Устройство для ввода и вывода информации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциал нстнческнк.Республик 911503(23) ПриоритетаОпубликовано 070382. Бюллетень М 9Дата опубликования описания 070382 1 веудвустаанный квинтет СВФР ав девам нзевретвннй и вткрытнй(72) Автор,изобретения В.Я.Голубчик 71) Заявитель дена Ленина институт кибернетики АН УкраРЯс(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВ ВЫВОДА ИНФОРМ Изобретение отное и вычислительнойыть использовано вазначенных для вводии с экрана электрои в электронную вы ится к автоматитехнике и может устройствах, пред" а-вывода,информа"нно-лучевой трубислительную маИзвестно устройство, содержащее дисплей, по крайней мере, с двумя электронно-лучевыми трубками, большоето число органов управления, связанных с каждым блоком воспроизведения гра" фической информации, блок управления, включенный между органами управленияи блоками воспроизведения 113 .5Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для ввода и вывода информации, содержащее клавишные блоки ввода, визуальные индикаторы на электронно-лучевых трубках, блоки указателей места для каждого визуального индика" тора, клавиши стирания слова, разме" щения слова, .стирания строки в каждом из клавишных блоков ввода 23.Общим недостатком известных устройств является их ограниченная область применения в связи с тем, что при взаимодействии группы операторов со сложным изображением, воспроизводимым на экране одной электронно-лучевой трубки (сложные чертежи проектируемых объектов, воздушная обстановка в зоне крупного аэропорта, структура крупной молекулы) используетсяодин датчик указателя и одна функциональная клавиатура для всех,операто. ров, Применение индивидуальных экран"ных пультов с датчиком следящего визира и функциональной клавиатурой длякаждого оператора приводит к неоправ" данно большим аппаратурным затратам,а иногда и вообще исключается, когда операторы должны коллективно обсуждать возникающие ситуации, и в то же время каждый оператор должен автономно от других операторов взаимодейст3 911вовать с воспроизводимым изображением.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в,устройство для ввода и вывода информации, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый вход которого подключен к входной шине, блок памяти изображений, генератор изображений, видеоусилитель и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), соединенную с блоком управле- ния отклонением, который подключен к выходу генератора изображений, выход блока управления подключен к выходной анне, в второй вход - к выходу блока памяти изображений, введены последовательно соединенные блок датчиков следящего еманре, вход которого подключен к ение управления вводомю блок компараторовф дйскримина тор следящего. визира, шифратор, блок памяти йомероа следящего визира и генератор метки, выход которого подключен ко второму вкаду генератора изоб" раженнй, блок .редактйровения, один вход котормо еюдеявчен к вине управлений вводон, а Маход " к третьему входу 63 к 5 ка уйрааЛейия,.блок элементов ИЛИ, вход которого соединен с выходок днскрнийиатора следящего визира, а выл " с четвертым входом блока упраелейия и вторыи входом дискрнминатщ)а сйедяяфГО Внэнра выход которого подключен; ко второму входу .блока памяти йомерое следящего визира, выход которфго подключен к пятому входу блока упраеяения и второму входу блока. редактирования, формирователь напряжений, вход которого подключен к выходу блока управления отклонением, а еЫход - ко второму входу блока кМвараторсе, выход которого через генератор следящего визира подключен к третьему входу генератоРа нзобрвженнй.Йа Фиг. 3 изображена блок-схема предлагаемого устройства для ввода и вывода информации; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блокакомпараторбв; на Фиг., 3 -. принципиальная электрическая схема дискриминатора следящего визира.Устройство по Фиг, 1 содержит блок 1 управления, блок 2 памяти изображений, генератор 3 изображений, видеоусилитель 4, блок 5 управления отклонейием, электронно-лучевую трубку 6, 45 50 55 Блок 2 памяти изображений представляет собой оперативное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое, Число адресов блока 2 памяти изображений определяется максимальным числом элементов (символов, векторов), которые могут одновременно (в течение одного кадра воспроизводиться на экране электронно-лучевой трубки 6, а число разрядов блока 2 определяется длиной кода элемента.