Способ отображения графической информации и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 4 О ЫЙ КОМИТЕТ СССРРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4-24 ачестве средстз отобраеской и алфавитно-цифро ции, выводимой из ЭВМ в хранения, Целью изобравления жения гр(22) (46) (71) ки АН (72) 1 (53) (56) ние и Бюл. 9 28ехнической ки и информ и устрой ернети 1 кин1 (088,8)Л,П, Шаговое раий в электронноМ,:Энергия, 197 ертываучевых с, 36 ик Авторское свид9 955181, кл, 0 0 ельство ССС 6 1/06, 198 ТОБРАНЖНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ ние относится 1 к автома(57) Изобрет тике и вычис жет найти прматизированн ительнои технике и м в системах авт ене го проектирования ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 764009/8.06,840.07,871 нститутБССР.А.Само81,327.овалевображенторах,ретения является повыпение точностии быстродействия, Поставленная цельдостигается в способе отображенияграфической информации, основанномна формировании видеосигнала ступенчато-нарастающего и ступенчато-,периодического напряжения развертки синхронно с прямоугольными входнымисигналами, посредством формированиявидеосигналов в виде последовательности импульсов, количество и местоположение импульсов в которой определяются амплитудой соответствующегопрямоугольного входного сигнала,длительность которого соответствуетдлительности последовательности импульсов,1 с,п,ф-лы, 3 ил., 1327154Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетнайти применение в системах автоматизированного проектирования и управления в качестве средств отображенияграфической и алфавитно-цифровойинформации, выводимой из ЭВИ или устройства.хранения.Целью Изобретения является повы 1 Ошение точности и быстродействия способа,На фиг,1 представлена траекториядвижения луча развертки; на фиг.2 -блок-схема устройства для отображения графической информации; на фиг,3 временные диаграммы функционированияустройства.Способ отображения графическойинформации основан на Формировании 20ступенчато-нарастающего и ступенчатопериодического напряжения развертки,которые обеспечивают перемещения луча по траектории, показанной нафиг,1, Развертка синхронизирована 25с входным сигналом. Амплитуда входного сигнала определяет кодовую последовательность импульсов подсвета Состав и местоположение импульсов впоследовательности может быть определено, например, метоцами аналогоцифрового преобразования,При этом необходимо, чтобы кодовая последовательность была синхронизарована с входным сигналом такимобразом, чтобы видеоимпульсы поступали на модулятор ЭЛТ в моменты време 1.ни, соответствующие точкам а, Ъ, си Й, указанным на фиг,1. Длительность каждой кодовой последователь;ности видеоимпульсов должна бытьравна длительности соответствующеговходного прямоугольного импульсногосигнала,Устройство для отображения графической информации содержит первыйгенератор 1 импульсов, второй гене-ратор 2 импульсов, первый регистр 3,первый цифроаналоговый преобразователь 4, второй регистр 5, второй цифроаналоговый преобразователь 6, пер,вй вход 7 устройства второй вход 8устройства, третий вход 9 устройства,электронно-лучевую трубку 10, блок11 отклонения луча по координате У,блок 12 отклонения луча по координате Х, первый формирователь 13 импуль -.сов, второй Формирователь 14 импульсов, третий формирователь 15 импульсов, четвертый Формирователь 16 импульсов, третий генератор 17 импульсов, первый элемент 18 И, второй элемент 9 И, третий элемент 20 И, четвертый элемент 21 И, пятый элемент 22 И, шестой элемент 23 И, седьмой элемент 24 И, восьмой элемент 25 И, первый триггер 26, второй триггер 27, третий триггер 28, четвертый триггер 29, первый элемент 30 ИЛИ, второй элемент 31 ИЛИ, третий элемент 32 ИЛИ, четвертый элемент 33 ИЛИ, пятый элемент 34 ИЛИ, счетчик 35 тактов, счетчик 36 импульсов яркости, счетчик 3 строк, счетчик 38 кадров, дешифратор 39, коммутатор 40, третий цифроаналоговый преобразователь 41, четвертый цифроаналоговый преобразователь 42, пятый цифроаналоговый преобразователь 43, элемент 44 сравнения, формирователь 45 переднего фронта импульсов, формирователь 46 заднего фронта импульсов, третий регистр 47, первый сумматор 48, второй сумматор 49, первый элемент50 задержки, второй элемент 51 задержки, третий элемент 52 задержки, четвертый элемент 53 задержки, пятыйэлемент 54 задержки, четвертый вход155 устройства, пятый вход 56 устройства, выход 57 устройства,Устройство работает следующимобразом,По сигналу разрешения записи навтором входе 8 устройства осуществляется запись текущего значения параллельного двоичного кода Х с первоговхода 7 устройства в первый регистр3 и запись