Устройство для отображения информации наэкране элт

О П И С А Н И Е805291ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликяа делан изобретений и аткрытийОпубликовано 15.02.81. Боллетень М 6 Дата опубликования описания 15.02.81(54) УСТРОРСТВО ЙЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНфОРМАБИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛТ Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в устройствах вывода ЭВМи автоматизированных системах управления при формировании и отображении йнформации с высокой точностью воспроиз 5веденияИзвестны устройства для отображенияинформации на экранах ЭЛТ, содержащиерегистры сдвига, регистры кода, генера 10тор импульсов, формирователи напряжения,элементы И, ИЛИ т 11.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является устройстводля отображения информации, содержащеет 5формирователь отклоняющих напряжений,распределитель микротактов, генераторимпульсов, элемент задержки, приемныйрегистр, элементы И, ИЛИ 2,Недостатки укаэанных устройств - не-высокая точность отображения информация,а такие большое время формирования ибольшая разрядность кода, определяемыечислом элементов, составляющих обобщенную фигуру, Повышение точности отображения информации в этих устройствах связано с увеличением числа элементов, составляющих обобщенную фигуру, а значитс дальнейшим увеличением информационных, временных и аппаратурных затрат наформирование изображений.Бель изобретения - повышение точности отображения информации,Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены блок выборамикрополиграмм, блок кода микрополи -грамм, второй распределитель микротактов, два формирователя ступенчатых напряжений, элемент И, четыре элементаИЛИ, причем первый вход блока выборамикрополиграмм соединен с выходом элемента И, первый вход которого связан совходом первого распределителя микротактов и с выходом генератора импульсов,а -торой вход элемента И соединен с одним нз выходов первого распределителямикротактов, второй вход блока выборамикрололиграмм подключен к шине "Пуск,третий его вход соединен с выходом блока регистров кода подсвета, а четвертый вход - с выходом бпока кода микрополиграмм, первый вход которого поцкпючен к шине "Код симвопа, второй - к первому входу первого элемента ИЛИ и первому выходу блока выбора микрополиграмм второй выход которого подключен к четвертому входу блока подсвета, а третий выход - еще к одному входу блока форми о рования откпоняющих напряжений, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с шиной "Пуск", а выход - со входом второго распределителя микротактов, выходы которого соединены со вторым входом блока регистров кода подсвета и со входами второго третьего и четвертого элементов ИЛИвыходы второго и третьего элементов ИЛИ и выход четвертого элемента ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым формирователями ступенчатых напряжений, выходы которых связаны с всоответствующими сумматорами, а также тем, что блок кода микрополиграмм содержит пятый элемент ИЛИ, первый 251вход которого соединен со входом блока, второй вход - с выходом второго эпемента И, а выход - со входами счетчика и 15 55 эпемента задержки, выход которого подкпючен к регистру и первому входу второго элемента И, второй вход которого связан с первым выходом триггера, первый вход которого соединен со входом блока, второй вход - с выходо счетчика, а второй выяоц - с первыми входами эпе 35 ментов И группы, вторые входы которых подключены к выходам регистра, подключенного к шине "Коц символа", а выходы элементов И группы связаны со входами дешифратора, выходы которого соединены с выходом блока, и тем, что блок выбора микропопиграмм содержит группу триггеров, первые входы которых соединены с первой входной шиной, а вторые входы через соответствующие элементы ИЛИ первой группы связаны с выходами соответ 45 ствующих элементов И первой и второй групп и непосредственно со входами шестого эпемента ИЛИ, первые выходы всех триггеров связаны с первыми входами элементов И первой группы, первый выход первого триггера соединен с первыми входами первых элементов И третьей и второй групп соответственно, вторые выходы кажцого триггера, кроме последнего, связаны с первыми входами соответствующего и поспедуюших элементов И четвертой Группы и с первыми входами элементов И пятой группы, первые выходы каждого триггера, кроме первого, соединенычерез элементы И четвертой группы с одними входами элементов И, кроме первых,третьей и второй групп, выходы