Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1984 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к вычислите.льной технике и может быть использоЕзано в устройствах отображения буквенно-цифровой информации на экранах электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Известно устройство для отображения информации, содержащее блоки строчной и кадровой разверток, соединенные соответственно с регистрами кодов координат X и У и координатной отклоняющей системой, генератор символов и знаковые усилители, связанные со знаковой отклоняющей катушкой, цифро-аналоговые умножители и логический блок, соединенный с регистрами кодов координат X и У и цифро-аналоговыми умножителями, нодключенными к знаковым усилителям 1. Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает изменения интерналов между симвс лами i5 зависимости от их размеров и ие позволяет носпроизводить символы в виде ;к)казате,1ей степени или нижних индексов. Выво;1и П)1е на экран ЭЛТ символы (строч11ые н нронисные буквы, цифры, знаки иреиинапия н др |ие) имеют различную Н1ирину, а потому нри равномерных дискретных сдви1-ах луча но горизонтали нолучаются неравномерные интервалы между буквами в слове (увеличенные интервалы вызывают зрительнЕзШ разрыв слова, цщрокне буквы нак.адываются на еоеедние и затрудняют чтение). Неиозможность изображения ноказате.чей степени и нижних индексов вызывает необходимость отображать многозначные цифры или давать словесные иояснеЕШя, что снижает качество изображения и уменьЕнает объем отображаемой информации. Известно также телевизионное устройство отображения ииформаЕЕии, соде)жа1цее три блока намяти, регистр Еюда строки, reEieратор еимволов, блок моду.чяции, ЭЛТ, блок управления, региетр кодов еимволов, расиределитель символов, счетчик, блок анализа числа строк символов, блок В1 :бора ст)ок, определенным образом связаЕ1ЕН)1е меж.чу собой. Данное устройство нозво.гяет отображать разномасштабные си.мволЕ:, в произвольных заданньЕХ участках экрана ЭЛТ (в том числе и в виде степеней плп ЕЖЖНИХ индексов) 2. Однако используемьЕе приньЕипы и технические рен1ения (телевизионнЕэ1Й растр) Eie могут применяться в устройствах с дискретной разверткой растра и функЕЕиональным воспроизведением символов. Кроме того, данное устройство не может воспроизводить таблицы с увеличенными интервалами между колонками цифр без потери ИЕ|форма1Е.ии в каждой строке. Наиболее близким ЕЕО технической суи1ности к предлагаемому изобретению яв.пяется устройство для отображсЕшя информаЕЕии на экране ЭЛТ, содержащее блок синхронизании, соединенный с генератором символов, блоками строчной и кадровой разверток, выходы которых соединены с ОТКЛОНЯЮЕДИМИ катуЕ)Еками ЭЛТ, выход генератора символов соединеЕ с триггером, который подключен к блоку модуляции, Еюдключенному к модулятору ЭЛТ, последовательно соединенные распреде,Еитель имЕЕульсов, блок элементов ИЛИ и коммутатор, который нредставляет собой блок табуляции, первый вход расгЕределителя соединен с блоком синхронизации, второй вход - с Е-енератором символов, другой вход коммутатора подключен к блоку кадровой развертки, а выход - к блоку строчной развертки 3. Однако устройство обеспечивает только табуляЕЕИю колонок Ешфровых таблиц и не может изменять интервалы между символаMEi в зависимости от их ширины, а также не мс;жет восЕ роизводить малоразмерные симEio.. Б виде степеЕЕей или нижних индексов. УказаннЕзЕе недостатки (Ериводят к неравномерной тоновой ЕЕЛотности текстового или табличного изображения, что можно характеризовать в Е1елом низким качеством изображения. Цель изобретения - повыщение точности устройства путем регулирования интерва.лов между .ми и индексами. ПоставленЕЕая цель достигаетея тем, что в устройство для отображения информации Eia экране ЭЛТ, содержащем блок синхронизаЕии, вход которого соединен с одним выходом б.лока табуляции, первый и второй выходы блока синхронизации нодключены к СоответствуЕОЕдим входам блока кадровой развертки, третий выход - к входу блока табу;1ЯЕи1и, четвертый выход - к одному из входов Еенератора символов, первьЕЙ выход которого соедиЕЕен с одним из входов усилителя вертикальной развертки, второй и третий ВЫХОДЕ - еоответственно с одним из входов усилителя горЕ зонтальной развертки и блока модуляций яркости, выход которого подключен к модулятору ЭЛТ, выходы силите;Еей вертикальной и горизонтальной разверток нодключены к знаковой отклоняюЕцей cиcтe Ee, выходы блоков строчной и кадровой разверток соединены с растровой отклоняющей системой, первый вход блока строчной развертки подключен к второму выходу блока синхронизации, второй вход -- к другому выходу блока табуляции, введены Еюследовательно соединенные реЕистр, блок намяти нризнаков индексов, сум.