обязательным является условие, что длительность второго (Фиг.2 г) итретьего (фиг,2 д) стробирующих импульсов по крайней мере равна (но не меньше) пе риоду синусоидального напряжения(фиг.2 з). В этом .случае независимо от соотношения фаз электронный лучно горизонтали и вертикали отклонитсяна нужную величину и знак маркера 30будет сформирован.По окончании Формирования знака электронного маркера с вторых выходовблока управления 3 на управляющийвход первых коммутаторов 15 обоихблоков 1 и 2 разверток поступает четвертый стробирующий импульс (фиг.2 е), в результате чего выходы первых счетчиков 13 подключаются к входам цифроаналоговых преобразователей 16 на 40 , время, равное длительности четвертого стробирующего импульса. Вследствие того, что информация первого счетчика 13 блока развертки 1 по координате , Х изменяется с приходом каждого им пУльса "Сдвиг Х" (Фиг.2 ж), электронный луч перемещается по экрану, формируя строку, В следующем цикле работы строка будет Формироваться в местЬ экрана, координата 1 которого определяется информацией первого счетчика 13 блока 2 развертки по координате У, которая изменится с приходом строчного синхроимпульса на егоч информационныи вход.55На вход 23 устройства, являющийся одновременно входом блока 4, поступает видеосигнал, На вторые входы О 6стробирования блока 4 с третьих выходов блока управления 3 поступают соответственно второй и третий стробирующие импульсы. На второй видеовходблока 4 с первого выхода блока управления 3 поступают импульсы "Сдвиг Х 1,на первые входы стробирования блока4 поступают соответственно первый ичетвертый стробирующие импульсы свторых выходов блока управления 3.Строчные и кадровые синхроимпульсы поступают на входы соответственно 23, 25, 24.В блоке 4 видеосигнал, поступающий на вход 23 устройства, смешивается с вторым и третьим стробирующимиИмпульсами. В результате смешиванияполучается суммарный видеосигнал,состоящий из видеосигнала изображения(подаваемого на вход 23) и видеосигнала горизонтальной (второй стробирующий импульс) и вертикальной (третий стробирующий импульс) составляющих электронного маркера. Суммарныйвидеосигнал усиливается в блоке 4 ипоступает на катод электронно-лучевойтрубки.Кроме того, второй и третий стробирующие импульсы в блоке 4 смешиваются с импульсами 1 Сдвиг Х". Образованная импульсная последовательностьусиливается и подается на модуляторэлектронно-лучевой трубки, открываяее во время Формирования горизонтальной и вертикальной составляющих маркера (второй и третий стробирующиеимпульсы) и во время формированиястроки видеоизображения (импульсы"Сдвиг Х").Видеоинформация, которая выводится на экран, содержит Фрагмент видеоизображения, с которым необходимосовместить электронный маркер с максимально возможной скоростью.Перемещение электронного маркераосуществляется при помощи блока 5ввода данных,По сигналам с выходов блока 5 ввода данных изменяется информация реверсивных счетчиков 14 обоих блоков1 и 2 разверток. Выходы блока 5 ввода данных соединены соответственнос входами прямого и обратного счетареверсивных счетчиков 14 блоков 1, 2развертки.При помощи различных комбинацийвыходных сигналов блока 5 ввода данных можно задать восемь различныхнаправлений (Фиг.З) перемещения электронного маркера на экране ЭЛТ. Например, направлению 1 соответствуетналичие импульсной последовательности на четвертом выходе блока 5 ввода5данных, так как в этом случае происходит увеличение значения координатыУ электронного маркера в реверсивномсчетчике 14 блока 2 развертки по ко Оординате У, А направлению П соответствует наличие импульсных последовательностей одновременно на третьеми четвертом выходах блока 5 вводаданньж, так как в этом случае одновременно происходит увеличение значе-.ний координат Х и 7 соответственнов реверсивных счетчиках 14 и 14блока 1 развертки по координате Х иблока 2 развертки по координате Уи т,д,Особенностью перемещения электронного маркера является тот Факт, чтопри изменении информации любого издвух реверсивных счетчиков 14 переход через нулевое или максимальноезначение сопровождается своеобразным"скачком" электронного маркера наэкране блока 4.