Устройство для отображения символов на экране электронно лучевой трубки

1292030 30 элементов ИЛИ-И и блок 31 делителей частоты с их связями, которыепозволяют увеличить количество возможных направлений перемещения лучаЭЛТ в пределах знакового поля при Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствахвывода ЭВМ, а также в системах отображения информации автоматизированных систем управления.Целью изобретения является повышение точности устройства.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для отображения символов на экране ЭЛТ; нафиг, 2 - схема блока коммутации; нафиг. 3 - схема преобразования кодов.Устройство содержит электроннолучевую трубку 1, генератор 2 импуль сов, формирователь 3 кода перемещения луча по Х, Формирователь 4 кодаперемещения луча по У, формирователь5 отклоняющих напряжений по Х, формирователь 6 отклоняющих напряженийпо У, отклоняющая система 7 ЭЛТ поХ, отклоняющая система ЭЛТ 8 по У,модулятор 9 ЭЛТ, первый регистр 10,первый блок 11 элементов И, выход 1225устройства, блок 13 памяти, распределитель 14 импульсов второй регистр15, третий регистр 16, блок 17 коммутации, преобразователь 18 кодов, блок19 сравнения, первый вычитатель 20,второй вычитатель 21, четвертый 22и пятый 23 регистры счетчик 24, первый 25 и второй 26 элементы И, второй27 и третий 28 блоки элементов И, первый 29 и второй 30 блоки элементов ИЛИ-И, блок 31 делителей 35частоты, третий 32 четвертый 33,пятый 34 и шестой 35 элементы И,второй 36 и третий 37 счетчики,первый 38 и второй 39 элементы сравнения, второй 40 и первый 41 входы уст ройства,Блок 17 коммутации содержит первый и второй элементы И-ИЛИ 42 и 43,первый - тридцать Шестой аналоговыеключи 44-79 первый и второй суммато возможности варьирования длиной формируемых отрезков, образующих символ,что приводит к возможности Формирования символов сложной конфигурациис высокой точностью. 3 пл,ры 80 и 81, цепочку последовательносоединенных резисторов 82, подсоединенную к источнику постоянного напряжения величины Ч.Преобразователь 18 кодов содержитпервый - девятый элементы 83-91 элементы И-ИЛИ, первый и второй двоично-десятичные дешифраторы 92 и 93,элементы И 94 и 95,В предлагаемом устройстве изображение формируется в матрице 8 х 8 точек, используя большое количествовозможных направлений векторов, чтообеспечивает по сравнению с известнымустройством более высокую точностьформирования изображений, т.е. изкаждой точки матрицы может быть построен набор векторов, отличающихсядруг от друга по направленности,гораздо больший, чем в известном устройстве (от 41 до 65).Так как для хранения кода концовотрезков по каждой из координат Х иУ и длины формируемых отрезков достаточно по три двоичных разряда, торегистры 15, 16 и 22 выбраны трехразфрядными и предназначены для хранениякодов концов формируемых отрезков.Разрядность регистра 10 выбираетсяисходя из количества отрезков (вобщем случае п), необходимых для формирования самого сложного символа.Это же число п определяет число выходов распределителя 14 импульсов ивходов блока 13 памяФи,Блок 13 памяти содержит и девятиразрядных регистров (не показаны),количество которых равно разрядностип регистра 10. В первых трех разрярах каждого регистра блока 13 содержится код конца Фрагмента по координате Х, во вторых трех разрядах (разряды 4-6) " код конца Фрагмента покоординате У, в третьих трех разрядах12920 15 обходимол для формирования, конец ко,торого по координатам Х и У уже определен в первых шести разрядах регистра блока 13 памяти. Эта часть отрезка кодируется только по одной из коорди 5 нат Х или У, вдоль которой происходит большее перемещение луча из узла в узел координатного поля и определяется как число интервалов (расстояний между соседними узлами знакового поля вдоль любой из координатных осей), на которое необходимо переместиться лучу от любого начального узла, т.