Генератор знаков Советский патент 1986 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к вычислиельной технике и предназначено для енерации знаков в устройствах для тображения информации.

Цель изобретения - повышение точности генератора, достигаемой за счет компенсации вектора ошибки.

На фиг.1 изображена структурная схема генератора знаков; на фиг.2 - кодировка направлений единичных векторов; на фиг.З - генерируемый знак; на фиг.4 - функциональная схема блока управления; на фиг.З - функциональная схема формирователя приращений координат.

Генератор знаков содержит первьш регистр 1, первый блок 2 памяти, первый с 1етчик 3, второй блок 4 памяти, блок 5 управления, сумматор 6, де - шифратор 7, второй регистр 8, третий блок 9 памяти, первый 10 и второй 11 умножители, элемент И 12, второй 13 и третий 14 счетчики, первый 15, второй 6, третий 17, четвертый 18, пятый 19 мультиплексоры, первый 20 и второй 21 формирователи приращений координат.

Сос тавные части предлагаемого устройства могут быть реализованы следующим образом.

Блок 5 управления выполнен в соответствии с функциональной схемой приведенной на фиг.4, и формирует сигналы для записи кодов в регистры 1 и 8, синхросигналы для счетчиков 13 и 14, сигналы пересчета и установки в О для счетчика 3,- сигнал управления мультиплексорами 15 - 19 и формирователями 20 и 21 приращений координат. Блоки 2,4 и 9 памяти вьтолнены на микросхемах 565 РТ5. Формирователи 20 и 21 приращений координат выполнены в соответствии с функциональной схемой, приведенной на фиг.5. Мультиплексоры 15 - 19 могут быть типа 530 , 533 КПП; 533 КП13.

Генератор работает следующим образом.

В качестве примера конкретного выполнения предлагаемого устройства рассматривается генератор знаков чертежно-графического автомата, предназначенного для нанесения знаковой информации на бумажный носитель.

Формирование знаков производится путем вычерчивания последователь - ности векторов, которые кодируются

10

15

510632

двоичными восьмиразрядными словами. Набор таких слов составляет подпрограмму знака и хранится в блоке 4 памяти знаков.

Векторы характеризуются направлениями и длиной. Напра ление вектора кодируется четырехразрядным двоичным числом. Всего имеется 16 дис1 ретных направлений, отстоящих друг от друга на 22,5°.Кодировка Направлений единичных векторов показана на фиг.2. Длина вектора onpei- деляется количеством единичных векторов, которое в векторе кодируется трехразрядным двоичным числом. Растр знака состоит из 7 х 7 единичных векторов. Слово, определяющее вектор, состоит из четырех разрядов (1-4) кода направления вектора, трех раз20 рядов (5-7) количества единичных векторов, одного разряда (В) положения пшяущего элемента. Если вектор необходимо вычерчивать, то в восьмом разряде записьтается единица, если

25 необходимо произвести перенос пишущего элемента без вычерчивания - за- письшается ноль.

Дпя вычерчивания векторов применяются единичные векторы. По коли30 чеЬтву направлений всего имеется 16 единичных векторов. Единичные векторы котируются в элементарных шагах восьмиразрядными двоичными числами. Слово, определяющее, единичный вектор, состоит из четырех разрядов (1-4) числа элементарных шагов по оси X и четырех разрядов (5-8) числа элементарных шагов по оси Y. Максимально единичный вектор по одной координате может содержать восемь элементарных шагов. Единичные векторы позволяют в неявном виде закодировать величину угла наклона, под которым проходит вектор. Это необходимо для поворота знака. Применение единичных векторов позволяет сократить объем памяти, необходимой при повороте знака. Информация о единичных векторах хранится в блоке 9 памяти векторов. Объем этой памяти составляет 16 байт.

35

40

45

50

Из-за неидеальности единичных векторов при начертании некоторых знаков могут возникать геометрические искажения знака, которые проявляются в виде некоторого увеличения или уменьшения ширины ипи высоты одной из сторон знака. При начер3.

тании стандартного знака размером 7 X А мм и элементарном шаге О, 125 мм геометрические искажения не превьппают 0,35 мм. Такие искажения практически незаметны для глаэа и являются вполне допустимыми, так как основные погрешности при отображении графической информации возникают из-за несовершенства механических узлов чертежно-графическог автомата.

Так как процесс вычерчивания знаков происходит последовательно и начало следующего знака зависит от конца предыдущего, то при отображении однотипных знаков погрешности могут суммироваться, что приводит к смещению строки вверх кпи вниз.