Так,:если маркеру И (Фиг.4) задать ЗОнаправление движения 1 Ч, то перемес 1 тившись до точки В, что соответствуетнулевому состоянчю реверсивного счет чика 14 блока развертки 2 по коорди, нате 7, он совершит скачок в точкуС и продолжит движение до точки П,затем скачок в точку Е, движение в, точку Г (соответствует переполнениюреверсивного счетчика 14блока раз вертки 1 ло поординате Х), скачок вточку С и движение в точку Н (оста"новка маркера вследствие снятия задания направления движения),В устройствах с клавишными блоками 5 ввода данных, с ограниченным выбором направлений перемещения (ХЧХ 1 Х) (Фиг.З) и скорости перемещения электронного маркера, временные показатели при совмещении маркера с заданным фрагментом видеоизображения находятсяв прямой зависимостй от траектории наведения. Ограничения по скорости и направлениям перемещения обусловлены тем, что синхронно с перемещением55 электронного маркера осуществляется перемещение инерционных исполнитель-, ных механизмов, скорость и направление перемещения которых ограничены. Вследствие ограниченности психоФизиологических характеристик оператора часто задача по выбору оптимальной траектории и совмещению электронного маркера с заданным фрагментом видеоизображения представляется довольно сложной. В значительной мере она зависит также от квалификации и опыта оператора.В устройстве для управления маркером предусмотрен режим, в котором совмещение маркера производится автоматически по оптимальной траектории и соответственно за минимальное время.В этом режиме работы на вход 26 устройства подается сигнал с уровнем "О", запрещающий работу блока 5 ввода данных, Одновременно, этот сигнал инвертируется элементом НЕ 12 и поступает на первый вход элемента И 9.Прн появлении на. экране фрагмента видеоизображения, с которым необходимо совместить электронный маркер, на ,входы 21 и 22 устройства для управления маркером, являющиеся одновременно информационными вхоцами соответственно первого 7 и второго 8 регистров, поступает информация, соответствующая значениям координат Х и У фрагмента видеоизображения. По сигналу, подаваемому на вход 20 устройства, информация соответствующая координатам фрагмента, записывается в первый 7 и второй 8 регистры, Одновременно, этот же сигнал через элемент И 9 и формирователь 11 управляющих импульсов поступает на управляющий вход блока 10 сравнения и запускает его,На первый и второй информационные входы блока 10 сравнения поступает информация о координатах фрагмента . видеоизображения соответственно с выходов первого 7 и второго 8 регистров, На третий и четвертый чнформацнонные входы блока 10 сравнения информация о координатах электронного маркера соответственно с выходов реверсивного счетчика 14, блока 1 развертки по координате Х и реверсивного счетчика 4 Р блока 2 развертки по координате У. В результате анализа взаимного расположения электроннсго маркера и Фрагмента видеоизображения на выходах блока 10 сравнения форгжруются сигналы, задающие направление перемещения маркера и поступающие на входы блока 5 ввода данных.На выходах блока 5 ввода данных формируются импульсные последователь 5 ности, изменяющие состояние реверсивных счетчиков 14 обоих блоков 1 и 2 развертки, в результате чего происходит перемещение электронного маркера на экране. 10В зависимости от взаимного расположения, совмещение электронного маркера с фрагментом видеоизображения при помощи блока 10 сравнения может проходить в один этап при условии, что Х = Х, или Ун = р,где Хи - координата Х электронногомаркера,"Х - координата Х фрагмента видеоизображения",.У - координата У электронногомаркера,1 - координата У фрагмента видеоизображения,или в два этапа, если ХнХ,Р и Уну,р.Если выполняется второе условие,то на первом этапе происходит перемещение маркера по направлению кфрагменту видеоизображения до совпадения одной из координат, т,е. довыполнения условия Хн Х,р или Уи Ф 7(р. В момент равенства координаты Хг= =Х либо если Хр =Ун на выходе блокану10 сравнения формируется сигнал, поступающий на один из входов формирователя 11 управляющих импульсов,По одному из этих сигналов на первом выходе формирователя 11 управляющих импульсов формируется сигнал сброса блока 10 сравнения, в результате чего на его выходах исчезают сигналы, задающие направление перемещения электронного маркера.На втором выходе формирователя 11 управляющих импуль 1 сов формируется50 сигнал, поступающий на первый управляющий вход блока 10 сравнения и запускающий его вторично.