Устройство для отображения графической информации на газоразрядной индикаторной панели Советский патент 1984 года по МПК G09G3/28 G06F3/147 

. 11 дами блока памяти синусов угла наклона вектора и блока памяти косинусов угла наклона векторов и первым выходом первого накапливающего регистра, второй вход элемента сравнения соединен с выходом второго счетчика и входом распределителя импульсов, третий вход соединен с выхо.том второго накапливающего регистра, выходы первого и второго мультиплексоров соединены соответственно со входами первого накапливающего регистра, второго счетчика и второго накапливающего регистра, первый вход первого 8 накапливающего регистра соединен с выходом второго элемента И, второй выход которого соединен со вторым входом второго счетчика, первый вход третьего элемента И соединен с третьим выходом тактового генератора, второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ и является десятым входом устройства, выход третьего элемента И соединен с пятым входом блока управления, вторые и третьи входы первого и второго мультиплексоров являются соответственно одиннадцатым и двенадцатым входами устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ИНДИКАТОРНОЙ ПАНЕЛИ, содержащее блок управления, первый и второй сумматоры, первый, второй и третий регистры, первый и второй счетчики, первый и второй мультиплексоры, элемент сравнения, блок памяти синусов угла наклона вектора, блок памяти косинусов угла наклона вектора, тактовый генератор, первый, второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отображения информации, устройство содержит первый и второй умножители, первый и второй накапливающие регистры, распределитель импульсов, причем выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым выходом тактового генератора и выходом первого регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и выходом второго триггера, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и выходом третьего .триггера, нулевые входы первого, второго и третьего триггеров соединены соответственно с первым вЫходом первого счетчика, выходом второго счетчика и выходом элемента сравнения, а единичные входы триггеров являются соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, входы первого и второго мультиплексоров,.первого, второго и , третьего регистров являются соответственно четвертым, пятым, шестым, седьмым и -восьмым входами устройства, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого триггера и третьим входом второго элемента ИЛИ, второй вход - со вторым входом второго элемента И и вторым ВЬЕХОДОМ тактового генератора, а выход соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого является девятым входом устройства, второй выход 00 соединен с первыми входами первого 00 и второго умножителей, вторые входы которых со единены соответственно с выходами блока памяти косинусов угла наклона- вектора и блока памяти синусов угла наклона вектора, а выходы соединены с первьпчи входами соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров, а третьи -входы сумматоров соединены с выходами распределителя импульсов, первый вход элемента сравнения соединен со вхо

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мож быть использовано в системах для от бражения информации, построенных на газоразрядных индикаторных панелях.. Известно устройство для отображения графической информации СОВ этом устройстве изменение ориентации векторов (их поворот и перемещение) реализуется с помощью аналого-цифровых преобразователей, что приводит к снижению точности, увеличению габаритов, весов и рассеиваемой мощности. Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее первый и второй выходные регистры, первый, второй и третий сумматоры, первую и вторую схемы сравне ния, первый и второй мультиплексоры блок памяти синусов угла наклона век тора, блок памяти косинусов угла наклона вектора, блок видеосигнала, ПЗУ, первый, второй и третий регистры, первьй, второй и третий счетчики, логику выбора режима 23. Это устройство позволяет отображать вектора, окружности, дуги и поворачивать все изображение на .любо угол. Однако это устройство имеет низкую точность, обусловленную .накапливающейся ошибкой при суммировании величин Sin и cos , что является серь езным недостатком. При этом чем длин нее вектор, тем больше накопленная ошибка. При генерировании окружностей накапливающаяся ошибка приводит к изображениям типа улитка (начало и конец окружности не совпадает). Цель изобретения - повьшение точности отображения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации на газоразрядной индикатор-. ной панели, содержащее блок управления, первый и второй сумматоры, первый, второй и третий регистры, первый и второй счетчики, первый и второй мультиплексоры, элемент сравнения, блок памяти синусов угла наклона вектора, блок памяти косинусов угла наклона вектора, тактовый генератор,, первый, второй-и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третий триггеры, введены первый и второй умножители, первый и второй накапливающие регистры, распределитель импульсов, причем выходы первого и второго сумматоров соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, третий и четвёрть1й входы которого соединены соответственно с первым выходом тактового генератора и выходом первого регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, первый вход первого, элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и выходом второго триггера, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и выходом третьего триггера, нулевые входы первого, второго и третьего триггеров соединены соответственно с первым выходом первого счетчика, выходом второго счетчика и выходом элемента сравнения, а единичные входы триггеров являются соответственно первым, вторым и третьим входами- устройства, входы первого и второго мультиплексоров, первого, второго и третьего регистро являются соответственно четвертым, пятым, шестым, седьмьм и восьмым входами устройства, первый вход первого элемента И соединен с выходом первого триггера и третьим входом второго элемента ИЛИ, второй вход со вторым входом второго элемента И и вторым выходом тактового генератора, а выход соединен с первым входом первого счетчика, второй вход которого является девятым входом устройства, второй выход соединен с первым входами первого и второго умножителей, вторые входы которых соединены соответственно с выходами блока памяти косинусов угла наклона и блока памяти синусов угла наклона вектора, а вьгходы соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров, а третьи входы сумматоров соединены с выходам распределителя импульсов, первый вход элемента ср авнения соединен со входами блока памяти синусов угла наклона вектора и блока памяти косинусов угла наклона вектора и первым выходом первого накапливающего регистра, второй вход элемента сравнения соединен с выходом второго счетчика и входом распределителя импульсов, третий вход соединен с выходом второго накапливающего регистра, 45