Для устранения указанных явлений необходимо после отображения знака производить коррекцию искажений знака.

Формирователи 20 и 21 приращений координат вычисляют число эле- ментарньгх гаагов, требуемое для коррекции знака.

Для вычерчивания нужного знака необходимо итадать на вход генератора код . Последний в сопровождении синхросигнала подается на вход генератора знаков и фиксируется на первом регистре I, а синхросигнал сопровождения знака поступает в блок 5 управления. По коду знака из блока 2 памяти адреса выбирается на первый счетчик 3 код промежуточного адреса. По адресу первого счетчика 3 следует обращение в блок 4 памяти знаков, и происходи считывание первого байта формирования знака. Информация о направлении вычерчиваемого вектора поступает на вход сумматора 6, в котором проиходит суммирование кода направления вектора и кода угла поворота знака. После суммирования получается четырехразрядное двоичное число, .являющееся кодом направления повернутого вектора. Этот код фиксируется на втором регистре 8. Код направления повернутого вектора является адре- сом, по которому обращаются в блок памяти векторов. Из блока 9 памяти векторов считывается информация о количестве элементарных шагов по осям X и Y для данного направления единичного вектора. Информация о количестве элементарных щагов по

63 .4

оси X (1-4 разряд) поступает на первый умножитель 10, а информация о количестве элементарных шагов по оси Y (5-8 разряд) - на второй ум- ножитель I1. В умножителях IО и 11 происходит перемножение числа единичных векторов на число элементарных шагов в единичном векторе. В результате перемножения получается

число элементарных йагов по осям Y и X.

Информация о числе элементарных шагов по осям X и Y подается на входы формирователей 20 и 21 приращеНИИ координат X,У и через мультиплексоры 16 и 17 на входы счетчиков 13 и 14 и соответствующие выходы генератора знаков. С пятого выхода блока 5 управления на вторые входы

мультиплексоров 15-19 и формирователей 20 и 21 приращений координат X,V в этот момент подается сигнал 1.

Информация о направлении вычерчи Баемого вектора подается с дешифратора 7 на входы формирователей 20 и 21 приращений координат X,У и через мультиплексоры 15 и 18 на в.ыходы генератора знаков.

После записи информации в счет- чики 13 и 14 под действием управлято- щих импульсов, поступающих из блока 5 управления, происходит вычитание из двоичных чисел, записанных в

счетчиках 13.и 14. На выходе последних присутствуют сигналы 1. В процессе вычитания двоичных чисел из счетчиков 13 и 14 происходит вычерчи- вание вектора. После того, как в счетчиках 13 и 14 установятся нулевые .состояния, на их выходах появляются сигналы О. На выходе элемента И 12 появляется сигнал 1,который пере- считьшает на единицу счетчик 3 адреса и запрещает прохождение управляющих сигналов с блока 5 управления на счетчики 13 и 14,

Таким образом, первый вектор знака сформирован полностью. Далее

происходит выборка следующего байта из блока 4 памяти знаков и процесс повторяется. Во время вычерчивания знака в формирователях 20 и 21 приращений координат X, Y проИсходит суммирование элементарных шагов всех векторов вычерчиваемого знака с учетом направления, причем направление векторов в формирователях 20 и 21 приращений координат X,Y меняется на противоположное сигналом 1, поступагадим с блока 5 упраштения на третьи пходы формирователей 20 и 21 приращений координат X,Y.

В результате суммирования всех векторов знака в формирователях 20 и 21 приращений координат X,Y происходит вычисление координат конца знака - точка Е (фиг.З), причем координаты берутся с противоположными знаками, так как для коррекции знака направление двютения должно быть противоположным направлению ошибки.

При распознавании байта 00000000 являющегося признаком конца знака, обращение к блоку 4 памяти знаков прекращается.

Блок 5 управления вырабатывает сигнал О, переключающий мультиплексоры 15 - 19, и сигнал 1, обнуляющий счетчик 3 адреса.

Так как код направления вектора 000, то из блока 9 памяти векторов считывается вектор с кодом угла поворота знака. В умножителях 10 и II происходит перемножение числа элеметарных шагов на фиксированньй коэффициент, который равен ширине знака и поступает с входа генератора знаков через мультиплексор 19 ширины знака. Результаты вычислений являются координатами положения истинной точки конца знака (фиг.З). Эти координаты поступают в формирователи 10 и 21 приращений координат X,V . Одновременно на формирователи 20 и 21 приращений координат Х,У поступает информация о направлении с дешифратора 7, причем направление н меняется на противоположное, так как на третьи входы с блока 5 управления подается сигнал 1.

