Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1984 года по МПК G06G1/08 

i Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вывода графической информации на экран электронно-лучевой трубки. Такие устройства отображения находят широкое применение в автоматизированных комплексах управления воздушным движением. На экр нах индикаторов отображается графическая информация в виде векторов скорости воздушных объектов, линий контролируемой зоны, карты метеороло гических условий, контуров коридоров движения и т.д., что необходимо для эффективного решения задач управлени воздушным движением. Известно устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее регистр, реверсивные счетчики каналов X и Y, цифроаналого вые преобразователи, счетчик длины проекции генераторов импульсов, дели тель частоты, блок выделения нуля, вентиль и коммутатор Q . Недостатками данного устройства явJlЯютcя низкие точность и качество отображения информации. В известном устройстве приращения векторов по од ной составляющей формируются с частотой f, а по другой - с частотой f/k, где k зависит от угла наклона, вектора к оси координат. Но в большин стве случаев f не делится без остатка поэтому имеют место ошибки отображени векторов по величине и направлению. Вторым недостатком известного устройства является сложность задания исходных данных: вектор определяется пятью параметрами, которые необходимо готовить при помощи дополнительной аппаратуры. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержаш.ее счетчик, блок выделения нуля, регистр, триггер.уп. ра,зления, счетчик, сумматоры по коор динатам X и Y, соответственно подключенные к сдвигателям кодов по координатам X и Y, которые связаны с регист ром и цифроаналоговыми преобраэоваталями, блок сравнения, коммутатор и дешифратор, соответственно связанные между собой 2j . Недостатком известного устройства является то, что вся графическая информация отображается одинаковыми сплошными линиями. Это затрудняет или делает невозможным однозначное воспри 772 тие информации. Например, в случае одновременного отображения на экране границы контролируемой зоны, карты местности и карты метеорологических условий оператор не может отличать одни линии от других, быстро и правильно читать всю графическую информацию. Цель изобретения - точность отображения, а также расширение области применения устройства путем обеспечения отображения графической информации различными типами линий. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержапее регистр, первый выход которого соединен с входом преобразователя кодов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами сумматоров по координатам X и Y, а третий выход - с. первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, третий вход - с выходом первого элемента И и вторыми входами сумматоров по координатам X и Y, а выходы первого счетчика соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с входом регистра и первым входом триггера, второй вход которого является первым входом устройства, а второй выход триггера соединен с первьм входом первого элемента И, второй вход ко7-орого соединен с генератором импульсов, второй и третий выходы per гистра соединены соответственно с третьими входами сумматоров по координатам X и Y, выходы которых через цифроаналоговые преобразователи соединены с отклоняющими системами ЭЛТ и усилитель сигналов подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, введены элемент ИЛИ, второй счетчик, третий четвертый и пятый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами регистра, вторые входы с вторьм выходом триггера, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом усилителя сигналов подсвета, третий вход четвертого элемента И соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с первьм выходом триггера, а выход - с третьим входом пятого элемента И. 3 Ha фнг. I припедииа схема лридлагаемого устройства; на фиг. 2-4 схемы eio составных частей. Устройств9 для отображения графической информации на экране ЭЛТ содержит ЭЛТ 1 , ци поаналоговые преобразователи 2 и 3, сумматоры 4 и 5, первый счетчик 6, генератор 7 импуль оов, первый и второй элементы И 8 .1 9, регистр 10, триггер -1 I , преобра зователь 12 кодов, третий, четгертый и пятый элементы И 13-15, второй сче чик 16, элемент 1-ШИ 17, усилитель 18 сигналов лодсвета, отклоняющие катуш ки 1 9 и 20, шину 21 ввода информации шину 22 импульса начала отображения, шину 23 кодов проекций векторов на оси координат, шину 24 признаков групп вектороь, шину 25 кодов приращений координат X и шину 26 кодов приращений координат Y. Преобразователь 12 кодов (фиг.2) содержит узел 27 сравнения кодов, коммутатор 28, дешифратор 29, сдвига тели 30 и 31 кодов и шину 32 кодов старших разрядов большей проекции вектора. Узел 27 сравнения предназначен для формирования сигналов дХ 2 uY или Д У Д X , г;-.е и X и и Y соответственно коды проекций вектора на оси координат X и Y. Коммутатор 28 предназначен для вы бора старших разрядов одной из двух проекций вектора дХ и д Y по сигнала узла 27 сравнения и реализуется на стандартных элементах 2И-ИЛИ-НЕ. Известно, что при отображении на экране ЭЛТ за одно и то же время век торов, длины которых отличаются друг от друга менее чем в 2 раза, различи отображаемых векторов по яркости не воспринимаются глазами. Это свойство используется в данном устройстве. Все возможные величины составляющих векторов делятся на некоторое число групп, в каждой из которых векторы отличаются по длине друг от друга менее чем в 2 раза. Дешифратор 29 (фиг.З) формирует восемь признаков групп. К первой группе отнесены векторы наименьшей длины. Пусть, например, вся проекция вектора на ось координат представлена десятью разрядами. По семи cтapши разрядам определяются признаки групп При отсутствии I в семи старших разрядах векторы относятся к первой 774 группе. При наличии 1 только в младшем из семи старших разрядов векторы относятся к второй группе и т,д. Дешифратор 29 реализует следующие функции, „ b d е Г g; b с d е f g; d ё f; F Г b с d e; f Ъ b с d; F all c; F a b; Fg a, где a,b,c,d,e,a,g соответственно первый, второй и т.д. разряды большей состав ляющей вектора; а, b,c,d,e,f, g - их инверсные значения (первый разряд старший). Дешифратор 29 (фиг.З) содержит инверторы 33 - 47 и элементы И-НЕ 48-55. Сдвигатели 30 и 31 кодов предназначены для деления кодов составляющих вектора на некоторое число п (которое может быть равным 1, 2, 4, 8, 16 и т.п.) путем сдвига кодов в сторону младших на О, 1, 2, 3 ... разрядов. Преимуществом таких сдвигателей по сравнению с регистрами сдвига является выполнение операции сдвига за один такт. На фиг. 4 в качестве примера показана часть схемы сдвигателя 30 (31), в которой содержатся группа элементов И 56 для сдвига кодов на пять разрядов, группа элементов И 57 для сдвига кодов на шесть разрядов и группа элементов И 58 для сдвига кодов на семь разрядов. Выходы элементов И соответственно связаны с входами группы элементов ИЛИ 59. Остальные узлы, входящие в состав устройства (регистр, счетчики, сумматоры и т.п.) ничем не отличаются от известных. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 11, счетчики 6 и 16 и регистр 10 установлены в О, генератор 7 вырабатывает импульсы, элемент И 8 закрыт, По шине 21 на вход регистра 10 подают ся коды проекций вектора д X и дY и признаки типа линии (сплошная, штриховая, пунктирная, штрих-пунктирная) . Знаковые разряды ДХ HAY непосредственно управляют суммато- рами 4 и 5 - определяют режимы их работы - сложение или вычитание. 51 В узле 27 сравниваются по величине коды Д X i; Y и вырабатывается, один из двух сигналов i, X Y или . По результату сравиения коммутатор 28 выбирает код старших разрядов большей из двух проекций и направляет на вход дешифратора 29. Дешифратор определяет коэффициент п, который выдается на входы сдвигателей 30 и 31 и счетчика 6. В сдвига телях 30 и 31 осуществляется деление кодов йХ и д Y на коэффициент п, на их выходных шинах 25 и 26 устанав ливаются коды приращений координат S X и 6 Y. Коэффициент п заломинается в счетчике 6( сигналом с триг гера II разрешается ввод числа п), т.е. соответствующий счетный триггер устанавливается в единичное состояние. Далее по импульсу начала отображения, поступающему на вход устройства по шине 22, переключается в единичное состояние триггер 11 и открывает элемент И 8. Импульсы генератора 7 проходят через элемент И 8 на входы сумматоров 4 и 5 в качестве сигналов разрешения ввода приращений 6 и SY. Сумматоры 4 и. 5 работают в режимах сложения или вычитания в зависимости от уровней напряжений в знаковых разрядах регистра 10. Текущие значения кодов координат с выходов сумматоров 4 и 5 поступают на цифроаналоговые преобразователи 2 и 3, в которых они преобразуются в аналоговую форму, усиливаются по мощ ности и используются в катушках I9 и 20 для отклонения луча ЭЛТ 1. Одновременно сигнал с выхода трих гера 11 разрешает срабатывание элеме тов И 13-15. Если в регистре 10 хранится признак сплошной.линии, то отк рьшается элемент И 13 на время отобр жения вектора. Сигнал с его выхода проходит через элемент ИЛИ 17, увели чивается по амплитуде в усилителе 18 и поступает на модулятор ЭЛТ для отйирания луча. Если в регистре хранится признак пунктирной линии, то по сигналам с элемента И В периодически открываетс элемент И 14, сигналы на его выходе присутствуют только во время действи импульсов элемента И 8, благодаря этому вектор отображается в виде последовательности точек. 76 По признаку штриховой линии должен открываться элемент И 15, третий вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика 16, который используется в качестве делителя частоты. Счетчик 16 может состоять из двухтрех разрядов. На выходе старшего разряда по импульсам элемента И 8 формируются импульсы меньшей частоты. Они периодически отпирают элемент И 15, в результате на модулятор ЭЛТ подается прерывистый сигнал подсвета, вектор отображается в виде последовательности штрихов. ) Для отображения штрих-пунктирной линии достаточно вводить в регистр IО одновременно два признака - штриХ вой и пунктирной линий, в этом случае штрихи отображаются за счет открывания элемента И 15, а точки между штрихами - за счет открывания элемента И 14. Одновременно импульсы с выхода элемента И 8 поступают на. вход счетчика 6, работа ощего в режиме вычитания и учитывающего количество вводимых в сумматоры 4 и 5 приращений о X и При выдаче последней пары приращений Sx и SY:B счетчике 6 устанавливается код 0...0. По этому коду срабатывает элемент И 9 (на всех инверсных выходах разрядов счетчика 6 присутствуют единичные состояния) и переключает в исходное нулевое состояние триггер 11 и регистр 10. Сигнал с выхода элемента И 9 может быть использован в качестве сигнала конца отображения вектора. В предлагаемом устройстве достигается любая степень точности отображения векторов, так как в нем заданные проекции йХ ий сначала делятся на число п для получения приращений S X и S Y, потом эти приращения п раз -выдаются на экран, т.е. умножаются в п раз. Векторы, одноименные проекции которых отличаются друг от друга на величину, определяемую кодом младших разрядов, отображаются одинаковым оличеством приращений, т.е. имеют неодинаковую длину, но вычеркиваются за одно и то же время, практически е отличаются по яркости. Применение предлагаемого изобреения по сравлению с известным обесечивает повышение эргономичности