Коды элементов, считанные с блока 2 памяти изображений, поступают наФвход генератора 3 изображений, который преобразует указанные коды в им 503 4формирователь 7 напряжений, блок 8датчиков следящего визира, блок 9 компараторов, блок 10 редактирования,блок 11 элементов И 31 И, шифратор 12,генератор 13 следящего визира, блок14 памяти номеров следящего визира,генератор 15 метки, дискриминатор 16следящего визира, шину 17 входной информации, шину 18 выходной информа 1 о,ции, шину 19 управления вводом, входные 20 и 21 и выходную 22 шины блока9 компараторов, входную 23 и 24 и выходную 25 шины дискриминатора 16 следящего визира.Блок 9 компараторов (фиг. 2) содержит например, для случая воспроизведения на экране электронно-лучевойтрубки 6 одновременно четырех указателей) компараторы Х 26-1, 26-2, 263 и 26-4, компараторы У 27-1, 27-2,27-3 и 27-4, элементы И 28-1, 28-2,28-3 и 28-4.Дискриминатор 16 следящего визира( Фиг. 3) содержит элементы И 29-1,29-2, 29-3 и 29"4, ждущие мельтивиб"раторы 30-1, 30-2, 30"3 и 30"4, элементы И 31-1, 31-2, 31-3 и 31-4.Предлагаемое устройство работаетследующим образом.8 ходная информация (команды и данные) с шины 17 через блок 1 управления записывается в блок 2 памяти изображений,Блок 1 управления представляет со 35бой аппаратурный автомат типа ИилиИура или/и микропрограммный автоматтипа Уилкса, который формирует последовательность выходных (управляющия)сигналов в соответствии с последовательностью входных (осведомительных)сигналов и законом функционированияавтомата, предопределяемого микропрограммой,5 91150пульсы модуляции и напряжения отклонения воспроизводимых элементов., Генератор 3 изображений представляет собой пассивное запоминающее устройство, например, Ферритовое или полупроводниковое.Импульсы модуляции с выхода генератора 3 изображений через видеоусилитель 1 поступают на модулятор электронно-лучевой трубки 6, например стан тодартный кинескоп, а напряжения отклонения через блок 5 управления отклонением разворачивают воспроизводимоеизображение на экране электронно-лучевой трубки 6, ИВ состав блока управления отклонением входят отклоняющие усилители Хи У и отклоняющие катушки Х и У.Каждый из операторов (шина 19) независимо от других операторов взаимо" щдействует с произвольно выбранным имФрагментом (один элемент или совокупность элементов) воспроизводимого наэкране электронно-лучевой трубки 6изображения с помощью автономного 2датчика следящего визира входящегов блок 8 датчиков следящего вязира.Число датчиков следящего визира вблоке 8 датчиков следящего визираттаким образом больше или равно числу звоператоров, редактирующих воспроизводимое изображение.Каждый из датчиков указателя блока 8 датчиков следящего визира пред"ставляет собой двухкоординатный потенциометр, одно из напряжений на вы"ходе которого пропорционально смеще"нию следящего визира на экране элект"ронно-лучевой трубки по координате Х,второе - по координате У,Для указания Функции редактирования (стереть, отметить, сдвинуть ит.п, фрагмент иэображения) каждый изоператоров имеет свою автономную клавиатуру, входящую в блок 10 редакти"рования. Последовательность функцийредактирования каждый оператор устанавливает в соответствии с решаемойим задачей, независимо от других операторов.56Напряжение с выхода датчиков указателей блока 8 датчиков следящеговизира поступает на входы компараторов блока 9 компараторов, на другиевходы которых поступают напряженияс выхода Формирователя 7 напряжений.Формирователь 7 напряжений Формирует напряжения, пропорциональные отклоняющим токам в отклоняющих катуш 3 6ках Х и У блока 5 управления отклонением. Для этого последовательно с каждой из отклоняющих катушек Х и У включается резистор, с которого снимается соответствующее напряжение. Величина сопротивления резисторов выбирается значительно меньше собственного сопротивления отклоняющих катушек Х и У, так что резисторы практически не оказывают влияния на параметры отклоняющих токов. При необходимости падения напряжения на резисторах могут усиливаться усилителями, входящими в формирователь 7 напряжений.В момент времени .сравнения напряжения с датчика следящего визира блока 8. датчиков следящего визира, про.- порционально положению следящего ви" зира по горизонтали, с напряжением горизонтальной: развертки с выхода формирователя 7 напряжений, и напряжения датчика указателя, пропорционального положению указателя по вертикали, с напряжением вертикальной развертки, на выходе блока 9 компараторов форми-,. руется импульс сравнения. Число кана" лов сравнения внутри блока 9 компара" торов и число выходных цепей импульсов сравнения с выхода блока 9 компараторов равно числу датчиков следяще- . го визира в блоке 8 датчиков следящего визира, т.