К моменту повторного запуска блока 10 сравнения информация на его треть" ем и четвертом информационных входах изменится в соответствии с перемещением электронного маркера нз первом этапе, Поэтому формирование сигналовна вторых выходах блока 10 сравненияпроисходит в соответствии с новыминачальными условиями. Таким образомэлектронный маркер перемещается досовмещения с фрагментом видеоизображения, т.е. до выполнения условий: В момент равенства Х и У координат электрочного маркера и фрагмента видеоизображения на первых выходах блока 10 сравнения формируются сигналы, по которым на выходе формирователя 11 управляющих импульсов формируется сигнал сброса блока 10 сравнения.Так как коды Хр и У формируются реверсивными счетчиками 14 блоков 1 и 2 развертки, то их формирование может осуществляться без перехода через экстремальные значения и с переходом через них.Если информационную емкость реверсивного счетчика 14 блока 1 развертки по координате Х принять за Хиасс и при этом выполняются соотношения ХнасХа - Х--- или то приближение кода Хи к коду Хр осуществляется без перехода через экстремальные значения. Если же выполняются соотношения ХнамХ - Х ) --- илиР Н то в первом случае оптимальным будетприближение через нулевое значение,а во втором случае - через максимальное. Аналогичная процедура проводится и для кодов Уи и Ър,Таким образом, оптимальное направление уравновешивания кодов Хи и Х Ьи и У) зависит от начальных условий, которые в свою очередь определяются соотношениями кодов Хи и Х, Уи и У, разности кодовХи-Хи-У 1 и величины2Таким образом обеспечивается повы 5шение быстродействия устройства засчет перемещения маркера в ручном иавтоматическом режимах по траектории,имеющей минимальную длину, ОФормула изобретенияУстройство для управления маркером, содержащее блок управления, бло-,15 ки разверток по координатам Х и У, первый и второй регистры и элемент И, первые выходы блоков развертки по координатам Х и У подключены к входам соответственно строчной и кадровой 20 синхронизации блока отображения, первый выход блока управления соединен с первым входом управления записью блока развертки по координате Х, вто.рые выходы блока управления подклю- . 25 чены к стробирующим входам блоков разверток по координатам Х и У, первые информационные входы которых и информационный вход блока управления являются первым информационным вхо О дом устройства, входом синхронизации которого является первый вход управлениязаписью блока развертки по координате У, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит35 блок сравнения, блок ввода данных, формирователь управляющих импульсов, формирователь кода знака маркера и элемент. НЕ, выход которого подключен 40 к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу запуска формирователя управляющих импульсов,выходы которого соединены с управляющими входами блока сравнения, первые выходы которого подключены к информационным входам формирователяуправляющих импульсов, второй входэлемента И и входы управления записьюпервого и второго регистров являютсявходом управления записью устройства,входами координат Х и У маркера которого являются соответственно информацнонные входы первого и второго регистров, выходы которых соединены спервым и вторым информационными входами блока сравнения, вторые выходыкоторого подключены к,информационнымвходам блока ввода данных, первый ивторой выходы которого соединены спервыми тактовыми входами соответственно блоков развертки по координатамХ и У, вторые тактовые входы которыхподключены соответственно к третьемуи четвертому выходам блока ввода дан"ных, управляющий вход которого и входэлемента НЕ являются входом сигналаразрешения работы устройства,входомвидеосигнала которого является первыйвидеовход блока отображения, первыеи вторые входы стробирования которого соединены соответственно с вторымии третьими выходами блока управления,первый выход которого подключен квторому видеовходу блока отображения,третьи выходы блока управления соединены с управляющими входами формиро"вателя кода знака маркера, первый ивторой выходы которого подключены квходам сигнала маркера соответственно блоков развертки по координатамХ и У, вторые выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами блокасравнения.1522270 Составитель О.Цапкоедактор М.Товтин Техред Л.Сердюкова Корректо руч каз 6968/49 одписн КНТ СССР 1 ПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Гагарина, 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород