Устройство для формирования отклоняющих напряжений для малоформатного телевизионного растра Советский патент 1985 года по МПК G09G1/16 

ментов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу третьего регистра, к первому входу четвертого блока элементов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу четвертого регистра,: и к первому входу пятого элемента РШИ, выход которого подключен к входу первого ждущего генератора, выход которого соединен с первым входом первого клю ча, второй вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразователя,, с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, с входом первого дифференцирующего элемента, выход которого подключен к второму входу.счетчика и к выходу второго ждущего генератора, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу третьего цифроаналогового преобразователя, с первым входом четвертого ключа, второй вход которого подключен к выходу четвертого цифро-аналогового преобразователя, с выходом второго дифференцирующего элемента, выход которого подключен к второму входу пятого элемента ИЛИ, к второму входу первого; триггера, третий вход которого соединен с выходом первого блока элементов И и к второму входу второго триггера,-третий вход которого соединен с выходом в,торого блока элементов И, первьш выход первого триггера подключен кПервому входу пятого ключа, второй вход которого подключен к выходу первого ключа, соединенному с вторым входом шестого ключа, первьй вход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход шестого ключа подключен к первому информационному входу первого генератора пилообразного напряжения, второй информационный вход которого подключен к выходу пятого ключа, третий информационный вход первого генератора пилообразного напряжения подключен к выходу седьмого ключа, первый вход которого подключен к первому выходу третьего триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего блока элементов И, второй вход третьего триггера подключен к первому входу восьмого ключа, выход которого подключен к четвертому информационному входу первого генератора пилообразного напряжения, второй вход восьмого ключа подключен к выходу третьего ключа, соединенному с вторым выходом седьмого ключа, первый выход второго триггера подключен к первому входу девятого ключа, второй вход которого подключен к выходу второго ключа, соединенному с вторым входом десятого ключа, первый вход которого соединен с вторым выходом второго триггера, выход десятого ключа подключен к первому информационному В7СОДУ второго генератора пилообразного напряжения, второй информационный вход которого подключен к выходу девятого ключа, третийинформационный вход второго генератора пилообразного напряжения подключен к выходу одиннадцатого ключа, первый вход которого подключен к первому выходу четвертого триггера, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока элементов И, второй выход четвертого триггера подключен к первому входу двенадцатого ключа, выход которого подключен к четвертому информационному входу второго генератора пилообразного напряжения, второй вход двенадцатого ключа подключен к выходу четвертого ключа, соединенному с вторым входом одиннадцатого

ключа. J

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОТКЛОНЯЮирХ НАПРЯЖЕНИЙ Д11Я МАЛОФОРМАТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО РАСТРА, содержащее блок памяти, первый выход . .которого подключен к информационным входам первого регистра, информационные выходы которого подключены К входам первого цифроаналогового преобразователя, второй выход блока памяти подключен к информационным входам второго регистра, выходы которого подключены к входам второго информационного преобразователя, третий выход блока памятиподключен к информационным входам третьего регистра, выходы которого подключены к входам третьего цифроаналогового преобразователя, четвертый выход блока памяти подключен к информационным входам четвертого регистра, выходы которого подключены к входам четвертого информационного преобразователя, первый и второй элементы задержки, счетчик и первый и второй генераторы пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введены элементы ИЛИ, блоки элементов И, ключи, триггеры, жду1цие генераторы, дифференцирующие элементы и дешифратор, входы которого подключены к выходам счетчика, выход дешифратора подключен к управляющим входам первого и второго 1енераторов пилообразного напряжения, к первым входам первого, второго, третьего и четвертого эле- . /мента ИЛИ и к управляющему рходу блока памяти, пятый выход которого подключен к первым входам первого, второго, третьего и четвертого триггеров, к вторым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, к первому входу счетчика и к входу первого элемента задержки, выход которого- подключен к (Л первому управляющему входу первого регистра, второй управляю1ций вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, к первому управляющему входу второго регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, к первому управляющему входу третьего регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, к первому управляющеCD му входу четвертого регистра, второй эо м управляющий вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ и к входу второго элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого блока эле ентов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу первого регистра, к первому входу второго блока элементов И, второй вход которого подключен к знаковому выходу второго регистра,, к первому входу третьего блока эле

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может .быть использовано для отображения