устройства. Благодаря тому, что графическая информация в предлагаемом устройстве может отображаться четырьмя типами линий - сплошной, пунктирной, штриховой и штрих-пунктирной, наблюдатель может быстро воспринимать

отображаемую ситуацию, схватьгаать ее одним взглядом. Это позволяет наблюдателю своевременно принимать правильные решения, сводить до минимума возможность возникновения ошибок.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ) , содержащее регистр, первьй выход которого соединен с входом преобразователя кодов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами сумматоров по координатам X и Y, а третий выход с первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, третий вход с выходом первого элемента И и вторыми входами сумматоров по координатам X и Y, а выходы первого счетчика соединены с входами,второго элемента И, выход которого соединен с входом регистра и первым входом триггера, второй вход которого является первым входом устройства, а второй выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с генератором импульсов, второй и третий выходы регистра соединены соответственно с третьими входами сумматоров по координатам X и Y, выходы которых через цифроаналоговые преобразователи соединены с отклоняющими системами ЭЛТ, и усилитель сигналов подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, отличающееся тем, что, с целью повьппения- точности отображения, оно содержит элемент ИЛИ, второй счетчик, третий, четверW тьй и пятый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами регистра, вторые входы - с вторым выходом триггера, а выходы через % элемент ИЛИ соединены с входом усилителя сигналов подсвета, третий вход четвертого элемента И соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго счетчика, второй со вход которого соединен с первым выходом триггера, а выход - с третьим входом пятого элемента И. vj

77

Vl/z.i

ф1/г.2

I

«

И

2

W