е. для каждого из датчиков следящего визира имеется свой независимый канал формирования импульса сравнения.Импульсы сравнения с выхода блока 9 компараторов поступают на входы ге" нератора 13 и дискриминатора 16 ука- зателей. Генератор 13 следящего визира для каждого импульса сравнения Формирует импульсы модуляции и напряжения отк" лонения, с помощью которых на экране электронно-лучевой трубки 6 воспроизводится следящий визир разной конфигураций (перекрестие, кружок, паучок", и т.п.), однозначно связанные с соответствующим датчиком указателя. Благо. даря этому, каждому из операторов удобно следить за своим указателем.Генератор 13 следящего визира по функциям и конструкции аналогичен генератору 3 изображений и подключается к генератору изображений 3 с тем, чтобы через генератор 3 изображений подклЮчиться к общим для обоих генераторов 3 и 13 цепям модуляции и отклонения.При наложении следящего визира на экране электронно-лучевой трубки друг на друга для правильного функциониро" вания шифратора 12 необходимо, чтобы на его вход поступил только один импульс сравнения, Если указатели не наложены друг на друга, на вход шифратора 12 поступают все импульсы сравнения. Указанную задачу решает дискриминатор 16 следящего визира, Функ о ционирование которого будет подробно описано ниже.Шифратор 12, представляющий собойпреобразователь входного унитарного кода в выходной позиционный, присваи вает каждой шине от датчика следящего визира блока 8 датчиков следящего визира поступающий на его вход через блок 9 компараторов и дискриминатор 16 следящего визира, соответствующий щ ей двоичный код номера шины в те моменты времени, когда одна из входных шин возбуждается соответствующим импульсом сравнения.Блок 11 элементов, представляющий 25 собой элемент ИЛИ объединяет в один общий сигнал все импульсы сравнения, поступающие на его вход. Общий сигнал поступает на вход блока 1 управления, как признак начала обработки информа- зв ции с выхода соответствующего датчика следящего визира блока 8 датчиков следящего визира.Следует отметить, что поскольку луч, разворачивающий изображение на экране электронно-лучевой трубки 6, в каждый данный момент времени находится только в какай-то одной точке экрана, и, таким образом, в каждый данный момент времени может существо, вать только один запрос на обслуживание датчиков указателя (прерывание), то аппаратурние затраты связанные с организацией очереди на обслуживание датчиков указателей блока 8 датчиков указателей и необходимые в анало" гичных случаях для хранения запросов .на прерывание, мансирования прерывайий и выделения прерывания с наивысшим приоритетом, практически отсутствуют. Все датчики указателей имеют таким обраэом одинаковый приоритет и обслуживаются эа время равное одному кадру воспроизведения изображения, например, при частоте регенерации вос 5 производимого изображения 50 кадров/с за 20 м. При таком времени обслуживания каждый оператор взаимодействует с воспроизводимым на экране электрон но-лучевой трубки б изображением так,как будто он взаимодействует с воспроизводимым изображением один. Неопределенность в достаточно редкой ситуации наложения друг на друга хотябы двух указателей (операторы взаимодействуют каждый со своим фрагментомизображения, а Фрагменты разнесены)устраняется дискриминатором 16 указателей,Номер активизированного датчикауказателя с выхода ыифратора 12 записывается в блок 19 памяти номеров следящего визира,Блок памяти номеров следящего визира представляет собой оперативное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое, с числом адресов, равным числу адресов блока 2 памяти изображений, и с числом разрядов в записываемом слове,равным двоичному логарифму от числа датчиков указателей в блоке 8 датчиков указателей.Адресация блоков памяти иэображений 2 и номеров следящего визира 14 осуществляется блоком 1 управления с4 параллельно. Поэтому код элемента изображения в блоке 2 памяти иэображенийи код номера следящего визира в блоке 14 памяти номеров следящего визира, взаимодействовавшего с этим элементом иэображения, всегда однозначно связаны.Считываемый с блока 14 памяти но" меров следящего визира код номера датчика следящего визира используется для стробирования функциональных клавиатур блока 10 редактирования. Все функциональные клавиатуры блока 10 редактирования имеют один общий выходи стробирование функциональных клавиатур позволяет однозначно идентифицировать сигналы с выхода каждой Функциональной клавиатуры. Укаэанные сигналы (функции редактирования) записываются в блок 2 памяти изображений через блок 1 управления.