В результате суммирования координат точки Е (конца знака) и координат точки F (истинного конца знака) вычисляется приращение FE, .Требуемое для коррекции знака.

Информация о приращении через мультиплексоры 16 и 17 координат X, у поступает на счетчики 13 и 14 и на выходы генератора знаков. Информация о направлении приращения с первых выходов формирователей 20 и 21 приращений координат Х,У по

дается через мультиплексоры 15 и 18 на выходы генератора зггаков.

После записи информации в счетчики 13 и 14 происходит вычитание чисел. При установке в счетчиках нулевых состояний на выходе элемента И 12 появляется сигнал 1, который запрещает прохождение импульсов с

блока 5 управления на первые входы счетчиков 13 и 14. Вектор приращения для коррекции знака отработан, знак сформирован.

Генератор знаков готов к формированию следующего знака.

Предлагаемый генератор знаков позволяет повысить точность отображения знаков за счет коррекции искажений знака, путем вьмисления ошибки

отображения и автоматического исправления этой ошибки.

Формула изобретения

Генератор знаков, содержащий последовательно соединенные первый регистр, первый блок памяти, первый Счетчик и второй блок памяти, первый вход которого является первьм выхоДОМ генератора, второй выход второго блока памяти подключен к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к первому входу первого регистра, второй вход которого является первым входом генератора, второй и третий выходы блока управления подключены соответственно к второму и третьему входам первого счетчика, второй вход блока управления является вторым входом генератора, третьим входом которого является первый вход сумматора, второй вход которого подключен к третьему выходу второго блока памяти, вытсод

сумматора подключен к входу дешифратора и первому входу второго регистра , второй вход которого подключен к четвертому выходу блока управления, выход второго регистра подключен к

входу третьего блока памяти, первый и второй выходы которого подключены к первым входам соответственно первого и второго умножителей, третий вход блока управления подключен к

выходу элемента И, первьй и второй входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего счетчиков, первые входы которых подключены к пятому выходу блока

7

управления, который является вторым выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности генератора, он содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый мультиплексоры, первый и второй формирователи приращений координат, первый вход второго формирователя приращений координат подключен к первому выходу дешифратора, соединенному с первым входом четвёртого мультиплексора, второй выход дещифратора подключен к первым входам первых мультиплексора и формирователя приращений координат, вторые входы первого и второго формирователей приращений координат подключены к выходам соответственно первого и второго умножителей подключенным к первым входам соответ ственно второго и третьего мультиплексоров, вторые входы которых подключены к шестому выходу блока управления , соединенному с вторыми входами первого, четвертого и пятого мультиплексоров и с третьими входами первого и второго формирователей приращений координат, первый

51063

выход первого формирователя прирл- щений координат подключен к третьему входу первого мультиплексора, выход которого является третьим выходом

5 генератора, второй выход первого формирователя приращенгоЧ координат подключен к третьему входу второго мультиплексора, выход которого является четвертым выходом генератора

10 и подключен к второму входу второго счетчика, первьй выход второго формирователя приращений координат подключен к третьему входу четвертого мультиплексора, вьрсод которого

15 является пятым выходом генератора, второй выход второго формирователя приращений координат подключен к третьему входу третьего мультиплексора, выход которого является шестым 20 выходом генератора и подключен к

второму входу третьего счетчика, первый вход пятого мультиплексора явля- . ется четвертым входом-генератора, третий вход пятого мультиплексора

25 подключен к второму выходу второго блока памяти, выход пятого мультиплексора подключен к вторым входам первого и второго умножителей.

Фи. i

oroi

Off и

0111

1000

7001

J01O

01OO

OQ11

OO10

OffOI

0000

iflt

flW

7fOl

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для генерации знаков в устройствах для отображения информации. Целью изобретения является Повышение точности генератора за счет компенсации вектора ошибки, которая достигается введением дополнительно двух формирователей приращений координат, пяти мультиплексоров и соответствующих связей. Генератор знаков,кроме тогоiсодержит два регистра, три блока памяти, два умножителя, три счетчика, элемент И, сумматор, блок управления, дешифратор функциональных связей. Генератор знаков позволяет формировать знаки под углами, кратными 22,5 , обладает малым обттемом памяти и высокой точностью формирования знаков. 5 ил. и ©

/7/Ч У1

ъ

r

70OO

-X

0010 X,

A Фае.З

X

oooo

(pug. 5