е. если, например,требуется направить луч иэ точки Р с координатами111, с 0013 в точку С с координатамис 010), с 011) и при этом сформировать только 3/5 указанного отрезка, то в 7-9 разрядах необходимо записать число с 011.20 Это означает, что луч, начав перемещение из точки Э в направлении точки С, через три такта основной тактовой частоты следования синхроимпульсов прекратит перемещение отно сительно координаты большего смещения луча. В данном случае этой координатой является координата ", и луч остановится в сечении с 100) относительно координатной оси Х. Иными 30 словами, в разрядах 1-6 регистров блока 13 памяти задаются коды координат Х и У, определяющие направление движения луча (наклон вектора), а какую часть отрезка, относительно начала формируемого фрагмента, сформировать - задается кодом, помещенным в 7-9 разрядах регистров блока 13 памяти.Длительность основного такта 1 40 определяется периодом следования импульсов с первого тактового выхода блока 31 делителей частоты, задающим генератором для которого является генератор 2 импульса. Различ ные фрагменты формируются за различное число основных тактов. Время формирования фрагмента изображения определяется временными интервалами, снимаемыми с выхода блока 27 элементов И. Чтобы обеспечить устойчивую работу устройства первый вход блока 27 элементов И, на который поступают импульсы с первого выхода блока 31 делителей частоты, имеет элемент задержки (не показан). Время задержки определяется временем срабатывания блока 19 сравнения и элементов 38 и 39 сравнения. 30 4Блок 3 1 делителей частоты осуществляет формирование основной тактовойчастоты следования синхроимпульсови дополнительной сетки частот следования синхроимпульсов на втором выходе, выполненном в виде выходнойшины, содержащей 17 независимых линий. Частота следования импульсов Г,вырабатываемая генератором 2 импульсов соотносится к основной тактовойчастоте Г, и дополнительным семнад,цати частотам ГГ , Г в пропорции Г ; Г,; Е,; Г, Г = 420 1:1/2: 1/3:2/3: 1/4: 1/5: 1/6: 1/7:2/5:2/7:3/4:3/5:3/7:4/5:4/7:5/6:5/7:6/7,Управляющий вход установки исходногосостояния этого блока 3 1 делителейчастоты связан с выходом второго блока 27. Каждый раз после поступленияна него управляющего импульса начинается отсчет временного интерваладо формирования импульсов дополнительных частот относительно момента времени, определяемого следованием импульсов основной тактовой частоты Гс,Блок 17 коммутации на основанииуправляющих кодов, поступающих сблока выхода преобразователя 18 кодов и управляющих сигналов, поступающих с выхода блока 19 сравнения,осуществляет выбор необходимых основнойи дополнительной тактовых частот следования импульсов, которые поступаютна элементы 32-34, и необходимых напряжений смещения, поступающих наформирователи 5 и 6 отклоняющих напряжений.Преобразователь 18 кодов является фактически преобразователем восьмипозиционного кода в управляющиесигналы на одном из его тридцати четырех выходах, которые разделены подвум выходным шинам,Блок 29 сравнения предназначендля сравнения значений на выходах первого и второго вычитателей 20 и 21.При этом в случае равенства или превышении значения на выходе вычитателя 20 над значением выхода вычитателя 21 управляющий сигнал А формируется на первом выходе блока 19 сравнения. В случае равенства или превышения Значений на выходе вычитателя21 над значением на выходе вычитателя 20 управляющий сигнал В формируется на втором выходе блока 19 сравнения. ЮЭлементы 38 и 39 также предназначены для сравнения состояния регист2030 5 129 ров 15 и 16 с состояниями реверсивных счетчиков 36 и 37 соответственно.При этом, когда код регистра 15 или 16 превышает код соответствующего реверсивного счетчика 36 или 37, сигнал возникает только на первых выходах элементов 38 и 39 сравнения. Если же код регистра 15 или 16 меньше кода соответствующего реверсивного счетчика 36 или 37 сигналы возникают только на вторых выходах .элементов 38 и 39 сравнения.