Код элемента изображения совместно с кодом функции редактирования с выхода блока 2 памяти изображений и код номера следящего визира с выхода блока 14 памяти номеров следящего визира через блок 1 управления и шину 18 передаются в приемник цифровой информации для дальнейшей обработки,Код номера следящего визира с выхода блока памяти номеров следящего визира поступает также на вход гене10 Формула изобоетения С 91150ратора 15, который Формирует для редактируемых элементов иэображения ха"рактерные для каждого датчика указателя метки, отличающиеся яркостью,формой, миганием, цветом, Сформирован-ные сигналы меток через генератор 3изображений, видеоусилитель 4 и блок5 управления отклонением поступаютна электронно-лучевую трубку 6,Генератор 15 метки представляет 10собой пассивное запоминающее устройство, например, ферритовое или"полупроводниковое,На каждую пару компараторов 26 и27 блока 9 компараторов (фиг. 2) пос-тупают напряжения Их и Иу с соответствующих датчиков указателей блока 8датчиков указателей. На вторые входыкомпараторов 26 подае-ся напряжениеИх горизонтальной развертки, компараторов 27 - напряжение Иу вертикальнойразвертки, Выходы каждой пары компараторов 26 и 27 подключены к элементам И 28.Компараторы 26 и 27 могут быть вц- тполнены на основе серийно выпускаемых промышленностью операционных усилителей типа 1 УТ 401 Б, элементы И наоснове 155 серии элементов.Через элементы И 29 дискриминатора 16 следящего визира (фиг. 3), сигналы связанные с шиной 24 проходятпри наличии разрешающего потенциалана шине 23. Сигналы с выходов элементов И 29 запускают ждущие мультивиб 33раторы 30, формирующие импульсы эа"данной длительности, которые черезэлементы И 31 поступают на выходнуюшину 31.Использование новых элементов -формирователя напряжений, блока дат- .чиков следящего визира блока компараторов, блока редактирования блокаэлементов ИЛИ, шифратора генератораследящего визира, блока памяти номе 45ров следящего визира, генератора метки и дискриминатора следящего визиравыгодно отличает предлагаемое устрой.ство для ввода и вывода информации отизвестного, так как расширяет область50применения предлагаемого устройстваза счет возможности коллективноговзаимодействия группы операторов содним воспроизводимым на экране электронно-лучевой трубкя изображением спомощью датчиков следящего визира при55одновременном сокращении аппаратурных затрат - яе нужен блок прерывания.Ф обслуживание датчиков следящего виэпра осуществляется автоматически,реализуя самообслуживание. Устройство для ввода и вывода информации, содержащее последовательносоединенные блок управления, первыйвход которого подключен к входнойшине, блок памяти изображений, гене-.ратор изображений, видеоусилитель иэлектронно-лучевую трубку (ЭЛТ), соединенную с блоком управления отклоне-:нием, который подключен к выходу гене"ратора изображений, выход блока уп".1 равления подключен к выходной шине,а второй вход - к выходу блока памя"ти изображений, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены последовательно соединенные блок датчиков следящего визира, выход которого подключенк шине управления вводом, блок компа"паторов, дискриминатор следящего визира, шифратор, блок памяти номеровследящего визира и генератор метки,выход которого подключен к второмувходу генератора иэображений, блокредактирования, один вход которогоподключен к шине управления вводом,а выход - к третьему входу блока управления, блок элементов ИЛИ, входкоторого соединен с выходом дискриминатора следящего визира, а выходс четвертым входом блока управленияи вторым входом дискриминатора слеДящего визира, выход которого соединенсовторым входом блока памяти номеров следящего визира, выход которогоподключен к пятому входу блока управления и второму входу - блока редактирования, формирователь напряжений,вход. которого подключен к выходу блока управления отклонением, а выход "к второму входу блока компараторов,выход которого через генератор следя"щего визира подключен к третьему входу генератора изображений,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Кф 4001807,кл. С 06 Р 3/14, опублик. 1977. 2. Патент США Й 3753283,кл. 6 06 Р 3/14, опублик. 1973иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул., Проектная каз 1126/39Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, венногоетений3-35, Р Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб д. М 5