элементовИ третьей группы соединены с первойвходной шиной и через элементы И-НЕ -с элементами И второй группы, поцключенными через элемент задержки к седьмомуэлементу ИЛИ, связанному со второй входной шиной и с зиговым регистром, подкпюченным к третьей входной шине, выходу шестого элемента ИЛИ и элементам Итретьей группы, элементы, И второй группы соединены со второй выходной шиной,выход каждого элемента И пятой группысвязан с другим входом соответствующего элемента И первой группы а кромецослецнего - с другим входом последующего элемента И этой же группы, другиевходы первых элементов И первой и пятойгрупп связаны с четвертой входной шиной,вторые выходы триггеров подключены кодним из входов третьего элемента И,другой вход которого соединен со сдвиговым регистром, а выход - с третьей выходной шиной. На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - схема бпока выбора микропопиграмм; на фиг. 3схема блока кода микрополиграмм; нафиг, 4 - схема блока регистров кода под-:света; на фиг. 5 - схема блока подсвета;на фиг. 6 - возможная формируемая фигура и набор микрополиграмм,Устройство содержит генератор 1 импульсов, распределители 2 и 3 микротактов, эпемен т И 4, элем ен ты ИЛИ 10-1 2и 19,. блок 5 формирования откпоняющихфункций (ЬФФ) блок 6 выбора микрополиграмм (БВМ), блок 7 кода микропоiиграмм (БКМ), блок 8 регистров кода подсвета (БРКП), блок 9 подсвета (БП),формироватепи 13 и 14 ступенчатого напряжения, элементы 15 и 16 суммирования отклоняющих функций, электроннолучевую трубку 20 с системами отклоненияпо координатам У 21 и Х 22 и модупятотором 23, шины "Пуск" 17, Конец отображения" 18, "Код символа" 24.формирование изображений .осуществляется таким образом, что в каждойточке точечного растра формируются только необходимые дпя данного изображенияфигуры-микропопиграммы из набора возможных (фиг. 6), принадлежащих этойточке. Причем сформированные микропопиграммы составляют трассу перемещениялуча ЭЛТ, индивиду.-,пьную для каждого5 10 15 20 25 55 40 50 55 конкретного изображения. Подсвечныеэлементы, входящие в эту трассу, и составгпют контур изображения. В каждомиз девяти узлов точечного растра можетбыть сформировано восемь четырехэлементных треугопьных микропопиграмм (фиг.бв,На фиг. 6 б показана фигура, которая могла бы быть сформирована в каждом узлерастра,Распределители 2 и 3 микротактовфункционируют таким образом, что на каждом такте последовательно в возбужденном состоянии может находиться толькоодин из их выходов, Распределителем 2микротактов, число выходов которого определяется числом элементов, составляющих микропопиграмму, управляют импульсы с выхода генератора 1, г распределителем 3, число выхоцов которого определяется числом узлов точечного растра,управляют импульсы с выхоца БВМ 6.Блок 6 выбора микропопиграмм в зависимости от кода, поступающего с выходов БКМ 7 и БРКП 8, выбирает только необходимые из возможных микропопиграмм, формируемых в каждом узле точечного растра, БФФ 5 управляет сигналами с выходаБВМ 6, в соответствиис которыми отклоняющие функции черезэлементы 15 и 16 суммирования, навторые входы которых поступают ступенчатые отклоняющие функции, определяющиеконкретный узел точечного растра, поступают на отклоняющие системы ЭЛТ 20.В соответствии с этими функциямн в каждом узле точечного растра формируютсятолько необходимые для отображаемойфигуры микропопиграммы. В каждой микрополиграмме подсвечиваются только теэлементы, которые составляют контуризображения. Импульсы подсвета снимаются с выхода БП 9, вхоцы которого связаны с выходами БРКП 8 и синхронизируются импульсами с выходов распределителя 2 микротактов. Код изображения поступает на вход устройства по шине 24 Формируемый растр (микрополиграммный растр) обладает большой структурной избыточностью. Дпя обеспечения функциональной полноты микропопиграммного растра (фиг. 6 а), т.е. для обеспечения формирования любого из элементов необходимо и достаточно в каждом узле растра формировать не более рех из восьми микрополиграмм. В этом случае для хранения кода подсвета в каждом узге растра достаточно всего 12 дв.