матор, первый и второй триггеры и операЕцюнЕШЕЙ усилитель, выход которого подключен к другому входу усилителя вертикальЕ-юй развертки, входы операционного уси„лителя соединены соответственно с одним из выходов первого и второго триггеров, одЕ1И из входов которых подк;Еючены к четвертому вьЕходу генератора символов и входу реЕистра, а другие их входы соединены с выходами блока, блока памяти признаков индексов, выход регистра соединен с другим входом генератора символов, другой вход сумматора подключен к пятому выходу блока синхронизации, а выход его - к третьему входу блока строчной развертки. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для отображения информации на экране ЭЛТ; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, поясняющие принцип работы блока строчной развертки; на фиг. 3 - фрагмент табличного изображения на экране ЭЛТ; на фиг. 4 - структурная схема блока синхролизации; на фиг. 5 - структурная cjceftfa генератора символов. Устройство содержит блок 1 синхронизации; генератор 2 символов, усилители вертикальной 3 и горизонтальной 4 развертки символов, блок 5 модуляции яркости, блок 6 кадровой развертки, состоящий из счетчика 7 импульсов, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 8 и усилителя 9 мощности сигналов кадровой развертки, блок 10 строчной развертки, состоящий из регистра 11 кода номера табличной колонки, двух ЦАП 12 и 13 и усилителя 14 мощности сигналов строчной развертки растра, блок 15 табуляции, регистр 16 кода символов, блок 17 памяти признаков индексов, сумматор 18 два триггера 19 и 20 и операционный усилитель 21, которые представляют собой блок 22 индексов, ЭЛТ 23 с растровой отклоняющей системой 24 и знаковой отклоняющей системой 25. Связи между узлами и блоками обозначены следующим образом (фиг. 1): линии связи, по которым передается 1-3 сигнала, обозначены «тонкими стрелками; линии, по которым передается много сигналов или параллельные коды, обозначены «толстыми стрелками. Устройство работает следующим образом. На вход устройства подается код символов, в составе которого помимо собственного кода символов имеются признаки размера символов и положения относительно средней линии строки. Данный код принимается в регистр 16, где он хранится до конца воспроизведения символа. Код символов с выхода регистра 16 передается на входы блока 17 и генератора 2 символов, который дополнительно получает синхросигнал от блока 1 синхронизации. Генератор 2 символов преобразует двоичный код каждого символа в два функциональных напряжения перемещения луча по контуру символа и в сигнал подсвета элементов контура. Эти сигналы через усилители 3 и 4 и блок 5 модуляции яркости передаются на знаковую систему 25 л модулятор ЭЛТ 23. После отображения каждого символа генератор 2 формирут сигнал конца символа, который производит исходную установку регистра 16 и триггеров 20 и 21, а также может использоваться для вызова очередного символа для отображения. Блок 1 синхронизации формирует ряд сигналов, управляющих работой блоков строчной 10 и кадровой 6 разверток. Построение и принцип работы блока 1 по строчной 10 и кадровой 6 разверток. Построение и принцип работы блока I. Развертка растра по строке создается блоком 10, который объединяет два канала. Первый канал обеспечивает дискретное перемещение луча между первыми знакоместами колонок (если отображается таблица) и состоит из блока 15 табуляции, регистра 11 и ЦАП 12. Второй канал обеспечивает дискретную развертку внутри каждой колонки (для таблиц) или формирует развертку всей строки, если отображается текст. Сигналы щирины межсимвольных интервалов выдаются из блока 17 на накапливающий сум.матор 18, где происходит суммирование в пределах каждой колонки или для всей информационной стройки. Код суммы с сумматора 18 передается на второй ЦАП 13 блока 10. Выходы ЦАП 12 и 13 суммируются в усилителе 14 мощности, выход которого питает током отклоняющую катушку 24. Сигналы, формируемые в каналах горизонтальной развертки растра, представлены на фиг. 2. Временные диаграммы взаимосвязаны с входными синхроимпульсами (СИ). На выходе ЦАП 12 формируется ступенчатопилообразное напряжение с «больщими ступенями для перемещения луча между колонками таблицы. На выходе ЦАП 13 формируется ступенчато-пилообразное напряжение с «малыми ступенями для перемещения луча между знакоместами в пределах каждой колонки. Затем сигналы с выходов ЦАП 12 и 13 суммируются и преобразуются в отклоняющий ток (выход 14). В случае отображения текста сигнал на выходе ЦАП 12, отсутствует, а сигнал на выходе ЦАП 13 имеет длительность на всю строку и по форме совпадает с сигналом на выходе усилителя 14. После заполнения строки по сигналам с блоков 1 производится сброс регистра 11 и накапливающего сумматора 18 и формируется очередное перемещение луча по вертикали. Развертка растра по вертикали осуществляется блоком 6, в котором имеется счетчик 7 информационных строк, состояние которого затем преобразуется с помощью ЦАП 8 и усилителя 9 в ток развертки растра по вертикали. После развертки последней строки на экране производится сброс счетчиков 7 по сигналу с блока 1 и луч ЭЛТ 23 возвращается в левый верхний угол экрана, т.е. в исходное место очередного кадра. Затем процессы развертки растра и символов повторяются.

