Устройство для формирования окружностей Советский патент 1983 года по МПК G09G1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОКРУЖНОСТЕЙ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в электронных устройствах отображения графической информации.

Известно устройство для генерирования окружностей, содержащее генератор синусоидального напряжения, преобразователь двоичного кода в напряжение переменного тока, фазосдвигающий элемент, подключенный к усилителям по координатам X и У I .

Недостатком этого устройства является малое его быстродействие при построении окружностей малых и средних радиусов, так как время построения окружностей произвольного радиуса выбрано постоянным и равным времени построения окружности максимального радиуса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для создания на экране ЭЛТ изображения в форме кольца, которое содержит регистр, цифро-аналоговый преобразователь, распределитель импульсов триггер пуска, сумматор, интеграторы и ключи сброса интеграторов 2.

Недостатком известного устройства является малое быстродействие, так как время

построения окружностей произвольного радиуса выбрано постоянным и равным времени построения окружности максимального радиуса.

Цель изобретения - уменьшение време5 ни формирования окружностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее регистр кода радиуса, выход которого подключен к одному из входов цифроаналогового преобразовате Q ля, другой вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом первого интегратора, причем выход сумматора яв15 ляется первым выходом устройства, второй интегратор, выход которого является вторым выходом устройства, триггер, один из входов которого является входом устройства, а выход подключен к входу распредели.2Q теля импульсов, второй выход которого подключен к входам ключей, выходы которых подключены к одним из входов интеграторов соответственно, третий выход распределителя импульсов является третьим выходом устройства, содержит два цифроуправляемых резистора, компаратор, счетчик, один из входов которого подключен к выходу триггера, дешифратор, .выход которого подключен к другому входу триггера, а вход дешифратора подключен к выходу счетчика, другой вход которого подключен к выходу компаратора, вход которого подключен к выходу второго интегратора и к.одному из входов BTopoio цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с другим входом первого интегратора, другой вход второго интегратора соединен с выходом третьего цифроаналогового преобразователя, один вход которого соединен с выходом сумматора, а другой соединен с другим входом второго цифроаналогового преобразователя и с выходом регистра радиуса. На чертеже изображена структурная схема устройства. стройство содержит регистр 1 радиуса, цифроаналоговый преобразователь 2, расг ределитель 3 импульсов, триггер 4, сумматор 5. интеграторы 6 и 7, ключи 8 и 9, цифроаналоговые преобразователи 10 и 11, компаратор 12, счетчик 13 и дешифратор 14. Вход компаратора 12 подключен к выходу интегратора 6, а его выход через счетчик 13 и дешифратор 14 подключен к второму входу триггера 4 пуска. Цифроаналоговый преобразователь 10 включен между выходом сумматора 5 и входом интегратора 6, а другой цифроаналоговый преобразователь 11 - между выходом интегратора 6 и входом интегратора 7. Вторые входы цифроаналоговых преобразователей 10 подключены к выходам регистра 1 радиуса. Устройство работает следующим образо м. Ход радиуса окружности поступает из цифровой вычислительной (ЦВМ) машины и записывается в регистр 1 радиуса. По сигналу «Цуск поступающему из внешней ЦВМ, триггер 4 пуска устанавливается в положение, при котором распределитель 3 импульсов 11ачинает вырабатывать сигналы, управляющие работой блоков 2, 7 и 9. Цифроаналоговый преобразователь 2 по коду радиуса и сигналу от распределителя 3 импульсов вырабатывает напряжение, пропорциональное коду радиуса окружности. Через интервал времени, достаточный для окончания переходного процесса при выводе луча из центра окружности в начальную точку ее построения, на втором выходе распределителя 3 импульса вырабатывается сигнал, управляющий размыканием ключей 8 и 9 сброса интеграторов. При размыкании ключей 8 и 9, сброса интеграторов на выходах сумматора 5 и интегратора 6 формируются соответственно сигналы Ux L%cos f-t; UY U,,-sin -.t; где ТI - период гармонического колебания сигнала.i Период гармонического колебания сигнала предлагаемого устройства определяется кодом радиуса и равен, Т, 2xCR(l ), где СД -емкость и сопротивление интеграторов 6 и 7, определяющие период колебаний сигнала при построении окружности мини.мального ра„., . диуса; Z а,--2 -двоичный код радиуса окружносИз приведенного выражения видно, что период колебаний сигнала из.меняется прямо пропорционально коду радиуса окружности. С выхода интегратора 6 синусоидальный сигнал поступает на вход компаратора 12, определяющего моменты прохождения сигнала через ноль. Сигнал с выхода компаратора 12 подается на вход двухразрядного счетчика 13. За один период колебания счетчик 13 переходит в такое состояние, которое будет расшифровано дешифратором 14. Сигнал с выхода дешифратора 14 устанавливает триггер пуска 4 в нулевое состояние, при котором блокируется выдача распределителе.м 3 импульсов выходных сигналов, а также осуществляется установка в нуль счетчика 13. С выходов сумматора 5 и интегратора 6, а также с третьего выхода распределителя 3 импульсов сигналы поступают соответственно на первый, второй и третий выходы устройства. Для оценки по быстродействию прототипа и предлагаемого устройства необходимо определить затраты времени обоих устройств на фор.мирование массива окружностей с произвольными радиусами. Устройство, которое на такое построение затрачивает меньшее время и будет иметь большее быстродействие. Сравнительный анализ прототипа и предлагаемого устройства по математическрму ожиданию вре.мени отображения массива окружностей в случае равномерного распределения вероятностей радиусов в отображаемом массиве окружностей показывает, что если максимальному радиусу окружности соответствует п-разрядный двоичный код RO, а X и tx - текущие значения кода радиуса и соответствующего вре.мени отображения при построении окружности, то выражение для математического ожидания непрерывной случайной величины определяется следующим образом: tx /°tx-P(x)dx.(1) При этом нормированная функция плотности вероятности имеет вид Р(х) f о, если Х о или X : iRo, если . Для прототипа с переменной скоростью формирования, когда t Т(1 -f RO ) Т