Способ отображения графической информации и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G09G1/06 

113271

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автоматизированного проектирования и управле- , ния в качестве средств отображения графической и алфавитно-цифровой информации, вьшодимой из ЭВМ или устройства, хранения.

Целью Изобретения является повы- ш шение точности и быстродействия способа.

На фиг.1 представлена траектория движения луча развертки; на фиг.2 - блок-схема устройства для отображе- 15 ния графической информации; на фиг.З- временные диаграммы функционирования устройства.

Способ отображения графической информации основан на формировании 20 ступенчато-нарастающего и ступенчато- периодического напряжения развертки, которые обеспечивают перемещения луча по траектории, показанной на фиг, Развертка синхронизирована 25 с входным сигналом. Амплитуда входного сигнала определяет кодовую последовательность импульсов подсвета. Состав и местоположение импульсов в последовательности может быть опреде- 30 Лено, например, методами аналого- цифрового преобразования.

При этом необходимо, чтобы кодовая последовательность бьша синхрони- зарована с входным сигналом таким -jg образом, чтобы видеоимпульсы поступали на модулятор ЭЛТ в моме.нты времеи, соответствующие точкам а, Ъ, с и d, указанным на фиг.1. Длительность каждой кодовой последователь- 40 ности видеоимпульсов должна быть равна длительности соответствующего входного прямоугольного импульсного сигнала.

Устройство для отображения гра- 5 фической информации содержит первый генератор 1 импульсов, второй гене- ратор 2 импульсов, первый регистр 3, первый цифроаналоговый преобразователь 4, второй регистр 5, второй циф- gQ роаналоговый преобразователь 6, пер- вй вход 7 устройства, второй вход 8 устройства, третий вход 9 устройства, электронно-лучевую трубку 10, блок 11 отклонения луча по координате Y, gg блок 12 отклонения луча по координате X, первый формирователь 13 импуль- сов, второй формирователь IA импульсов, третий формирователь 15 импуль542

сов, четвертый формирователь 16 импульсов, тр етий генератор 17 импульсов, первый элеме нт 18 И, второй элемент 19 И, третий элемент 20 И, четвертьй элемент 21 И, пятый элемент 22 И, тестой элемент 23 И, седьмой элемент 24 И, восьмой элемент 25 И, первый триггер 26, второй триггер 27, третий триггер 28, четвертый триггер 29, первый элемент 30 ИЛИ, второй элемент 31 ИЛИ, третий элемент 32 ИЛИ, четвертый элемент 33 ИЛИ, пятый элемент 34 И.ПИ, счетчик 35 тактов, счетчик 36 импульсов яркости, счетчик 37 строк, счетчик 38 кадров, дешифратор 39, коммутатор 40 третий цифроаналоговый преобразователь 41, четвертый цифроаналоговый преобразователь 42, пятьй цифроаналоговый преобразователь 43, элемент 44 сравнения, формирователь 45 переднего фронта импульсов, формирователь 46 заднего фронта импульсов, третий рег-истр 47, первый сумматор 48, второй сумматор 49, первый элемент 50 задержки, второй элемент 51 задержки, третий элемент 52 задержки, четвертый элемент 53 задержки, пятый элемент 54 задержки, четвертый вход 55 устройства, пятый вход 56 устройства, выход 57 устройства.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу разрешения записи на втором входе 8 устройства осуществляется запись текущего значения паралп лельного двоичного .кода X с первого входа 7 устройства в первый регистр 3 и запись текущего значения параллельного дво:ичного кода Y с третьего входа.9 устройства во второй регистр 5. Параллельный двоичный код с первого регистра 3 преобразовывается первым цифроаналоговым преобразователем 4 в аналоговый сигнал и через первый сумматор 48, блок 12 отклонения луча по координате X, фокусирую- ще-отклоняющую систему ЭЛТ 10 осуществляет отклонение луча по координате X., а параллельный двоичный код с второго регистра 5 преобразовывается вторым цифроаналоговым преобразователем 6 в аналоговый сигнал и через второй сумматор 49, блок 11 отклонения луча по координате Y, фоку- сируюа1е-отклоняющзто систему ЭЛТ 10 производит отклонение луч.а по координате Y, при этом на пятый вход 56

313271

устройства поступает сигнал управления яркостью.