текущего значения параллельного двоичного кода У с третьеговхода,9 устройства во второй регистр5, Параллельный двоичный код с первого регистра 3 преобразовываетсяпервым цифроаналоговым преобразователем 4 в аналоговый сигнал и черезпервый сумматор 48, блок 12 отклонения луча по координате Х,фокусирующе-отклоняющую систему ЭЛТ 10 осуществляет отклонение луча по координате Х, а параллельный двоичный кодс второго регистра 5 преобразовывается вторым цифроаналоговым преобразователем 6 в аналоговый сигнал и через второй сумматор 49, блок 11 отклоненил луча по координате У, фокусирующе-отклоняющую систему ЭЛТ 10производит отклонение луча по координате У, при этом на пятый вход 56устройства поступает сигнал управления яркостью. 35 50 Таким образом, формируется сигнал5управления яркостью входным сигналом,меняющимся синхронно с разверткой.Для повышения точности отображения информации циклически формируютс двухкратным увеличением частотыдискретизации по обеим координатамвторые сигналы развертки.Сигнал записи, появившийся навтором входе 8 устройства, устанавливает через первый элемент 50 задержки в единичное состояние первыйтриггер 26. Импульсы с первого генератора 1 импульсов поступает навход первого элемента 18 И,Первый импульс с первого элемента18 И поступает в счетчик 35 тактов,с выхода которого сигналы поступаютв дешифратор 39. Сигнал с первоговыхода дешифратора 39 через первыйэлемент 30 ИЛИ устанавливает третий 25триггер 28 управления в "0", четвертый триггер 29 в -"1" и через второй элемент 31 ИЛИ второй триггер 27управления - в -0,Сигнал с выхода четвертого триггера 29 через четвертый формирователь16 импульсов поступает на фокусирующую систему ЭЛТ 10 и уменьшает в два .раза диаметр луча ЭЛТ 10. Посколькувторой триггер 27 управления и третий триггер 28 управления находятсяв состоянии 0 то импульс с выходапервого элемента 18 И через третийэлемент 52 задержки поступает на,вход коммутатора 40 и с первого выхода (+) коммутатора 40 через четвертый элемент 21 И в счетчик 37строк, Параллельный двоичный код сосчетчика 37 строк поступает на входтретьего цифроаналогового преобразователя 41 который преобразовывает;второй сигнал развертки по координа те Х (см.фиг,3, Б цел) .Далее суммируют вторые сигналы развертки с сигналом опорной частотыдискретизации развертки,Сигналы опорной частотой дискретизации с первого цифроаналоговогопреобразователя 4 и сигналы с двух.кратным увеличением частоты дискретизации с третьего цифроаналоговогопреобразователя 41 суммируют на первом сумматоре 48 и подают через блок12 отклонения луча по координате Х на фокусирующе-отклоняющую системуЭЛТ 10,Затем преобразовывают сигнал управления яркостью в модулирующийсигнал с четырехкратным увеличениемчастоты дискретизации, меняющийсясинхронно с первыми и вторыми сигналами дискретизации развертки.При наличии видеосигнала на четвертом входе 55 устройства он поступает на вход первого формирователя 13импульсов и элемент 44 сравнения, .Второй генератор 2 импульсов,седьмой элемент 24 И, счетчик 36 импульсов яркости, пятый цифроаналоговый преобразователь 43, элемент 44сравнения, второй формирователь 14импульсов, формирователь 5 выделенияпереднего фронта импульсов, по сущест.ву образуют аналого-цифровой преобразователь с записью двоичных кодовсо счетчика 36 импульсов яркости посигналу с формирователя 45 переднегофронта импульсов в третий регистр 47и работает следующим образом, Сигналс выхода первого формирователя 13 импульсов разрешает прохождение импульсов с второго генератора 2 через седь.мой элемент 24 И, которые поступаютна счетный вход счетчика 36 импульсовяркости, Увеличивающееся отнуля содержимое счетчика 36 подается на входпятого цифроаналогового преобразователя 43,который формирует на выходе ступенчатое напряжение от нуля до максимального значения амплитуды напряжениявидеосигнала, При равенстве амплитудынапряжения с выхода пятого цифроаналогового преобразователя 43 и амплитуды напряжения видеосигнала второйформирователь 14 импульсов формируетсигнал на первом входе восьмого элемента 25 И, который поступает навход формирователя 46 заднего фронтаимпульсов и формирователя 45 переднего фронта импульсов, сигналом с последнего производится запись содержимого счетчика 36 в третий регистр 47,Первый импульс с третьего генератора 17 через восьмой элемент 25 И осуществляет сдвиг содержимого третьегорегистра 47 вправо на один двоичныйразряд, Сигнал с выхода третьего регистра 47 через пятый элемент 34 ИЛИ,третий формирователь 15 импульсовпоступает на модулятор ЭЛТ 1 О, производит гашение или засветку лучаЭЛТ 10, 5 1321Второй импульс с первого эл емента8 И поступает на вход третьего элемента 52. задержки и в счетчик 35тактов. Задержка сигнала на третьемэлементе 52 необходима для переключения выходов коммутатора на входысчетчика 37 строк или счетчика 38кадров Сигнал с выхода счетчика 35тактов поступает в дешифратор 39,с второго выхода которого сигнал Ючерез второй элемент 31 ИЛИ подтверж-.