графических символов, включая условные обозначения объектов с перемен|ной ориентацией на плоскости, на экране электроннолучевой трубки ХЗЛТ) по поступающим из ЭВМ данным в машинном коде. Цель изобретения - повышение быст родействия устройства. На фиг о 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства} на фиг. 2эпюры напряжений} на фиг. 3 - структура малоформатного растра с Перемен ной ориентацией на плоскости; на фиг. 4 - принципиальная схема ключа нафиг. 5 - принципиальная схема генератора пилообразного напряжения. Схема устройства включает блок 1 памяти, первый регистр 2, первьй ЦАП 3, второй регистр 4, второй ЦАП третий регистр 6, третий ЦАП 7, четвертый регистр 8, четвертый ЦАП 9, первый и второй элементы 10 и 11 задержки, счетчик 12, первьй и второй генераторы 13 и 14 пилообразного напряжения, дешифратор 15, первый, второй, третий, четвертьй, пятый эле менты 16-20 ИЛИ, первый, второй, тре тий и четвертый триггеры 21-24, первый, второй, третий и четвертый блоки 25-28 элементов И, первьй и второй ждущие генераторы 29 и 30, первый и второй дифференцирующие элемен ты ЗГи 32, первьй, второй, третий, четвертьй, пятьй, шестой, седьмой, восьмой, девятьй, десятьй, одиннадцатый, двенадцатый ключи 33-44. Ключ 33 также как и все другие со держит транзистор 45, резисторы 46, 47 и 48, емкости 49-52. Генератор 13 пилообразного напряжения (также как и генератор 14) содержит транзисторы 33-56, вентили 57-60, инвертор 61, емкости 62-66, резисторы 67-70. Работа устройства протекает в следующей последовательности. Под воздействием сигнала Од, поступающего от блока 1 памяти и прохо дящего через первьй 16, второй 17, элемент 18. и четвертьй 19 элементы ИЛИ, первьй 2, второй 4, третий 6 и четвертьй 8 регистры, перяьй 21, второй 22, третий 23 и четвертый триггеры 24 и двоичный счетчик 12 сбрасываются в нуль. Сигнал U(j проходит через первый элемент 10 задержки, с выхода которого снимается сигнал U (фиг. 2), под воздействием которого в регистр 2 записывается код бк . в регистр. 4 - . в регистр b - fux и в Тзёгистр В - k Содержимое этих регистров преобразуется в напряжения соответственно в первом преобразователе 3 (Uj), во втором преобразователе 5 (tJu), в третьем преобразователе 7 (uj,) и в четвертом преобразователе 9 (Ufcu). На время преобразования кодов в напряжения сигнал Нузадерживается во втором элементе 11 задержки. С выхода этого элемента сигнал подается к входу первого 25, второго 26, третьего 27 и четвертого 28 блоков элементов И. Вход запрета блока 25 подключен к знаковой выходной шине регистра 2, блока 26- к знаковой выходной шине регистра 4, блока 27 - к знаковой выходной шине регистра 6 и блока 28 - к знаковой выходной шине регистра 8. Если в соответствующий регистр 2, 4, 6 или 8 из блока 1 заслано положительное число, то сигнал с выхода элемента 11 задержки через соответствукиций блок 25, 26, 27, 28 не проходит. Если же в соответствующий регистр 2, 4, 6 или 8 из блока 1 заслано отрицательное число, то сигнал с выхода элемента 1 задержки проходит через соответствующий блок 25, 26, 27, 28 и устанавливает соответствующий триггер 21, 22, 23, 24 в состояние, эквивалентное единице. Сигнал с выхода элемента 11 запрета проходит через пятьй элемент 20 ИЛИ и запускает первый ждущий генер1тор 29, с выхода которого снимается прямоугольный импульс Ufj, , длительность которого равна времени формирования одной строки малоформатного телевизионного растра или времени прямого хода развертки. Этот импульс поступает на один из входов первого 33 и второго 34 ключей, другие входы которых подключены соответственно к выходу первого 3 и второго 5 -цифроаналогового преобразователя ч С выхода ключа 33 снимается прямоугольньй импульс, длительность которого равна длительности импульса UGI , а амплитуда пропорциональна {EKJ .„С выхода ключа 34 снимается прямоугольньй импульс, длительности которого равна длитель-ности импульса U(, , а амплитуда пропорциональна . Импульс с выхода ключа 33 пост пает на второй вход третьего 37 и четвертого 38 ключей, первые пходы которых подключены соответственно к первому и второму входу триггера 21. Если триггер 21 сброшен в нуль, то сигнал с выхода ключа 33 проходит через ключ 37, а если триггер 2 находится в состоянии, эквивалентном единице, то этот сигнал проходит через ключ 38. Под воздействием сигнала, поступающего с выхода ключа 37, первый генератор 13 пилообразного напряжения вырабатывает напряжение U)({t), возрастающее по линейному закону в течение длительности импульса DC , а если - с выхода ключа 38, то генератор 13 вырабатывает напряжение Их (t) убывающее по линейному закону.