ед. Это позво-;. ляет значительно сократить обьем информации, необходимый дпя описания форми руемых изображений. Именно с цепью сокрашения объема информации в устройство введены блок 7 код микропопиграмм и блок 8 регистра кода подсвета,Функциональная схема блока регистров кода подсвета представ,ена на фиг. 4. В состав блока входят регистры 25-33, блоки 34-42 элементов И группы 43-53 элементов ИЛИ.,Пвенадцатиразряцные регистры 25-33 служат дпя хранения кода подсвета, поступающего по шине 24, для трех четырехэпементных микрополиграмм. Группы 34-42 элементов И предназначены дпя считывания кода подсвета с соответствующего регистра 25 33 в БП 9 чеоез элементы ИЛИ 53 в соответствии с возбужденным выходом распределителя 3 микротактов. Элементы ИЛИ 43 э 1 служат дпя формирования трехэпементного кода коррекции"который через соответствующие элементы ИЛИ 52 поступает в БВМ 6 и БП 9. Блок 6 выбора микропопиграмм (фиг. 2) содержит триггеры 54, элементы И 56- 61, эпемечты ИЛИ 55 62 и 63, элементы НЕ 64 сдвигавший регистр 65, элемент 66 задержки.Между каждой из возможных микрополиграмм, формируемых в узле точечного растра, и определенным из триггеров 54 установлено взаимно-однозначное соответствие, т.е, триггеры 54 служат дпя запоминания кода микрополиграммы, поступающего на их единичные входы с выходов БКМ. При этом в возбужденном состоянии могут находнться лишь три из восьми триггеров. Иначе, триггеры 54 запоминают запросы на формирование выбранных в соответствии с поступающим кодом микрополиграмм. Элементы И 56 и 57 представляют цепь учета запроса на формирование микропопиграммы, т,е, по цепи элементов осуществляется сброс триггера после окончания формирования соответствующей микропопиграммы. На вход этой цепи учета запросов поступает каждыйчетвертьгй импульс с генератора 1 импульсов, Элементы И 58 и 60, элементНЕ 64, элементы ИЛИ 62 и 63, элемент 66 задержки составляют цепь коррекции запросов в соответствии с "кодомкоррекции", записанном в трехразрядномсдвигающем регистре 65. Код,коррекциисодержит трч разряда, каждыи и= которыхоответствует очной из трех выбранныхмикропопиграмм. Если в разряде "0", тоэто означает, что ни один из эементов соответствующий этому разряду микропо805291 пиграмм, подсвечен не будет, поэтомунет необходимости в формировании этоймикропрограммы. Цепь коррекции запросовименно и обеспечивает сброс этого триггера в "0", в соответствующей микропрограмме которого не будет иоасвечиваться ни один элемент. Импульсом просмотра цепи коррекции является любойимпульс, устанавливающий тоиггер 54 в"0". Элемент 66 задержки спужит длятого, чтобы импульс просмотра поступалв цепь коррекции посе того, как произой/дет сдвиг на один такт в регистре 65..Импупьс просмотра цепи коррекции, кроме того, синхронизирует работу БП 9,Элемент И 61 служит для выделения импульса конца формирования микрополиграмм в узле точечного растра, которыйпоступает на вхоа распределителя 3 микротактов и на вход БКМ 7,Блок 7 кода микрополиграммы(фиг.3)содержит регистр 67, элементы И 68 и72, дешифратор 69, счетчик 70, триггер71; элемент ИЛИ 74, эпемент 73 задерж- ки. Четырехэпементный код микролопиграммдля формируемого узла растра, хранимый в младших четырех разрядах 36-разрядного сдвигавшего регистра 76, через элементы И 68, вторые входы которых свя- Зо заны с нулевым выходом триггера 71, поступает ыа входы дешифратора 69, с выходов которого восьмиэлементный коа микрополиграмм поступает на вхо 6 БВМ 6, После окончания цикла работы БВМ 6 им пульс "Конец формирования микрополиграмм" с выхода эяемента И 61 через элемент ИЛИ 74, элемент 75 задержки осуществпяет сдвиг информации в регистре 67 на один разряд. Перед тем, как ао осуществится савиг информации, этим же импульсом триггер 71 переводится в единичное состояние, что блокирует прохождение информации на входы дешифратора 69 и изменяет на единицу состояние двух-разрядного счетчика 70. Элементы ИЛИ 74, задержки 73, И 72 образуют генератор сдвигающих импульсов, частота следования которых определяется временной задержкой, величину которой выбирают из соображений обеспечения переключения триггеров. Четвертый импульс с выхода элемента ИЛИ 74 переполнит счетчик 70 и триггер 7 1 установится в "0", т.е. генератор сдвигающих импуиьсов окажется заблокирован, а выходы дещифратора разблокированы. Таким образом, за время перевода луча с одного узда точечного растра в следующий в БКМ 7 осуществляется 8фоомирование восьмиэлементного кода микрополиграмм,Б состав блока 9 подсвета (фиг, 5)входят распредепи тель 75 микротактоврегистр 76, элементы И 77 и 78, элементы ИЛИ 79 и 80. Распределитель 75микротактов имеет три выхода и управляется с выхода элемен.а ИЛИ 63 БВМ 6,В трехразрядном регистре 76 хранится"код коррекции", который записывается свыходов элементов ИЛИ 52 БРКП 8. Сигналы с выходов элементов И 77 осуществляют коммутацию коде подсвета, сним аемого с выходов элементов ИЛИ 53 ЬРКП8, через элементы И 78, ИЛИ 79 и 80на модулятор 23 ЭЛТ 20. Синхронизацияосуществляется импульсами с выхода распределителя 2 микротактов.