Одновременно с началом формирования нового фрагмента изображения на модулятор 9 ЭЛТ 1 поступает код подсвета очередного фрагмента. Это обеспечивается тем, что выход блока 27 элементов И соединен с вторым входом сдвигающего регистра 10 кода подсвета. Выходы триггеров регистра 10 соединены с соответствующими инверсными входами блока 11 элементов И. с тем, чтобы обеспечить прохождение сигнала "Конец симвопа" с выхода блока 27 элементов И на выход 12 по окончании Формирования последнего фрагмента изображения.Состояния распределителя 14 импульсов определяют очередность Формирования Фрагментов изображения,Каждому выходу 1, 2 п распределителя 14 импульсов соответствует определенный девятиразрядный регистр кода конца и части Фрагмента блока 13 памяти, В случае возбуждения одного из выходов распределителя 14 импульсов код соответствующего регистра блока 13 памяти переписывается в трехразрядные регистры 15 и 16 и в трехразрядный реверсивный счетчик 24 с записью начального состояния., причем таким образом, что первые три разряда записываются в регистр 15, вторые - в регистр 16, а третьи - и в реверсивный счетчик 24. Распределитель 14 импульсов Функционирует таким образом, что под действием импульсов с выхода блока 27 элементов И он последовательно меняет свои состояния, в которых может быть возбужден только один, соответствующий только одному состоянию выход. В исходном состоянии ни один иэ выходов распределителя 14 импульсов не возбужден.Регистры 22 и 23 предназначены для запоминания кодов, координат узла, относительно которого начинается формирование очередного отрезка. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6Наличие реверсивного счетчика 24 с записью исходного кода обусловлено необходимостью формирования части отрезка, коды конца которого записаны в регистрах 15 и 16. В общем случае код, записываемый в реверсивный счетчик 24, не превышает максимальной разности кодов, хранящихся в регистрах 15, 16 и 22 или в регистрах 16 и 23Это означает, что в реверсивном счетчике 24 записывается число тактовнеобходимых для перемещения луча вдоль формируемого отрезка по координате большего перемещения.Разрядные выходы счетчика 24 связаны с соответствующими инверсными входами блока 27 элементов И.Разность по модулю кодов начала и конца формируемых отрезков, хранящихся в регистрах 15, 22 и в регистрах 16, 23, определяют соответственно вычитатели 20 и 21Устройство функционирует следующим образом.В исходном состоянии все разряды регистров 15, 16, 22 и 23 и счетчиков 24, 32 и 37 находятся в нулевом состоянии. Следовательно, с выходов счетчика 24 на блок 27 элементов И подаются низкие потенциалы, Код отображаемого символа поступает на вход 40 и записывается в регистры блока 13 памяти и регистр 10 кода подсвета.По сигналу "Пуск" на входе 41 запускается генератор 2 импульсов, с выхода которого поступает импульс на вход блока 31 делителей частоты. Период1следования этих импульсов Т= - = в - ,Р 420 Импульс периода Са, вырабатываемый на основном первом выходе блока 31 делителей частоты, через блок 27. элементов И осуществляет сдвиг в регистре 10 кода подсвета на один разряд с тем, чтобы к модулятору 9 ЭЛТ 1 был подключен код первого фрагмента изображения. Этот же импульс переводит распределитель 14 импульсов в первое состояние, т.е. в состояние, в котором возбужден только первый его выход. Это обеспечивает считывание информации из первого регистра блока 13 памяти в регистры 15 и 16 ,таким образом, что в регистр 15 заносятся первые три разряда (код конца Фрагмента по координате Х), а в регистр 16 заносятся вторые три разряда (код конца фрагмента по координате У), в реверсивный счетчик 24вляет коммутацию напряжений. смещения, вырабатываемых в самом блоке 3 коммутации. Напряжения смещения имеют следующую условную градацию амплитуд;6/7 Ч, 5/6 Ч, 4/5 Ч, 3/4 Ч, 5/7 Ч, 2/3 Ч, 3/5 Ч, 4/7 Ч, 1/2 Ч, 3/7 Ч, 2/5 Ч, 1/3 Ч, 2/7 Ч, 1/4 Ч, 1/5 Ч, 1/6 Ч, 1/7 Ч и поступают на входы формирователей 5 и 6 отклоняющих напряжений.