выходы первого и второго мультиплексора соединены соответственно со входами первого накапливающего регистра, второго счетчика и второго накапливающего регистра, первый вход первого накапливающего регистра соединен с выходом второго элемента И, второй выход которого соединен со вторым входом второго счетчика, первый вход третьего элемента И соедининен с третьим выходом тактового генератора, второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ и является десятым пходом устройства.

выход третьего элемента И соединен с пятым входом блока управления, вторые и третьи входы первого и второго мультиплексоров являются соответственно одиннадцатым и двенадцатым входами устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для отображения графической информации.

Устройство состоит из газоразрядн индикаторной панели 1, блока управления 2, тактовго генератора 3, первого 4 и второго 5 сумматоров, первого 6 и второго 7 умножителей, первого 8, второго 9 и третьего 10 регистров, первого счетчика 11, блок памяти косинусов угла наклона вектора 12, блока памяти синусов угла наклона вектора 13, распределителя 14 импульсов, элеелента сравнения 15, второго счетчика 16, первого 17 и второго 18 накапливающих регистров, первого 19 и второго 20 мультиплексоров, первого 21 и второго 22 элементов И, первого 23 и второго 24 элементов ИЛИ, первого 25, второго 26 и третьего 27 триггеров, третьего элемента И 28,

На фиг, 2 представлена блок-схема блока управления, который состоит из регистров координат X,У,29,ЗОу счетчика адреса 31, дешифраторов столбцов 32 и строк 33, ПЗУ 34, транзисторных ключей 35, 36, источника напряжений питания 37,

На фиг, 3 представлена блок-схе|ма распределителя импульсов, состоящего из дешифратора 38 и элементов ИЛИ 39, 40,

Устройство работает следующим образом.

При отображении на экране газоразрядной индикаторной панели 1

писывает: координаты начала вектора XQ, Уд в регистры 9,10 соответственно; длину вектора 2 в первый счетчик 11; угол наклона о и

50 угол noiBopoTa Q через первый мультиплексор 19 и первый накапливающий регистр 17 и второй счетчик 16, в которых хранится суммарный угол поворота вектора на экране Ч , равный