Устройство работает спедующим образом,По шине 24 в регистр 67 БКМ 7 записывается код микрополиграмм, а в ре-гистры 25 БРКП 8 записывается кодподсвета для трех микрополиграмм в каждом узле точечного растра. Посколькутриггер 71 находится в нулевом состоянии, с выходов дешифратора 69 БКМ 7снимается восьмиэлементный код, причемв возбужденном ("1) состоя ии находятся три из восьми разряаов кода, которыйзаносится в соответствующие триггерыБВМ 6,По сигналу "Пуск" го шине 17 возбуждается первый выхеа распредепителя микротактов 2, что обеспечивает считывание кода подсвета трех микрополиграмм для первого узда точечного растра с выходов регистра 25 через элементы И 34 и ИЛИ 53 БРКП 8 на соответствующие входы БП 9. Кроме того, на выходах элементов ИЛИ 43 выделяется трехэлементный "код коррекции", который через элементы ИЛИ 52 записывается в регистр. 65 ЬВМ 6 и регистр 76 БП 9. По сигналу "Пускф также запускается генератор 1 импульсов и осуществляется просмотр цепи коррекции БВМ 6. В случае, когда в первом разряде регистра 65 записана "1", на БФФ 5 поступит сигнал с первого единичного триггера 54 БВМ 6 через элементы И 60. Если же в первый разряд регистра 65 записан О", то первый единичный триггер 54 будет сброшен, а к БФФ 5 будет подключен следующий единичный триггер 54 в том случае, еспи окажется, что второй разряа регистра 65 единичный и т.д.Таким образомк БФФ 5 будут последовательно через каждый цикл работы рас9 8052 предепитепя 2 микротактов поакпючаться только те "единичные" триггеры, в соответг"вующнх микропопиграммах которым необходимо подсвечивать хотя бы один элемент. Сброс триггера 54 осуществляется каждым четвертым импульсом генератора 1 через элемент И 4 и цепь учета запросов БВМ 6. Каждому из восьми выходов БВМ 6 соответствует конкретная микропопиграмма, дпя формирования 0 которой необходимы свои откпоняющие функции. БФФ 5 как раз и осуществляет выбор необходимых откпоняющих функций апя формирования микрополиграммы в соответствии с возбужденным выходом БВМ15 6. Очевидно, что на каждом цикле работы распределителя 2 микротактов в возбуженном состоянии может находитьея лишь один выход БВМ 6. Отклоняющие функции через определенные эпементы 15 20 л 16 суммирования, на вторые входы которых с выхоаов формирователей 13 и 14 ступенчатого напряжения поступают уровни напряжения, определяющие узел точечного растра, поступают па Отклоняющие 35 системы 21 и 22 ЭЛТ 20, Одновременно с формированием микропопнграммы на модулятор 23 ЭЛТ 20 с выхода БП 9 последовательно поступает коц подсвета именно формируемой микропопигоаммы. щоИмпульс, устанавпивающий по пепи учета запросов БВМ 6 последний из федпничных" триггеров 54 в "0", является импульсом конца формированцл,микропопиграмм в данном узпе растра, который через элемент И 61 поступает на вход распределителя 3 микротактов, а также запускает генератор четырех сдвигающих импульсов БКМ 7. Возбуждение следующего выхода распредепитеня 3 микротак О тов означает, что луч переходт в следующий узел растра, в котором анолсгичным образом происходит формирование только необходимых микропопиграмм. Процесс повторяется до тех пор, пока с выхода распределителя 3 микротактов по шине 18 не будет снят импульс "Конец отображения, по которому пуч переводится на начало нового знакоместа и обновляется информация в регистрах 25-33 и 67.Таким образом, на экране ЭЛТ формируется контур, состоящий из микрополиграмм, количество которых дпя формируемого изображения минимапьно. При этом в каждой микропопиграмме подсве 55 чиваются только те элементы, которЫе составляют контур изображения.Формируемый "микрополигрзммный растр обеспечивает высокую точность 10отображения информации, максимально приближенную к точности отобрзжения информации устройствами,. реализующими функциональные способы .,ормировзния изображений. Кроме того, устройство позвопяет исключить накопление ацибок при формировании изображений з . счет того, что микрополиграммы имеют замкнутую структуру и независимы между собой.формула изобрете ния1. Устройство дпя отображения информации на экране ЭЛТ, содержащее генератор импульсов, вход которого связан с шиной "Пуск", первый распределитель микротактов, выхоаы которого подключены ко входам блока формирования откпо- няющих напряжений, выходы которого через соответствующие сумматоры связаны с отклоняющими системзми ЭЛТ, и к первому входу блока подсвета, выход которого подключен к модулятору ЭЛТ второй вход - к первому выходу блока регистров кода подсвета, первый вход которого соединен с шиной "Код символа", а второй выход - с третьим входом блока подсвета, шину "Конец отображения", о.