Напряжения смещения получены путем деления постоянного напряжения Ч цепочкой резисторов 82 (фиг. 2) в указанной пропорции, что достигается выбором соответствующих номиналов этих резисторов. Сигналы А и В поступают на третий и четвертый входы блока 3 коммутации соответственно,синхроимпульсы основной тактовой частоты йо поступают на первый вход блока 3 коммутации, синхроимпульсы дополнительных тактовых частот Г - Йд поступают соответственно на второй вход блока 3 коммутации, выполненный в виде 17 параллельных цепей Логические элементы 42 и 43 осуществляют коммутацию синхроимпульсов необходимых тактовых частот на третий и четвертый выходы блока 3 коммутации в соответствии с двумя управляющими сигналами, поступающими с блока 19, и сигналами, поступающими по двум шинам, содержащим 36 цепей с выхода преобразователя 18 кодов. Эти же управляющие сигналы через аналоговые ключи 44-79 и сумматоры 80 и 81 коммутируют на первый и второй входы блока 3 коммутации две величины необходимых напряжений смещения, снимаемых с двух из резисторов 82.Все изложенное можно пояснить следующим примером. Допустим, необходимо переместить луч из точки с коорди" натами по Х (000), по У (000) в точку с координатами по Х (010, по У (101) откуда видно, что большее перемещение луча ЭЛТ 1 будет вдоль координаты У и равно пяти интервалам, так как (101) =(5 а вдоль координаты Х перемещение равно двум, интервалам, так как (010 = (2), . Формирование данного отрезка осуществляется за время Т = 5 С, . Понятно, что для того, чтобы за одно и то же время луч прошел по координатам Х и У неодинаковые расстояния, необходимо на, формирователи 5 и 6 отклоняющих напряжений подать неодинаковые напряжения смещения. А именно для данного 7 1292030заносятся третьи три разряда (коддлины начальной части формируемогоотрезка по координате большего перемещения луча на экране ЭЛТ 1). Висходном состоянии электронный лучнаходится в начале координат знакового поля,Вычитатели 20 и 21 на основаниизначений кодов в регистрах 15 и 22и регистров 16 и 23 вырабатывают на 10своих выходах указанные разностикодов по модулю также в виде трех-.разрядных кодов, которые одновременно подаются на преобразователь 18кодов и блок 19 сравнения. Блок 19 15сравнения, сравнивая коды разностей,вырабатывает на двух своих выходахсоответственно сигналы А и В по указанному вьше алгоритму. На основаниикодов разности и сигналов А и В в 20преобразователе 18 кодов из тридцатичетырех выходов возбуждается один,который передает в блок 17 коммутации коммутирующий сигнал, определяемый одним из отношений кодов разности. Количество выходов в преобразователе 18 кодов определяется количеством различных комбинаций отношений (величина которых меньше 1) кодов разностей, когда их возможное 30количество равно 8.Основным элементом преобразователя18 кодов (фиг. 3) являются двоичнодесятичные дешифраторы 92 и 93, которые в основном осуществляют преобразование восьмипозиционных кодов.: 3 дв.разряда с выхода первого вычитателя20, поступающие на входы преобразователя 18 кодов, 3 дв. разряда с выходавторого вычитателя 21, поступающие 40на входы преобразователей 18 кодов,и 2 дв. разряда сигналов А и В,поступающие с помощью .элементов 83-88 иэлементов 91-95 в управляющий сигнал, который формируется на одном из 45возбуждаемых выходов преобразователя18 кодов.Представляя из себя в основномкоммутационное устройство, блок 3коммутации осуществляет коммутацию 50в соответствии с сигналом возбуждения, поступающим на него с выходапреобразователя 18 кодов, а такжесигналами А и В, подключая два соответствующих выхода блока 31 делителей частоты к выходам блока 31,под-,ключаемым к входам реверсивных счет-.чиков 36 и 37 через элементы И 3235. Блок 3 коммутации также осущест 9 129203примера на формирователь 5, отклоняющий луч вдоль координаты Х, подает"ся напряжение смещения, равнОе условной величине 2/5 Ч, а на формирователь, отклоняющий луч вдоль координаты У, подается напряжение смещения, равное условной величине Ч.Ана-.логичным образом для нормальной работы устройства выбираются и синхроимпульсы, подаваемые на реверсивные 10счетчики 36 и 37, т.е. на счетчик 36коммутируется цепь, по которой поступает синхроимпульсы с частотой2/5 Г , а на счетчик 37 коммутируется цепь с основного выхода блока 31 15делителей частоты, подающая синхроимпульсы с частотой Г, = 1/Т,.