Аналогично формируется напряжение U(-t). Импульс с выхода ключа ЗА в зависимости от состояния триггера 22 проходит или через ключ 41, или через ключ 42, Под воздействием импульса, поступающего с выхода ключа 41, второй генератор 14 пилообразного напряжения вырабатывает напряжение, возрастающее по линейному закону, а под воздействием импульса, поступающего с выхода ключа 42, генератор 14 вырабатьшает напряжение, убывающее по линейному закону.

Напряжение l|)((-t) и UuC) с выход генераторов 13 и 14 подводятся к отклоняющей системе ЭЛТ, которая на фиг. 1 не показана и ее луч развертывается в плоскости ее экрана по первой строке малоформатного телевизионного растра, ориентированного по соответствующему направлению.

Сигнал с выхода генератора 29 проходит через первый дифференцирующий элемент 31, которьм формирует синал Oj. (фиг. 2). В момент окончания Импульса UQ, , сигнал 11( запускает второй ЖДУВД1Й генератор 30, который вырабатьшает прямоугольный импульс UQJ , длительность которого соответствует времени перемещения следа электронного луча в плоскости экрана ЭЛТ между смежньми строками малоформатного телевизионного растра (фиг, 3), На фиг. 3 изображено несколько строк такого растра, ориентированного под некоторым фиксированным углом относительно прямоугольной системы координат. Стрелками показано направление перемещения следа электронного луча ЭЛТ по строкам и

между строками такого малоформатного телевизионного растра.

Импульс с выхода генератора 30 поступает к ключу 35 и ключу 36. По другим входам этих ключей поступают напряжения, соответственно с выхода преобразователей 7 и 9. В результате с выхода ключа 35 и ключа 36 снимаются импульсы, длительности которых равны длительности импульса fq амплитуда пропорциональна соответственно f Д.х 5 1 зависимости от состояния триггера 23 импульс с выхода ключа 35 пройдет или через ключ 39, или ключ 40, а напряжение (Jy(t) на выходе генератора 13 или уменьшится, или увеличится по линейному закону.

В зависимости от состояния триггера 24 импульс с выхода ключа 36 пройдет или ключ 43, или через ключ 44, а напряжение Uu (i;) на выходе генератора 14 или увеличится, или уменьшится по линейному закону. Этим обеспечивается вывод следа электронного ключа ЭЛТ в исходную точку второй строки мачоформатного телевизионного растра.

Как следует из фиг. 3, при формировании малоформатного телевизионного растра знаки дх HUVJ не изменяются, а знак KX У изменяются от строки к строке. Поэтому продифференцированный во втором дифференцирующем элементе 32 импульс LI,- поступает на счетный вход триггеров 21 и 22, чем достигается переброс их в противоположное состояние в момент окончания импульса Uq Кроме того, сигнал с вьрсода элемента 32 через элемент 20 ИЛИ запускает генератор 29, и процесс повторяется для второй строки рассматриваемого растра. Так как триггер 21 оказывается переброшенным в противоположное по сравнению с предыдущим состояние, то, если напряжение Ох (i) для л -и строки малоформатного те- , левизнонного растра увеличивалось по линейному закону, то для (i + 1)-й строки оно будет уменьшаться по такому же закону. Это справедливо также для напряжения Ом (t).