Таким образом, формируется сигнал управления яркостью входным сигналом меняющимся синхронно с разверткой.

Для повышения точности отображения информации циклически формируют с двухкратным увеличением частоты дискретизации по обеим координатам вторые сигналы развертки.

Сигнал записи, появившийся на втором входе 8 устройства, устанавливает через первый элемент 5Q задержки в единичное состояние первый триггер 26. Импульсы с первого генератора 1 импульсов поступает на вход первого элемента 18 И.

Первый импульс с первого элемента 18 И поступает в счетчик 35 тактов, с выхода которого сигналы поступают в дешифратор 39. Сигнал с первого выхода дешифратора 39 через первый элемент 30 ИЛИ устанавливает третий

триггер 28 управления в О, четвертый триггер 29 в - и через второй элемент 31 ИЛИ второй триггер 27 управления - в .

Сигнал с выхода четвертого триггера 29 через четвертый формирователь 16 импульсов поступает на фокусирующую систему ЭЛТ 10 и уменьшает в два , раза диаметр луча ЭЛТ 10. Поскольку второй триггер 27 управления и тре- тий триггер 28 управления находятся в состоянии О, то импульс с выхода первого элемента 18 И через третий элемент 52 задержки поступает на ход коммутатора 40 и с первого вывода (+) коммутатора 40 через четвертый элемент 21 Ив счетчик 37 строк. Параллельный двоичньп код со счетчика 37 строк поступает на вход третьего цифроаналогового преобразователя 41,, который преобразовьюает торой сигнал развертки по координа- те X (см.фиг.3, Ujtion).

Далее суммируют вторые сигналы развертки с сигналом опорной частоты дискретизации развертки.

Сигналы опорной частотой дискретизации с первого цифроаналогового преобразователя 4 и сигналы с двухг кратным увеличением частоты дискретизации с третьего цифроаналогов-ого преобразователя 41 суммируют на первом сумматоре 48 и подают через блок 12 отклонения луча по координате X

1

5

G

5

0

5

0

5

0

5

544

на фокусирующе-отклоняющую систему

эл1 10.

Затем преобразовьшают сигнал управления яркостью в модулирующий сигнал с четырехкратным увеличением частоты дискретизации, меняющийся синхронно с первыми и вторыми сигналами дискретизации развертки.

При наличии видеосигнала на Четвертом входе 55 устройства он поступает на вход первого формирователя 13 импульсов и элемент 44 сравнения.

Второй генератор 2 импульсов, седьмой элемент 24 И, счетчик 3.6 импульсов яркости, пятый цифроаналого- вый преобразователь 43, элемент 44 сравнения, второй формирователь 14 импульсов, формирователь 45 выделения переднего фронта импульсов, по существу образуют аналого-цифровой преобразователь с записью двоичных кодов со счетчика 36 импульсов яркости по сигналу с формирователя 45 переднего фронта импульсов в третий регистр 47 и работает следующим образом. Сигнал с выхода первого формирователя 13 импульсов разрешает прохождение импульсов с второго генератора 2 через седьмой элемент 24 И, которые поступают на счетный вход счетчика 36 импульсов яркости. Увеличивающееся от нуля содержимое счетчика 36 подается на входпято- го цифроаналогового преобразователя 43, который формирует на выходе ступенчатое напряжение от нуля до максимального значения амплитуды напряжения видеосигнала. При равенстве амплитуды, напряжения с выхода пятого цифроаналогового преобразователя 43 и амплитуды напряжения видеосигнала второй формирователь 14 импульсов формирует сигнал на первом входе восьмого эле-- мента 25 И, который поступает на вход формирователя 46 заднего фронта импульсов и формирователя 45 переднего фронта импульсов, сигналом .с последнего производится запись соде ржи- мого счетчика 36 в третий регистр 47, Первый импульс- с третьего генератора 17 через восьмой элемент 25 И осуществляет сдвиг содержимого третьего регистра 47 вправо на один двоичный разряд. Сигнал с выхода третьего регистра 47 через пятый элемент 34 ИЛИ, третий формирователь 15 импульсов поступает на модулятор ЭЛТ 10, производит гашение или засветку луча ЭЛТ 10,