дает установку в нО" второго триггера 27 и через третий элемент 32 ИЛИустанавливает в "1" третий триггер.28, который подключает первый выход 5(+) коммутатора 40 через второй элемент 19 И и четвертый элемент 33 ИЛИк входу счетчика 38 кадров. Задержанный на третьем элементе 52 задержкивторой импульс поступает в коммутатор 40. Поскольку второй триггер 27управления находится в состоянии пО",то импульс с выхода коммутатора 40поступает на (+) вход счетчика 38кадров через второй элемент 19 И и 25четвертый элемент 33 ИЛИ, С выходасчетчика 38 кадров параллельный двоичный код поступает на вход четвертого цифроаналогового преобразователя 42, ЗОДалее суммируют вторые сигналыразвертки с сигналами опорной частоты дискретизации разверткиСигналы опорной частоты дискретизации второго цифроаналогового преобразователя 6 и сигналы с двухкратныи увеличением частоты дискретизации с четвертого цифроаналоговогопреобразователя 42 суммируют на втором сумматоре 49 и подают через блок щ1 отклонения луча по координате Уна фокусирующе-отклоняющую системуЭЛТ 10,Преобразовывают сигнал управленияяркостью в модулирующий сигнал с 45четырехкратным увеличеием частотыдискретизации развертки, меняющийсясинхронно с первыми и вторыми сигналами дискретизации,При этом в устройстве второй импульс с третьего генератора 17 черезвосьмой элемент 25 И осуществляетсдвиг содержимого третьего регистра 47 вправо на один двоичный разряд,Сигнал с выхода третьего регистра 47 через пятый элемент 34 ИЛИ, третий формирователь 15 импульсов поступает на модулятор ЭЛТ 10, производит гашение или подсвет луча ЭЛТ г 4 610 в зависимости от содержимого;поступающего с выхода третьего регистра 47,Таким образом производится отклонение луча ЭЛТ по координате У наодин растр-элемент и сторону увеличения координаты с соответствующимподсветом в данной точке (см.фиг,1,точка э) .Третий импульс с первого элемента18 И поступает на. вход третьего элемента 52 задержки и в счетчик 35тактов, с выхода которого на дешифратор 39. С третьего выхода дешифратора. 39 сигнал через первый элемент30 ИЛИ производит установку в 0"третьего триггера 28 и через второйэлемент 31 ИЛИ - второго триггера 27,Импульс с выхода третьего элемента52 задержки через коммутатор 40, четвертый элемент 21 И поступает на (+)вход счетчика 37 строк, С выходасчетчика 37 строк параллельный двоичный код поступает на выход третьегоцифроаналогового преобразователя 41.Далее суммируют вторые сигналыразвертки с сигналами опорной частотыдискретизации развертки,Сигналы опорной частоты дискретиза.ции с первого цифроаналогового преобразователя 4 и сигналы с двухкратным увеличением частоты дискретизации с третьего цифроаналогового преобразователя 41 по координате Х суммируют на первом сумматоре 48 иподают через блок 12 отклонения лучапо координате а на фокусирующе-отклоняющую систему ЭЛТ 1 О,Преобразовывают сигнал управленияяркостью в модулирующий сигнал с четырехкратным увеличением частотыдискретизации, меняющийся синхроннос первым и вторым сигналами дискретизации развертки,При этом в устройстве третий импульс с третьего генератора 17 черезвосьмой элемент 25 И осуществляетсдвиг содержимого третьего регистра4 вправо на один двоичный разряд.Сигнал с выхода третьего регистрачерез пятый элемент 34 ИЛИ, третий формирователь 15 импульсов поступает на модулятор ЭЛТ 1 О, производитгашение и подсвет луча ЭЛТ 10 в зависимости от содержимого, поступающего с выхода третьего регистра 47,Таким образом производится отклонение луча ЭЛТ по координате а наодин растр-элемент в сторону увели13чения координаты с соответствующимподсветом в данной точке (см,фиг.1,точка с).Четвертый импульс с первого элемента 18 И поступает на вход третьего элемента 52 задержки и в счетчик35 тактов и на дешифратор 39, с четвертого выхода которого сигнал устанавливает в "1" второй триггер 27 ичерез третий элемент 32 ИЛИ в "1",третий триггер 28, которые переключают второй выход (-) коммутатора 40на (") вход счетчика 38 кадров.Четвертый импульс с выхода третьегоэлемента 52 задержки через коммутатор 40, третий элемент 20 И поступает на (-) вход счетчика 38 кадров, свыхода которого параллельный двоичный код поступает в четвертый цифроаналоговый преобразователь 42,Далее суммируют вторые сигналыразвертки с сигналами опорной частоты.