55 V-uL+e ;

Вычисление координат Х,У точек вектора начинается по команде вычислителя вектор, которая устанавливает первый триггер 25, При этом вектора вычислитель (не показан) заS11с выхода второго элемента ИЛИ 24 на первый вход третьего элемента И 28 поступает сигнал разрешения прохождению тактовых импульсов записи вычисленных координат в регистры блока управления 2. Одновременно с этим с первого накапливающего регистра 17 на адресные .входы блоков 12,13 поступает суммарный угол наклона вектора в пределах текущего квадранта. С информационных выходов блоков 12, 13 на первые входы умножителей 6,7 поступают соответственно величины , sinV, На вторые входы умножителей 6,7 с выхода первого счетчика 11 поступает код длины вектора Р. На вькоде умножителя 6 получается приращение ЛХ 1 cosV, которое суммируется (вычитается) с координатой Хд в сумматоре 4. На выходе умножителя 7 получают приращение ДУ tsinif, которое суммируется (вычитается) с координатой начала вектора У, в сумматоре 5. Два старших разряда угла V , свидетельст вующих о квадрате, в котором производится роспись вектора, хранятся во втором счетчике 16, и с его выход поступают на вход распределителя импульсов 14, который управляет входам суммирования (вычитания) сумматоров 4,5 сигналу 1 соответствует сложение, сигналу О - вычитание. Распределитель импульсов 14 соде жит в своем составе дешифратор номера квадранта 38 и два элемента ИЛИ 39, 40. Сигнал 1 с выхода рас пределителя импульсов 14 на вход сум матора 4, соответствующий суммированию приращения ЛХ с координатой X появится только в 1 и 1У квадрантах Сигнал 1 с вьрсода логического, распределителя 14 на вход сумматора 5, соответствующий суммированию при ращения ЛУ с координатой У, появит ся только в 1 и П квадрантах. Вычисленные координаты X, У запи сываются тактовым генератором 3 в блок управления 2, который зажигает на экране газоразрядной индикаторной панели 1 точку, соответствующую вычисленным координатам. После этого очередным импульсом тактового генератора 3, поступающим через первый элемент И 21 на счетный вход счетчика 11, длина вектора уменьшается на единицу и производится вычисление следующей точки вектора. 8 Вычисление координат X, У точек вектора производится до тех пор, пока длина вектора I в сЧетчике 11 не станет равной нулю, при этом с второго выхода счетчика 11 снимается сигнал переноса, который сбросит пер- . вый триггер 25. При этом импульсы тактового генератора 3, поступающие на счетный вход счетчика 11 через первый элемент И 21, блокируются; на выходе элемента ИЛИ 24 появляется сигнал О, извещающий вычислитель о завершении росписи на экране вектора, и этим же сигналом через третий элемент И 28 блокируются импульсы тактового генератора 3, по которым производилась запись вычисленных сумматорами 4,5 координат Х,У в блок управления 2. При отображении на экране газоразрядной индикаторной панели 1 окружности вычилстель (не показан) записывает: коррдинаты центра окружности XQ, УО в регистры 9,10 соответственно; радиус окружности R в первый.счетчик 11. Вычисление координат Х,У точек окружности начинается по команде вычислителя Окружность, которая устанавливает второй триггер 26. При этом с выхода триггера 26 на первьй вход второго элемента И 22 через элемент ИЛИ 23 поступает сигнал, paзpeшaюufl й прохождение импульсов тактового генератора 3 на счетный вход первого накапливающего регистра 17. В исходном состоянии накапливающий регистр 17 и второй счетчик 16 обнулены. Вычисление начинается с центрального угла окружности ot, равного нулю. G первого накапливающего регистра 17 на адресные входы блоков 12,13 поступает код угла ol, в пределах квадранта. С информационных выходов блоков 12, 13 на первые входы умножителей 6,7 поступают коды созоСи sin 0 . . На вторые входы умножителей 6,7 со счетчика 11 поступает код радиуса окружности. На выходе умножителя 6 получают приращение ЛХ R cosoi, которое суммируется (вычитается), в зависимости от квадранта, с координатой сумматоре 4. На выходе умножителя. 7 получают приращение ДУ- R sinoi, которое суммируется (вычитается) с кoopдинaт /)й центра окружности Уд в сумматоре 5. Управление суммированием (вычитанием cyMMHToijoB 4, 5 осуществляется распределителем импульсов 14, на вход котррогв поступает двухразрядный код квадранта, хранящийся во втором счетчике 16. Вычисленные координаты точки Х,У записываются на экране газоразрядной индикаторной панели, после чего к пе вому накапливающему регистру 17 импульсом, поступающим с выхода тактового генератора 3 через элемент И 22 Прибавляется единица, что соответствует увеличен-во центрального угла окружности на величину До и начиЛается вычисление координат следующей точки окружности. Вычисление координат точек окружности заканчивается при перепблнении счетчика 16 что соответствует завершению вычисле ния точек с центральным углом 0-360 При этом на выходе второго счетчика появляется сигнал переноса, сбрасывающий второй триггер 26. На выходе второго элемента ИЛИ 24 появляется сигнал О, извещающий вычислитель о завершении росписи на экране окружности. Одновременно с этим блокируются импульсы тактового генератора 3, поступающие на счетный вход первого накапливающего регистра 17 через элементы 22,23 и на вход блок управления 2 через элемент И 28. При отображении на экране газоразрядной индик.аторной панели 1 дуг вычислитель записывает: координаты центра дуги Х, У , в регистры 9, 10 соответственно; начальный центральный угол дуги записывается в накапливающий регистр 17 и счетчик 16 мультиплексора 19; конечный центральный угол дуги оС| - через вт рой мультиплексор 20 во второй на.капливающий регистр 18; угол поворо та дуги & записывается через мульти плексоры 19,20 в первый и второй накапливающие регистры 17, ,18 и вто рой счетчик 16. Таким образом, в первом накапливающем регистре 17 и втором счетчике 16 хранится суммарный начальный угол дуги Vg оСд+в , а во втором накапливающем регистре 18 - суммарный оконечный угол дуги V . Вычисление координат X, У -точек дуги начинается по команде вычислителя Дуга, которая устанавливает третий триггер 27. При этом с выход триггера 27 на первый вход второго элемента И 22 через элемент ИЛИ 23 поступает сигнал, разрешающий прохождение импульсов тактового генератора 3 на счетный вход первого накапливающего регистра 17, Одновременно с этим с выхода элемента ИЛИ 24 на вход элемента И 28 поступает сигнал, разрешающий прохождение импульсов тактовго генератора 3 на вход блока управления 2. Вычисление координат точек Х,У дуги производится аналогично вычислению координат Х,У окружности с той лищь разницей, что вычисление начинается с центрального угла У, а заканчивается при центральном угле, равном Vj. Выходы первого накапливающего регистра 17 и второго счетчика 16 соединены с первым и вторым входами элемента сравнения 15, на третий вход которого поступает код углас со второго накапливающего регистра 18, При равенстве текущего центрального угла, накапливаемого в первом накапливающем регистре и втором счетчике с конечным центральньм углом V|(., на выходе элемента сравнения 15 появляется сигнал, свидетельствующий об окончании росписи дуги, который сбрасывает третий триггер 27 и тем самым блокирует прохождение .импульсов тактовго генератора 3 на |Счетный вход накапливающего регистра 17. При отображении графического изображения векторов, окружностей дуг, вычисленные в сумматорах 4,5 координаты Х,У записываются в регистры 29,30 блока управления 2. Затем эти коды дешифрируются на дешифраторах столбцов 32 и строк 33 и через транзисторные ключи 35,36 осуществляется подключение электродов газоразрядной панели 1, соответствующих вычисленным координатам, к источнику питания 37. Величина напряжения, снимаемого с источника питания 37, зависит от выбранного вычислителем кода режима работы, записанного в регистр 8. Так как газоразрядная индикаторная панель 1 переменного тока является одновременно и аналоговым -запоминающим устройством, то регенерацию изображения, как в случае электроннолучевых трубок, производить не надо. Поэтому устройство имеет три режима работы: запись - при этом производится