Элементы 38 и 39 сравнения, сравнивая состояния регистров 15 и 16соответственно реверсивных счетчиков 2 О36 и 37, вырабатывают на одном изсвоих выходов сигнал. Если сигнал"Больше" возникает на первых выходахблока 19 сравнения, или "Меньше"на вторых выходах блока 19, то происходит перемещение электронного лучав сторону увеличения или уменьшениясоответствующей координаты, Это обеспечивается тем, что первые выходыблока 19 подключены к суммирующим 30первым входам формирователей 5 и 6,а вторые выходы - к вычитающим входам соответствующих формирователей5 и 6. Перемещение электронного лучапо той или другой координате в сторону увеличения или уменьшения значения соответствующей координаты состоянием выходов элементов 38 и 39сравнения и будет до тех пор, покане произойдет обнуление реверсивного счетчика 24 на вычитающий входкоторого подаются импульсы основнойтактовой частоты Г с блока 3 1 делиотелей частоты,Заполнение счетчиков 36 и 37 происходит таким образом, что если лучперемещается в сторону увеличениякоординаты, синхроимпульсы тактовыхчастот поступают на суммирующий входсоответствующего реверсивного счетчика 36 и 37, а если перемещениеэлектронного луча происходит в сторону уменьшения координаты, то импульсы с первого выхода блока 31 делителей частоты поступают на вычитающие 55входы соответствующих реверсивныхсчетчиков 36 и 37. Это обеспечивается тем, что первый и второй выходыэлементов 38 и 39 сравнения соединены 0 10с одними входами соответствующих элементов И 32-35, на другие входы которых поступают импульсы с соответствующих выходов блока 3 коммутации, Перемещение луча по двум координатам прекращается одновременно сразу же, как только состояние регистров 15 или 16 будет равно состоянию соответствующих реверсивных счетчиков 36 или 37 если раньше не произойдет обнуления реверсивного счетчика 24, Если реверсивный счетчик 24 обнуляется раньше, чем сравниваются коды реверсивных счетчиков 36 и 37 и соответствующих регистров 15 и 16, то тактовый импульс, пройдя через элемент блока 27 элементов И и элемент И 25 или элемент И 26 в зависимости от того на какой из них будет подан сигнал А или В, поступает в соответствующий блок 29 и 30 ИЛИ-И, который в этом случае записывает в соответствующий регистр 22 или 23 код текущего состояния реверсивного счетчика 36 и 37, Иными словами, в регистрах 22 и 23.в любом случае записывается код координаты точки, около которой закончилось перемещение луча. Формирование следующего отрезка на экране "ЭЛТ 1 производится относительно этой точки и ее координат. Этот же импульс, проходя через блок 27 элементов И на входы распределителя импульсов регистра 10 кода подсвета и обнуляющий вход блока 31 делителей частоты, переводит устройство в состояние, когда формируется второй фрагмент изображения. При этом распределитель 14 импульсов находится во втором состоянии, что обеспечивает считывание информации в регистры 15 и 16 с второго регистра блока 13 памяти, а в блоке 31 делителей частоты формирования импульсов дополнительных частот начинается относительно момента поступления обнуляющего импульса.Процесс формирования фрагментов изображения продолжается до тех пор, пока не будет закончено формирование последнего необходимого фрагмента изображения, что определяется состоянием регистра 10 кода подсвета, в котором все его разряды находятся в состоянии О, Это обеспечивает прохождение импульса с выхода блока 27 элементов И через блок 11 элементов И на выход 12, Этот импульс является сигналом "Конец символа" и подго 11 1292030 12 тавливает устройство для формирова- вычйтатели, четвертый и пятый регистния нового изображения на новом зна- ры, счетчик, первый и второй элементы: коместе: луч ЭЛТ 1 переводится в И, второй и третий блоки элементов начало следующего необходимого знако- И, первый и второй блоки элементов места, обновляются регистры блока 13 5 ИЛИ-И и блок делителей частоты, перпамяти и регистр 10 кода подсвета, вый