При наличии признаков верхнего или нижнего индекса в составе кода символов из блока 17 выдается сигнал вертикального сдвига символов, который поступает на триггер 19 или 20 в блоке 22 индексов. .Уровни с выхода триггеров 19 и 20 передаются на инвертирующий или неинвертирующий входы операционного усилителя 21, а на его выходе формируются соответствующие уровни положительной или отрицательной полярности. Выходной сигнал с операционного усилителя 21 передается на усилитель 3, где суммируется с сигналом вертикальной ;развертки символов. Одновременно признаки индексов служат и признаками уменьшения размера символов, масштаб которых задает генератор 2 символов.

Фрагмент табличного изображения на экране ЭЛТ 23 представлен на фиг. 3, глс в первой колонке обозначены номера условных данных К-Kj5, а в других колонках показаны различные многозначные цифры, выраженные через сомножитель 10. При этом , что позволяет значительно сократить количество знакомест в каждой колонке, а за счет этого вывести дополнительную информацию (в строке помещается, iiaiipnмер, 64 знакоместа). Если отображается текст, то в строках имеются заглавные буквы в 1,5 раза крупнее последующих, а также встречаются обозначения с индексами или простые формулы, что требует изменения межсимвольных интервалов.

Последовательность работы различных блоков в устройстве определяются блоком 1 синхронизации, который содержит формирователь 26 импульсов, элемент 27 задержки сигналов во времени, счетчик 28 знакомест, регистр 29 кода числа знакомест в колонке, компаратор 30 )одов, счетчик 31 колонок, дешифратор 32 типа изображения (таблица или текст), дешифратор 33 наибольщего допустимого состояния счетчика 31, элемент И 34 и делитель 35 частоты. Сигналы СИ, усиленные формирователем 26, передаются на элемент 27 задержки и на счетчик 28. Элемент 27 обеспечивает задержку импульсов СИ на 5-7 мкм, что определяется временем переходного процесса в катушках 24 при сдвиге луча между соседни.ми знакоместами. Задержанные СИ с выхода элемента 27 передаются на генератор 2 символов. Импульсы СИ одновременно запускают счетчик 28, выходы которого подк; ючены к компаратору 30 кодов. С выхода блока 15 табуляции на регистр 29 поступает код числа знакомест в колонке, который с выхода этого регистра 29 передается на второй вход компаратора 30 и на вход дешифратора 32. При совпадении кодов на выходе компаратора 30 формируется сигнал равенства, который производит сброс счетчика 28, регистра 29 и подается на элемент И 34,

а также на сорос накапливающего сумматора 18. Сигнал с компаратора 30 также запускает счетчик 31 колонок в режим отображения таблиц. Если же отображается текст, то на регистр 29 поступает код большого числа знакомест в первой колонке, т.е. полная строка считается первой колонкой, и тогда дешифратор 32 формирует сигна.ч, подаваемый на счетчик 31, который при этом переводится в состояние фиксации наибольшего числа. Выходы счетчика 31 подключены к дешифратору 33 и к блоку 15 табуляции. Выходной сигнал дешифратора 33 подается на первый вход элемента И 34, на второй вход которого приходит сигнал с компаратора 30. При совпадении во времени двух входных сигналов на выходе эле.мента И 34 появляется сигнал конца строки, кото|)ый производит сброс счетчика 31 и передадутся lia счетчик 7 и регистр 11, а такл , на делятс.чь 35 частоты. Делитель 35 частот1.,1 имеет коэффициент деления, равпый числу строк на экране (например «32). с выходе делителя 35 частоты формируется сигнал конца развертки кадра, который производит сброс счетчика 7 в блоке 6 кадроьюй развертки. Описанные процессы в блоке I циклически повторяются с частотой кадровой развертки (30-50 Гц).