После окончания процесса формирования напряжений О у(t) и Uu (t) для каждой строки малоформатного телевизионного растра содержимое счетчика 12 увеличивается на единицу, так как на его счетный-вход поступает сигнал с выхода элемента 31, Когда содержимое счетчика станет равным N + 1, где N - количество строк в малоформатном телевизионном растре, с выхода дешифратора 15 сни мается сигнал, который сбрасывает в нуль генераторы 13 и 14 пилообразно го напряжения, регистры 2, 4, 6 и 8, а также поступает к блоку 1 памя ти, информируя его об окончании процесса формирования, ориентирован ного на плоскости малоформатного телевизионного растра. Согласно фиг. 4 ключ выполнен на одном транзисторе 45 типа р -П-р (в данном частном случае может быть выполнен при необходимости и на тра зисторе типа п -р-п). В исходном состоянии транзистор открыт, так как с делителя, выполненного на резисторах 46 и 47, к его базе подводится отрицательное напряжение. Величина этого напряжения такова, что транзистор 45 находится в режиме насыщения. Сопротивление коллектор-эмиттер транзистора в этом режи ме очень мало (лежит в пределах 50м) . Поэтому потенциал вывода кол лектора (точка с( ) практически раве потенциалу корпуса и сигнал с выхода ЦАП 3 на выход рассматриваемого ключа 33 не проходит. Под воздействием прямоугольного импульса, поступающего к базе транзистора от генератора 29, транзисто 45 и его сопротивление коллекторэмиттер становится очень большим (как правило, более 10 МОм). Поэтом для спектра прямоугольного импульса коллекторный резистор 48 является нагрузкой, так как источник коллекторного питания блокируется блокиро вочной емкостью 52. Резистор 48 сов местно с первой разделительной емкостью 50 образует переходную цепоч В результате импульс проходит через разделительную емкость 51 на выход ключа. Принципиальная схема генератора 13 пилообразного напряжения (схема генератора 14 Полностью,аналогична) изображена на фиг. 5. Генератор 13 выполнен на четырех транзисторах, транзисторы 53, 55 типа П-р-о, а транзисторы 54, 56 типа р -п-р. Транзисторы 53 и 54 включены по схе ме с общей базой. При таком включе НИИ транзисторов их коллекторный ток не зависит от коллекторного напряжения и определяется только током (или напряжением) базы. В исходном состоянии транзисторы 53 и 54 заперты. Под воздействием прямоугольного импульса, поступающего с выхода ключа 38 или ключа 40 (фиг. 1), транзистор 53 отпирается и в его коллекторной цепи протекает ток 1 , , заряжающий емкость 62. Напряжение на этой емкости изменяется по линейному закону с отрицательным коэффициентом наклона. При поступлении прямоугольного импульса с выхода ключа 37 (аналогично ключа 39, фиг. 1) на вход транзистора 54 этот транзистор отпирается и в его коллекторной цепи протекает ток 1 1 , направление которого противоположно направлению тока у, . Поэтому напряжение на конденсаторе С изменяется по линейному закону, но имеет положительный коэффициент наклона. Транзисторы 53 и 54 выбираются с одинаковыми статическими коллекторными характеристиками. Тогда при равенстве резисторов 68 и 70 вьшолняется равенство Г |, I (г . Знак напряжения И, определяется направлением тока, протекающего через емкость 62: снизу вверх или сверху вниз применительно схеме, изображен- , ной на фиг. 5. Таким образом, напряжение (Jx (t) (аналогично напряжению Uu (t) изменяется так, клк это показано на фиг. 2. После окончания прсцесса формирования напряжений l/x (I) и Uu (i) для малоформатного телевизионного растра от дешифратора 15 поступает кратковременный импульс на базу транзистора 55 и через инвертор на базу транзистора 56. Б исходном состоянии эти транзисторы заперты и их сопротивление коллектор-эмиттер очень велико. В момент поступления сигналов на базы транзисторов 55 и 56 они отпираются и в зависимости от знака остаточного напряжения на емкости 62 она разряжается через транзистор 55 или через транзистор 56. Суммарное время вывода луча- ЭЛТ в исходные точки строк малоформатного телевизионного растра в рассмотренном устройстве равно йТ (N-l)iT .

Выигрыш по времени вывода луча ЭЛТ в исходные точки строк малоформатного растра (без учета времени обратного хода развертки в устройстве-прототипе) составляет .

С учетом времени обратного хода развертки в устройстве-прототипе выигрьш по этому параметру возрастает

Вьтигрыш в объеме блока буферной памяти по сравнению с прототипом составляет: 7,8 для М 6, 15,6 для N 12, 31,2 для N 24,

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет формировать малоформатный телевизионный растр с переменной ориентацией на плоскости со значительно меньшим объемом блока буферной памяти и со значительно меньшим временем вывода следа элект-. ройного луча в исходные точки малоформатного телевизионного растра, что позволяет увеличить объем отображаемого алфавита в диспетчерских автоматизированных ситемах управления.

О

Uy

О

.

LI

о vi

;l n

Ц. 0

ef 0

%

(/.

Л|/

(7

П

П

u n

L

r:

14 0

WM /

От

-Ен

52 51

6 ffS 50

Ч9

Ннлючам J7 Jff

4f

-