Устройство для отображения кривых на экране видеоконтрольного блока Советский патент 1985 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для отображения кривых на экране ЭЛТ, выводимых из электронной вычислительной машины или любых других датчиков.

На чертеже изображена блок-схема устройства для отображения кривых.

Предлагаемое устройство содержит регистр 1 параметров кривых, триггер 2 пуска, генератор 3 импульсов, элемент И 4, элемент ИЛИ 5, видеоконтрольный блок 6, дешифратор 7 кода типа кривой, счетчик 8 текуш,ей абсциссы воспроизводимой кривой, счетчик 9 квадрантов, блок 10 постоянной памяти удельного кода абсцисс опорных кривых, умножитель 1 1 абсцисс опорных кривых, умножитель 12 текущего кода ординаты воспроизводимой кривой, блок 13 постоянной памяти удельного текущего кода ординат опорных кривых, шина 14 входной информации (сигнал установки в единицу триггера 2, сигнал занесения кода в регистр 1, сигнал занесения кода в счетчик 8 через элемент ИЛИ 5, сигнал установки в нуль счетчика 9) - первый вход устройства, шина 15 входных данных (код типа кривой и параметры этой кривой) - второй вход устройства, шина 16 выходной информации (признак окончания воспроизведения очередной кривой), подключенная к выходу триггера 2, вход 17 сигнала занесения кода в регистр 1, подключенный к шине 14, вход 18 сигнала установки в единицу триггера 2, подключенный к шине 14, вход 19 сигнала установки в нуль триггера 2, подключенный к выходу счетчика 9, вход 20 входных импульсов элемента 4 И, подключенный к выходу генератора 3, вход 21 разрешающего потенциала элемента И 4, подключенный к выходу триггера 2, вход 22 сигнала занесения кода в счетчик 8 через элемент ИЛИ 5, подключенный к шине 14, вход 23 сигнала занесения кода в счетчик 8 через элемент ИЛИ 5, подключенный к выходу счетчика 8, вход 24 импульсов модуляции на входе блока 6, подключенный к выходу элемента И 4, шина 25 кода текушего значения абсциссы воспроизводимой кривой, подключенная к выходу счетчика 8, шина 26 кода текущего значения ординаты воспроизводимой кривой, подключенная к выходу умножителя 12, шина 27 кода типа кривой дешифратора 7, подключенная к выходу регистра 1, вход 28 счетных минус-единиц счетчика 8, подключенный к выходу элемента И 4, вход 29 сигнала параллельного занесения кода в счетчик 8, подключенный к выходу элемента ИЛИ 5, щина 30 кода максимального значения абсциссы воспроизводимой кривой (например, для окружности - код радиуса, для эллипса - код полуоси) счетчика 8, подключенная к выходу регистра 1, вход 31 сигнала установки в нуль счетчика 9, подключенный к входной шине 14, вход 32 счетных плюс-единиц счетчика 9, подключенный

к выходу счетчика 8, шина счетчика 8, шина 33 кода максимального значения абсциссы воспроизводимой кривой, подключенная к выходу регистра 1, шина 34 кода текущего

значения абсциссы воспроизводимой кривой умножителя 11, подключенная к выходу счетчика 8, щина 35 отношения максимального значения кода абсциссы опорной кривой, обычно равного коду значения половины разрешающей способности экрана ЭЛТ блока 6 по горизонтали, к максимальному значению кода абсцисс воспроизводимой кривой - удельный код абсциссы умножителя 1 1, подключенная к выходу блока 10, шина 36 кода отношения текущей ординаты опорной кривой к коду максимальной ординаты опорной кривой - удельный код ординаты умножителя 12, подключенная к выходу блока 13, шина 37 кода максимального значения ординаты воспроизводимой кривой умножителя 12, подключенная к выходу

0 регистра 1, щина 38 кода номера квадранта блока 13, подключенная к выходу счетчика 9, шина 39 кода абсциссы опорной кривой блока 13, подключенная к выходу умножителя 11, шина 40 разрещающего потенциала выбора типа опорной кривой в блоке 13,

подключенная к выходу дещифратора 7. Устройство для отображения кривых на экране видеоконтрольного блока работает следующим образом.

В регистр 1 по входной информационной щине 15 заносятся код типа кривой, подлежащей воспроизведению на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) блока 6, и коды параметров этой кривой. Например, код окружности, параметр-код радиуса окружности; код эллипса, параметры-коды полуосей эллипса. Импульс занесения в регистр 1

информации с щины 15 поступает на вход 17 регистра 1 с входной шины 14.

На единичный вход 18 триггера 2 с входной шины 14 после занесения информации в регистр 1 поступает импульс установки

Q триггера 2 в единицу, определяющий начало цикла воспроизведения кривой. Одновременно этот импульс по входу 31 устанавливает счетчик 9 в нуль, через элемент ИЛИ 5, вход которого 22 подключен к шине 14, а выход - к входу занесения 29 счетчика 8,

5 заносят в счетчик 8 код параметра кривой (для окружности - код радиуса).

Дешифратор 7 по коду типа кривой на своей входной шине 27, подключенной к выходу регистра 1, на одной из цепей выходной 0 шины 40, подключенной к входу блока 13, вырабатывает разрешающий потенциал для подгруппы кодов в блок 13 из всей группы кодов, соответствующих дискретной зависимости удельного кода ординаты Y от кода абсциссы X для выбранной дещифратором 7 опорной кривой. По опорной кривой подразумевается кривая, параметры которой имеют максимальное значение для заданной разрешающей способности экрана ЭЛТ блока 6 по вертикали и по горизонтали. Код абсциссы X и код номера квадранта подается на адресные входы блока, а на информационных выходах образуется удельный код ординаты Y, соответствующий коду абсциссы X и коду номера квадранта для выбранного типа кривой, с учетом того, что блок 13 предварительно запрограммирован на программаторе.