дискретизации развертки,Сигналы опорной частоты дискретизации по координате У с второго, цифроаналогового преобразователя 6 исигналы с двухкратным увеличениемчастоты дискретизации по координатеУ с четвертого цифроаналогового преобразователя 42 суммируют на второмсумматоре 49 и подают через блок 11отклонения луча по координате У нафокусирующе-отклоняющую системуЭЛТ 10. 27154 8 35 40 45 50 55 Преобразуют сигнал управления яркостью в модулирующий сигнал с четырехкратным увеличением частоты дискретизации, меняющийся синхронно с первыми и вторыми сигналами дискретизации развертки.При этом в устройстве четвертый импульс с, третьего генератора 17 через восьмой элемент 25 И осуществляет сдвиг содержимого третьего регистра 47 вправо на один разряд, Сигнал с выхода третьего регистра 47 через пятый. элемент 34 ИЛИ, третий формирователь 15 импульсов поступает на модулятор ЭЛТ 10, производит гашение или подсвет луча ЭЛТ 10 в зависимости от содержимого, поступающего с третьего регистра 47. Таким образом производится отклонение луча ЭЛТ по координате У на один растр-элемент в сторону уменьшения координаты с соответствующим подсветом в данной точке (см,фиг,1, точка д). Цикл форяирования развертки повторяется,5 10 15 20 25 30 По сигналу с четвертого выхода деиифратора 39 через второй элемент 151 задержки производится установка в "0" первого триггера 26 и счетчика 35 тактов, а с четвертого элемента 53 задержки установка в "0" счетчика 36 импульсов яркости, счетчика 37 строк, счетчика 38 кадров, первого регистра 3 и второго регистра 5, а на выход 57 устройства поступает сигнал готовности устройства к приему информации. Установка в 0 третьего регистра 47 осуществляется сигналом с формирователя 46 заднего фрон та импульсов через пятый элемент 54 задержки, установка в "0" второго триггера 27 и третьего триггера 28 управления производится в следующем цикле сигналом с первого вЫхода дешифратора 39, установка в "0" четвертого триггера 29 осуществляется сигналом с четвертого элемента 53 задержки, Сигнал с выхода четвертого триггера 29 через четвертый формирователь 16 импульсов, фокусирующую систему ЭЛТ 1 О увеличивает в двараза диаметр луча ЭЛТ 10,Таким образом, способ отображения графической информации и устройство для его осуществления показывают повысить в два раза точность отображения информации по координате Х и по координате У, повысить в 4 раза разрешающую способность отображения графической информации при сохранении стаНдартной полосы частот видеосигнала в тракте записи-воспроизведения системы хранения данных, например, видеомагнитных информационновычислительных комплексов, при этомснижается избыточность передаваемой информации, расширяется возможность применения видеомагнитных комплексов в системах автоматизированного проектирования и управления,Формула изобретения 1 Способ отображения графической информации, основанный на формировании видеосигналов ступенчато-нарастающего и ступенчато-периодического напряжения развертки синхронно с прямоугольными входными сигналами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия способа, видеосигналы формируют в виде последовательности импульсов, количество и местоположение9 1327 импульсов в которой определяется амплитудой соответствующего прямоугольного входного сигнала, длительность которого соответствует длитель ности последовательности импульсов,2. Устройство для осуществления способа отображения графической информации содержащее последовательно со единенные первый и второй генераторы 10 импульсов, первый регистр ипервый цифроаналоговый преобразователь, второй регистр и второй цифроаналоговый преобразователь, информационный вход первого регистраявляется первымвходом уст ройства, первые управляющие входы первого и второго регистров являются вторым входом устройства, информационный вход второго регистра является,третьим входом устройства, и бло ки отклонения луча по координатам У и Х, соединенные с отклоняющей системой ЭЛТ, модулятор которой соединен с выходом Формирователя видеосигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 25 что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит три Формирователя импульсов, третий генератор импульсов, восемь элементов И, четыре триггера, пять эле ментов ИЛИ, счетчик тактов, счетчик импульсов яркости, счетчики строк и кадров, дешифратор, коммутатор, третий, четвертый и пятый цифроаналоговые преобразователи, элемент сравнения, Формирователь переднего фронтаимпульсов, Формирователь заднего фронта импульсов, третий регистр, два сумматора и пять элементов задержки, вход первого элемента задерж ки соединен с вторым входом устройства, выход первого элемента задержки