вход которого подключен к выходу а триггеры блока 31 делителей часто- генератора импульсов, первый выход ты, регистры 15 и 16 и 22 и 23 и блока делителей частоты подключен к счетчики 24, 36, 37 переводятся в первым входам второго блока элемен 1 состояние "0", В устройстве предусмот-р тов И и счетчика и первому входу рен перевод луча ЭЛТ 1 в начало того блока коммутации, второй вход котороже знакоместа, на котором формирует- го подключен к второму выходу блока. ся данное изображение. Это происходит делителей частоты, первый и второй путем кодирования начала координат выходы блока коммутации подключены координатами по Х (000, по У ЛООС 15 к третьим входам формирователей оти по 20 . В этом случае проис-клоняющих напряжений по Х и У соотходит формирование единичного потен- ветственно, третий и четвертый вьгхоциала на выходе блока 28 элементов ды блока коммутации подключены к И, по которому формирователи 5 и 6 вторым входам формирователей кода отклоняющих напряжений полностью об 1 перемещения луча по Х и У соответстнуляются, вследствие чего луч переме- венно, третий вход блока коммутации щается в начало координат данного подключен к выходу преобразователя знакоместа. кодов, первый и второй входы которогоформула изобретения 25 Устройство для отображения символов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее генератор импульсов, вход которого является ЗО первым входом устройства и по каждой иэ координат Х и У - формирователь кода перемещения луча, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам формирователя отклоняющего напряжения, выход которого подключен к соответствующей отклоняющей системе ЭЛТ, модулятор которой подключен к первому выходу первого регистра, второй выход кото рого подключен к первому входу первого блока элементов И, выход которого является выходом устройства,информационный вход первого регистра является вторым входом устройства, 45 соединенным с информационным входом блока памяти, управляющие входы которого подключены к выходам распределителя импульсов, первый и второй выходы блока памяти подключены к входам соответственно второго и третьего регистров, выходы которых подключены к первым входам .формирователей кодов перемещения луча по Х и У соответственно, о т л и ч а ю щ е е - 55 с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в него введены блок коммутации, преобразователь кодов, блок сравнения, первый и второй подключены к выходам соответственно первого и второго вычитателей, соединенным соответственно с первым и вторым входами блока сравнения,первый и второй выходы которого подключены соответственно к третьему и четвертому входам преобразователя кодов, четвертому и пятому входам блока коммутации и первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков элементов ИЛИ-И, вторые входы которых подключены к вторым выходам формирователей кода перемещения луча по Х и У соответственно, выходы первого и второго блоков элементов ИЛИ-И подключены к входам четвертого и пятого регистров, выходы которых подключены к первым входам первого и второго вычитателей, вторые входы которых подключены к выходам второго и третьего регистров, соединенным соответственно с первым и вторым входами третьего блока элементов И, выход которого подключен к четвертым входам формирователей отклоняющих напряжений по Х и У, третий вход третьего блока элементов Иподключен к первому выходу первогорегистра, управляющий вход которогоподключен к выходу второго блокаэлементов И, соединенному с вторымивходами первого и второго элементовИ, с вторым входом первого блокаэлементов И, с вторым входом блока13 делителей частоты и с входом распределителя импульсов, второй вход Второго блока элементов И подключен к памяти. 1292030выходу счетчика, второй вход которого подключен к третьему выходу блока.Олейник остав ехред орови дакт Подпис Заказ 27 ВНИИПИ 13035 Проектная,аФическое предприятие, г, Ужгор зводственно-п тираж 434осударственногоам изобретенийсква, Ж, Рауш Корректор М, Пож омитета СССРоткрытийкая наб., д. 4 И