Устройство для управления выводом графической информации Советский патент 1986 года по МПК G06K15/22 

1

изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления выводом графической информации из ЭВМ.

Целью изобретения является повьше ние надежности и упрощение устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2- функциональная схема коммутатора; на фиг.З - временная диаграмма сигналов устройства.

Устройство содержит блок 1 сканирования, представляющий собой подвижное зеркало, привод 2 которого соединен с пифроаналоговым преобразователем (ЦАП 3, реверсивный счетчик 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, коммутатор 6, дискриминатор 7, предназначенный для определения направления движения, формирователи 8 импульсов, фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) 9, ЭВМ 10. Коммутатор (фиг.2) выполнен на четырех элементах НЕ 11, двенадцати элементах И 12 на два входа, двух элементах ИЛИ 13 на четыре входа.

Устройство работает следующим образом.

Пусть от ЭВМ 10 поступила команда на поворот зеркала блока 1. По управляющему сигналу старшие разряды кода величины поворота зеркала заносятся в реверсивньй счетчик 4, а два младших разряда кода по управ ляющим входам коммутатора 6 устанавливают его выходные сигналы в соответствии с содержимым младших разрядов кода задания следующим образом: при О в обоих разрядах сигналы первого и второго входов подаются соответственно на первьй и второй выходы, при 1 в первом и О во втором разрядах сигнал первого входа инвертируется и подается на второй выход, а сигнал второго входа - на первый выход, при 1 в первом н втором разрядах инвертируется сигнал второго входа и подается на первый выход, а первого входа рой выход 5 при о в первом и во втором разрядах сигналы первого н второго входов инвертиру1отся и подаются соответственно на первый и второй выходы.

Сигналы с выходов коммутатора 6 (фиг„2) суммируются по модулю два в элементе ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 и подаютна вто- 11111

035582

ся на первый разряд ЦДП 3. Сигнал первого выхода коммутатора 6 подается на второй рязряд ЦАП 3 и на счетный вход реверсивного счетчика 4. 5 Сигналы с выходов счетчика 4 подаются на старшие разряды ЦАП 3. На выходе ЦАП 3 появляется напряжение, пропорциональное установленному входу, которое через привод 2 воздейст10

вует на управляющие обмотки блока

1 , и зеркало начинает поворачиваться. Фаза синусоидальных сигналов на выходах ФЭП 9. пропорциональна углу поворота зеркала. Формирователями 8 импульсов синусоидальные сигналы преобразуются в меандры, поступающие в коммутатор 6 и дискриминатор 7. Направление движения .зеркала определяется дискриминатором 7 по фазовому сдвигу между меандрами, принимающему два значения: +90 или-90 . Дискриминатор 7 определяет направление счета реверсивным счетчиком 4. При движении в положительном направлении меандр с первого выхода ком

мутатсра б поступает в счетчик 4 а вычитание, уменьшая его содержимое 5 при движении в отрицательном аправлении меандр поступает в счетчик 4 на суммирование. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, первом выходе ко чмутатора и выходах реверсивного счетчика устанавливаются соответственно первый, второй и старие разряды кода рассогласования. Таким образом, реверсивный счетчик 4, коммутатор 6 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 выполняют роль элемента сравнения между заданным и текущим положениями зеркала. Движение зеркала проолжается до тех пор,, пока на первом выходе коммутатора 6, выходе элемента 5 и выходах счетчика 4 не установятся нулевые значения,

Б случае задания отрицательной величины угла поворота зеркала блока 1 Е реверсивный счетчик 4 и коммутатор 6 поступает команда от ЭВМ в дополнительном коде. Старший разряд реверсивного счетчика 4 выполняет роль знакового разряда и определяет знак упра вляющего напряжения, которое поступает в привод 2 с выхода ЦАП 3 и задает противоположное направление

движения зеркала, В остальном устройство функционирует так же, как и при задании положительной величины угла поворота.

На фиг.З представлена диаграмма изменения первых трех разрядов кода рассогласования в зависимости от перемещений ось X на фиг.З) блока сканирования для разных вариантов задания начального кода величины поворота зеркала в двух его младших разрядах: 0,0, 0,1, 1,0. На фиг.За представлена форма сигналов на выходах формирователей 8 импульсов. При нулевом коде задания код рассогласования (фиг.Зб) совпадает во втором разряде со значением сигнала на первом входе коммутатора (фиг.За) и остается нулевым на момент MQ. Напряжение на выходе ЦАП 3 также нулевое. При коде задания 0,1 (фиг.Зв) в результате работы коммутатора 6 на момент М о в первом и втором разрядах кода рассогласования устанавливаются значения, соответствующие положению зеркала на момент . М (фиг.Зб). Код рассогласования изменяется на единицу в первом разряде Движение продолжается в направлении +Х до тех пор, пока код рассогласования принимает нулевое значение в момент Мц (фиг.Зв), что соответствует яеремещению зеркала на один шаг. На фиг.Зг показано изменение кода рассогласования при задании кода 1,0. Движение зеркала продолжается в направлении +Х до тех пор, пока код рассогласования не принимает нулевое значение на момент Мц(|фиг.3г) что соответствует перемещению зеркала на два шага.

При движении скорость зеркала может достигнуть .величины, при которой в силу частотных свойств, элементной базы возможны сбои в формировании

импульсов первого разряда кода рассогласования в элементе ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ РШИ 5. Однако эти сбои не влияют на точность отработки заданного кода, так как они не влияют на работу элементов памяти реверсивного счетчика и, следовательно, не накапливаются в них. Каждый период меандра, поступающего на счетный вход реверсивного счетчика и вход второго разряда ЦАП, соответствует четырем счетным импульсам, которые формируются в известном устройстве. Первый разряд кода рассогласования формируется в элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 5 путем простой логической операции над меандрами, поступающими через коммутатор 6 с выходов формирователей 8 импульсов. Значение первого разряда кода рассогласования .

изменяется в моменты прохождения положительных и отрицательных фронтов обоих меандров.

Упрощение устройства, а также отсутствие дополнительных источников

импульсных помех (дифференцирующих элементов) и исключение необходимости формирования коротких импульсных сигналов и выделения их на фоне внешних электрических помех позволяют повысить надежность всегоустрой- ства,а также его точность при работе на высоких скоростях движения зеркала.

V V

-r

t .f

далву||Щ||«|| HBiia

t biu блод

y/f форми/ -инп.)

ff

/2

i paspf d qm ЭВМ

1г

/J

f-bul Sbixod

/2

гр-д

12

iZ

/J

2-ой вшход

2 OU блод

12

(к форм up. имп.

HEi

иг. 2

i-ый выход /

2 ой выход

6ь1ходах формиробателей

S) 1,2-ой paspiidbi кода задания:

1уягг№ | г та «дад садви1

4

2-ой разряды кода задани/ : 1,0

г) 1,2 &й разряды кеда saSanufl О, /