Генератор 2 символов содержит дешифратор 36 кода символов, блок 37 опроса блока 38 ()янной памяти, регистр 39 позициош-юго кода разложе11ия символов, два формирователя 40 и 41 сигналов развертки символов и формирователь 42 сигналов нодсвета элементов контура символа. Дешифратор 36 преобразует .входной двоичный код символов в десятичный код и передает его на адресные входы блока 38. Одновременно п дснцгфраторе 36 выделяется сигнал мас1итаба симво;1а, который передается на фо)мнро15атели 40-42. Блок 37 опроса состоит из генератора ударного возбуждения, который формирует пачку импульсов с частотой следования примерно равной 1 МГц, и распределителя имнульсов, «расцепляющего .чанную пачку на отдельные импульсы, сдвинутые во времени относительно друг друга. Расгфеделенные импульсы производят последовате.чьный опрос блока 38, который вьшолнеп в виде ферритовых колец с соответствуюпдими прошивками, а на его выходе формируются последовательные коды, управляюп1ие процессом воспроизведения символов. Эти к(JДЫ передаются на формирователи 40- -42. Два формирователя 40 и 41 но схеме идентичны и представляют собой генераторы кусочно-ломанных напряжений, работающие по принципу заряда-разряда емкости. Скорость заряда-разряда регулируется, чем достигается изменение масштаVба символов. Формирователь 42 состоит из носл(Д1)вательно соединенных триггера и усилителя, формирующих сигналы подсвета элементов символа. Коэффициент усиления изменяется, чем достигается поятоянство яркости разномасштабных символов. Блок 15 табуляции представляет собой ПЗУ, в котором хранятся данные о всех таблицах, которые могут отображаться, на экране ЭЛТ 23. ПЗУ опрашивается кодом со счетчика 31 колонок, выходной код содержит два числа: код положения по оси X первого знакоместа каждой колонки и код числа символов в колонке. С источника информации на блок 15 подается сигнал признака таблицы или текста. Если поступает признак текста, то выдается код общего числа знакомест в строке и затем блок 15 в создании строчной развертки не участвует. Если же поступает признак определенной таблицы, то с выхода блока 15 последовательно выдаются коды координат X и числа символов в колонке. Код координат подается на регистр II, а код числа символов подается на регистр 29 и далее на компаратор 32. кодов. Предлагаемое изобретение обеспечивает изменение межсимвольных интервалов пропорционально размерам и ширине символов и воспроизведение показателей степени или нижних пределов индексов, что приводит к повышению точности устройства.

I I i 11 I i I 1111 i I I I 11 11

СИ

Вых. Щ

Вых, /j

Вых. f

.Z

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее блок синхронизации, вход которого соединен с одним из выходов блока табуляции, первый и второй выходы блока синхронизации подключены к соответствующим входам блока кадровой развертки, третий выход - к входу блока табуляции, четвертый выход - к одному из входов генератора символов, первый выход которого соединен с одним из входов усилителя вертикальной развертки, второй и третий выходы - соответственно с одним из входов усилителя горизонтальной развертки и блока модуляций яркости, выход которого подключен к модулятору ЭЛТ, выходы усилителей вертикальной и горизонтальной развертки подключены к знаковой отклоняющей системе, выходы блоков строчной и кадровой разверток соединены с растровой отклоняющей системой,первый вход блока строчной развертки подключен к второму выходу блока синхронизации, второй вход - к другому выходу блока табуляции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства за счет регулирования интервалов между символами и индексами, введены последовательно соединенные регистр, блок памяти признаков индексов, сумматор, первый, второй триггеры и операционный усилитель, выход которого подключен к другому входу усилителя вертикальной развертSS ки, входы операционного усилителя соединены соответственно с одним из выходов (Л первого и второго триггеров, одни из входов которых подключены к четвертому выходу генератора символов и входу регистра, а другие их входы соединены с выходами блока памяти признаков индексов, выход регистра соединен с другим входом генератора символов, другой вход сумматора подключен к пятому выходу блока синхро00 4 низации, а выход его - к третьему входу блока строчной развертки. 00 О5

Параметр Параметр Пар

/V

1,2-10 3 10

,1 ,

1,10 7 /0

1,9 -W 12 -JO

/r/j I 2,1 -W i 1 -10

15 J3

70

B6 . Фиг.З у кг От 15 Фиг,