зажигание на экране отдельных точек вычисляемых устройством (запись в аналоговое: запоминающее устройство

стирание - при этом производится гашение на экране отдельных точек, вычисляемых устройством (стирание из аналогового запоминающего устройства), Например, если на экране отображается вектор и его надо стереть, то вычислитель записывает в устройство исходные данные этого вектора и записывает режим стирание. При этом устройство вычисляет коордикрты Х,У точек вектора и производит стирание ;

полное стирание - при этом осуществляется полное гашение всего экрана (стирание во всех ячейках аналогового запоминающего устройства),

Код режима работы с выхода регист ра 8 поступает на адресные входы ПЗУ 34, информационные входы которого подключены к. источнику питания 37 и транзисторным ключам 35,36.

Таким образом, код режима работы определяет уровень напряжений, снимаемых с источника питания 37, и определяет совместно со счетчиком адреса 31 временные соотношения

ты

От Йниислите/гя (Pui.f

подключения этих напряжений к электродам газоразрядной индикаторной панели 1. На счетный вход счетчика адреса 31 поступают импульсы с тактового генератора 3.

Введение в предложенном схемном решении первого и второго умножителей, первого и второго накапливающих регистров, распределителя импульсов позволяет повысить его точность за счет исключения накапливающейся ошибки, улучшить эксплуатационные характеристики за счет уменьшения исходных данных для отображения векторов, окружностей, дуг при сохранении функциональных возможностей устройства (формирование векторов, окружностей и дуг, а также их поворота на заданный угол с использованием одних и тех же логических структур), А это в свою очередь позволяет использовать данное устройство для отображения навигационно-пилотажной информации на борту летательных аппаратов, где требуется высокая точность и минимальная загрузка вычислителя для подготовки исходных данных, формирователя изображения.

От регистра режима радотыВ

От токтол

4 ене1 ротона 3

Отэлепентон

19

Ч

От сум

МОffiopaf

Зтсупмо-г тора S

(риг. 2

К сумматору

к суппатору

(риг.З