При удельном коде ординаты подразумевается код отношения текущей ординаты опорной кривой к коду максимальной ординаты опорной кривой.

Установленный в единицу триггер 2 разрешает прохождение счетных единиц на счетный вход 38 счетчика 8 с выхода генератора 3 через элемент И 4.

Счетчик 8 просчитывает текущую координату X в каждом квадранте от максимального значения X до нуля. Текущее значение кода координаты X поступает с выхода счетчика 8 на вход 34 умножителя 11 и на вход 25 блока 6. Когда счетчик 8 досчитывает до нуля, импульс переполнения на его выходе увеличивает состояние счетчика на единицу и через элемент ИЛИ 5 заносит в счетчик 8 код параметра X выводимой кривой линии для очередного квадранта. Счетчик 9 задает последовательно номер каждого из четырех квадрантов, внутри которого в данный момент времени воспроизводится кривая.

Умножитель 11 по коду отношения радиусов опорной и текущей окружностей на входе 35 и коду текущей координаты на входе 34 формирует код текущей координаты X опорной кривой.

Код текущей координаты X на щине 36 и код номера квадранта на щине 37 образует эквивалентный адрес подгруппы блока памяти опорной кривой в блоке 13.

Удельный код ординаты Y опорной кривой поступает на вход 38 умножителя 12, на вход 39 которого поступает код параметра кривой. На выходе умножителя 12 образуется код текущей ординаты Y воспроизводимой кривой. Умножители 11 и 12 являются матричными асинхронными умножителями.

Текущие значения кодов X и Y поступают на входы 25 и 26 блока 6. Входящие в состав блока 6 цифро-аналоговые преобразователи усилителя отклонения и отклоняющие катушки (не показаны) устанавливают луч на экране ЭЛТ в положение, соответствующее значениям кодов X и Y. Модулирующий импульс на входе 24 блока 6 с выхода элемента И 4 через усилитель модуляциине показан), входящий в состав блока 6,засвечивает на время, равное длительн:ти импульса модуляции, сформированное усIHтелем модуляции, точку экрана ЭЛТ, в(Оторой в данный момент времени наход ся луч. Таким образом, на экране ЭЛТ В о()азуется воспроизводимая кривая.

Счетчик 9, просчитав четыре квадра

переполняется. Импульс переполнения сыхода счетчика 9 является сигналом об oiжчании цикла воспроизведения кривой. 3от

импульс сбрасывает в нуль триггер 2,ыходной сигнал которого по шине 16 посту ет

в центральное устройство управленияне

показан), как признак готовности к восгючзведению очередной кривой.

Многозначные кривые, для которыхдному значению абсцисс соответствуетleсколько значений ординат (например, cniали), воспроизводятся последовательны

поочередным наложением однозначных стей кривых, имеющих индивидуальныйод

типа кривой, одну на другую. Цикл i)спроизведения однозначной части криой

полностью аналогичен циклу воспроизв(,ения однозначной кривой.

Устройство может воспроизводить до аточно широкий класс групп кривых, за/нных в полярной системе координат или пааметрически отвечающих описанному кр1ерию подобия и охватывающих практичеси

почти все наиболее часто используе je

кривые: прямую, окружность, эллипс, пааболу, синусоиду, косинусоиду, кардиои лемнискату, конхоиду, циклоиду, циссои

У.

строфоиду, клотоиду, гипоциклоиду (стр иду), полукубическую параболу, декар зв лист, улитку Паскаля, розы (трех-, четыр восьмилепестковые), логарифмическую с ираль, архимедову спираль, гиперболичес ю спираль, параболическую спираль, ж« л. Использование координат опорной кри для формирования координат воспроизво мой подобной кривой повышает быстрод ствие формирования координат, так время формирования каждой пары коор нат определяется суммарным быстродей вием умножителей 11 и 12 и блока 13 и зависит от сложности формы кривой по ср нению с пошаговым алгоритмическим рас том значений пар координат в цифро числителях, особенно в цифровых диффер

1циальных анализаторах, где использую методы численного интегрирования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ КРИВЫХ НА ЭКРАНЕ ВИДЕОКОНТРОЛЬНОГО БЛОКА, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера пуска, выход элемента И подключен к первому входу видеоконтрольного блока, элемент ИЛИ и регистр параметров кривых, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит счетчик текущей абсциссы кривой, счетчик квадрантов, дешифратор кода типа кривой, блок постоянной памяти удельного кода абсцисс опорных кривых, блок постоянной памяти удельного текущего кода ординат опорных кривых, умножитель абсцисс опорных кривых и умножитель текущего кода ординаты воспроизводимой кривой, первый вход которого соединен с выходом регистра параметров кривых, а второй вход - с выходом блока постоянной памяти удельного текуще ) кода ординат опорных кривых, первый, торой и третий входы счетчика текущей аб циссы кривой соединены соответственно с в ходом элемента И, выходом элемента ИЛ и выходом регистра параметров кривых, а лход- с вторым входом видеоконтрольного )лока, входом счетчика квадрантов, первым ходом элемента ИЛИ, первым входом умно ителя абсцисс опорных кривых, второй вхо которого соединен с выходом блока пост янной памяти удельного кода абсцисс о орных кривых, вход которого соединен с в ходом регистра параметров кривых, первый, торой и третий входы блока постоянной амяти