т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности отображения информации, в него введены блок выбора микрополиграмм, блок хода микрополиграмм, второй распределитель микротактов, два формировзтепя ступенчатых напряжений, эпомент И, четыре элемента ИЛИ, причем первый вход блока выбора микропопиграмм соединен с выходом элемента И, первый вход которого связан со входом первого распределителя микротактов и с выходом генераторз импульсов, а второй вхоа эпемента И соединен с одним из выходов первого распределителя микротактов, второй вход блока выбора микропопиграмм подключен к шине Пуск", третий его вход соединен с выходом блока регистров кода поасветз, а четвертый вход - с выходом бпока кода микропопиграмм, первый вход когорого подключен к шине Код символа", второйк первому входу первого элемента ИЛИ и к первому выходу блока выбора микропопиграмм, второй выход которого поаключен к четвертому входу блока подсвета, а третий выход - еще к одному входу блока формирования отклоняющих напряжений, второй вход пер-ого элемента ИЛИ соединен с шинойПуск, а выход - со входом второго распредепитепя микротактов, выхоаы которого соединены со вторым вхо11 ,8052 дом блока регистров кода подсвета и со вхоцами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ и выход четвертого элемента ИЛИ соецинены соответственно с первым и вторым формирователями ступенчатых напряжений, выходы которых связаны с соответствующими сумматорами.2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я, тем, что блок кода микро О поли рамм содержит пятый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен со входом блока, второй вход - с выходом второго элемента И, а выход - со входами счетчика и элемента задержки, выход которо го подключен к регистру и первому вхо ду второго элемента И, второй вхоц которого связан с первым выходом триггера, первый вход которого соединен со входом блока, второй вход - с выходом счетчика, 20 а второй выход - с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходам регистра, подключенного к шине"Коц символа, а выходы элементов И группы связаны со входами 251дешифратора, выходы которого соединены с выходом блока.3. Устройство по и. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что блок выбора микрополиграмм содержит группу триггеров, За первые входы которых соединены с первой входной шиной, а вторые входы через соответствующие элементы ИЛИ первой группы связаны с выходами соответствующих элементов И первой и второй групп35 и непосредственно со входами шестого элемента ИЛИ, первые выходы всех триггеров связаны с первыми входами элементов И первой группы, первый выход первого триггера соединен с первыми входами первых элементов И третьей и второй 9112групп соответственно, вторые выходы каждого триггера, кроме последнего, связаны с первыми входами соответствующего и последующих элементов И четвертой группы и с первыми входами элементов И пятой группы, первые выходы каждого триггера, кроме первого, соединены через элементы И четвертой группы с одними входами элементов И, кроме первых, третьей и второй рупп, выходы элементов И третьей группы соединены с первой выходной шиной и через элементы И-НЕ- с элементами И второй группы, подключенными через элемент задержки к седьмому элементу ИЛИ, связанному со второй шиной и сдвиговым регистром, подключенным и третьей входной шине, выходу шестого элемента ИЛИ и элементам И третьей группы, элементы И второй группы соединены со второй выходной ши- ной, выход каждого элемента И пятой группы связан с другим входом соответствующего элемента И первой группы, а кроме последнего - с другим входом последующего элемента И этой же группы, другие входы первых элементов И первой и пятой групп связаны с четвертой входной шиной, вторые выходы триггеров подключены к одним из входов т .етьего элемента И, другой вход которого соединен со сдвиговым регистром, а выход - с третьей выходной шиной.Источ;.ики информации,принятые во внимание при экспертизе1. Говоров В. С. Отображение машинных решений на экранах ЭЛТ, М.Сов.радио", 1975.2. Авторское свидетельство СССР Ъ 540272, кл. С 06 К 15/20, 1977 (прототип).805291 Ф Фг,ювкаэ 10934/81 Тираж 7 КИИП Подписно Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проекты.=л, 4