подключен к первомууправляющему входу первого триггера, выход которого подключен к первому входу пер вого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу первого генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к счетному входу счетчика тактов и к входу 50 третьего элемента задержки, выход которого подключен к информационному входу коммутатора первый выхоц которого подключен к первым входам второго и четвертого элементов И, 55 второй выход коммутатора подключен к первым входам третьего и пятого элементов И, выходы четвертого и пя 354 10того элементов И подключены соответ-ственно к первому и второму счетным входам счетчика строк, первый выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому счетному входу счетчика кадров, второй счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход счетчика кадров подключен к информационному вхоцу четвертого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому информационному входу второго сумматора, вто. рой информационный вход которого подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, выход второго сумматора подключен к информационному входу блока отклонения лучапо координате У информационный вход блока отклонения луча по координате Х подключен к выходу первого сумматора, первый информационный вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя, второй информационный вход первого сумматора подключен к выходу третьего цифроаналогового преобразователя, информационный вход которого подключен к второму выходу счетчика строк, третий счетный вход которого подключен к выходу четвертого элемента задержки, являющемуся выходом устройства, соединенным с первым управляющим входом четвертого триггера, с третьими управляющими входами первого и второго регистров, с третьим счетным входом счетчика кадров, с первым счетным входом счетчика импульсов яркости, выход четвертого элемента задержки подключен к первому выходу дешифратора, соединенному с первым входом третьего элемента ИЛИ, с первым управляющим входом второго триггера, входом второго элемента задержки, выход которого подключен к вторым управляющим входам первого триггера и входам сброса, счетчика тактов, выход которого подключен к информационному входу дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому управля 11 13271 юшему входу третьего триггера, первый выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, второй выход третьего триггера подключен к вторым входам четвертого, пятого и шестого элементов И, третий и четвертый выходы дешифраторов подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым управляющим вхо дам третьего и четвертого триггеров и к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму управляющему входу второго триггера, выход которого подключен к уп равляющему входу коммутатора, первый выход второго генератора импульсов подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого формирова О теля импульсов, вход которого является четвертым входом устройства, соединенным с первым информационным входом элемента сравнения, выход седьмого элемента И подключен к вто рому управляющему входу счетчика импульсов яркости, выход которого подключен к информационному входу третьего регистра и к информационному входу пятого цифроаналогового преоб раэователя, выход которого подключен 12к второму информационному входу элемента сравнения, выход которого подключен к входу второго формирователяимпульсов, выход которого подключенк первому входу восьмого элемента Ии к входам формирователя переднегофронта импульсов и формирователя эаднего фронта импульсов, выход которого подключен к входу пятого элементаэадержки, выход которого подключенк первому управляющему входу третьего регистра, второй управляющий входкоторого подключен к выходу формирова.,теля переднего фронта импульсов,третий управляющий вход третьего регистра подключен к выходу восьмогоэлемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего .генератораимпульсов, управляющий вход которогоподключен к второму выходу второгогенератора импульсов, выход третьего регистра подключен к перовомувходу пятого элемента ИЛИ, второйвход которого является пятым входомустройства, выход пятого элементаИЛИ подключен к входу формирователявидеоимпульсов, фокусирующая системаЭЛТ подключена к выходу четвертогоформирователя импульсов, вход которого подключен к выходу четвертоготриггера,1327154 ир Составител Техред Л,О, Кумеки актор М,Банду рректор В.Бутяга 433 П рственного комитета ССС изобретений и открытий 5, Раушская наб., д,4/5 каз 339 исное Тираж ИИПИ Госуд о делам ква, Ж ВН 11303 зводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4