51

Второй импульс-с первого sJieMeirra 18 И поступает на вход третьего элемента 52. задержки и в- счетчик 35 тактов. Задержка сигнала на третьем элементе 52 необходима для переключе ния выходов коммутатора на входы счетчика ,37 строк или счетчика 38 кадров„ Сигнал с выхода счетчика 35 тактов поступает в дешифратор 39, - с второго выхода которого сигнал через второй элемент 31 I-UB-I подтверждает установку в О второго триггера 27 и через третий элемент 32 ИЛИ устанавливает в 1 третий триггер 28, который подключает первый выход (+) коммутатора 40 через второй элемент 19 И и четвертый элемент 33 ИЛИ к входу счетчика 38 кадров, Задержанный на третьем элементе 52 задержки второй импульс поступает в коммута- тор АО, .Поскольку второй триггер 27 управления находится в состоянии О то импульс с выхода коммутатора 40 поступает на (+) вход счетчика 38 кадров через второй элемент 19 И и четвертый элемент 33 IdlTM. С выхода счётчика 38 кадров параллельный двоичный код поступает на вход четвертого цифроаналогового преобразователя 42.

Далее суммиру от вторые сигналы развертки с сигналами опорной частоты дискретизации развертки.

Сигналы опорной частоты дискрети- .зации второго цифроаналогового пре- образователя 6 и сигналы с двухкратным увеличением частоты дискретизации с четвертого цифрЪаналогового преобразователя 42 суммируют на втором сумматоре 49 и подают через блок 11 отклонения луча по координате, У на фокусирующе-отклоняющую систему ЭЛТ 10.

Преобразовывают сигнал управления яркостью в модулирующий сигнал с четырехкратным увеличекием частоты дискретизации развертки, меняющийся ,синхронно с первыми и вторыми сигналами дискретизации.

При этом в устройстве второй им- Г1ульс с третьего генератора 17 через восьмой элемент 25 И осуществляет сдвиг содержимого третьего регистра 47 вправо .на один двоичный разряд.

Сигнал с вьпхода трет.ьего регистра 47 через пятый элемент 34 ИЛИ, третий формирователь I5 импульсов поступает На модулятор ЭЛТ 10, производит гашение или тюдсвет луча ЭЛТ

546

10 в зависимости от содержимого, поступающег.о с выхода третьего регисра 47.

Таким образом производится отклонение луча ЭЛТ по координате Y на один растр-элемент н сторону увеличения координаты с соответствующим подсветом в данной точке (см.фиг., точка Ь).

Третий импульс с первого элемента 18 И поступает на вход третьего элемента 52 задер;кки и в счетчик 35 тактов, с выхода которого на дешифратор 39. С третьего выхода дешифратора. 39 сигнал через первый элемент 30 ИЛИ производит установку в третьего триггера 28 и через второй элемент 31 ИЛИ - второго триггера 27 Импульс с выхода третьего элемента 52 задержки через коммутатор 40 четвертый элемент 21 И поступает на (+) вход счетчика 37 строк, С выхода счетчика 37 строк параллельный ньй код поступает на выход третьего цифроаналогового преобразователя 41,

Далее суммируют вторые сигналы развертки с сигналами опорной частоты дискретизации развертки.

Сигналы опорной частоты дискретизации с первого цифроаналогового преобразователя 4 и сигналы с двухкратным увеличением частоты дискретизации с третьего цифроаналогового преобразователя 41 по координате X суммируют на первом сумматоре 48 и подают .через блок 32 отклонения луча по координате X на фокусирующе-отклоняющую систему ЭЛТ 10,

Преобразовывают сигнал управления яркостью в модулирующий сигнал с четырехкратным увеличением частоты диср ретизации, меняющийся синхронно с первым и вторым сигналами дискретизации развертки.

При этом в устройстве третий импульс с третьего генератора 17 через восьмой элемент 25 И осуществляет сдвиг содержимого третьего регистра 47 вправо на один двоичный разряд.

Сигнал с выхода третьего регистра 47 через пятый элемент 34 ИЛИ, третий формирователь 15 импульсов поступает На модулятор ЭЛТ 10, производит гашение и подсвет луча ЭЛТ 10 в зависимости от содержимого, поступаю- utero ,с выхода третьего регистра 47,

Таким образом производится отклонение луча ЭЛТ по координате X на один растр-элемент в сторону увели71

чения координаты с соответствующим подсветом в данной точке (.фиг., точка с).

Четвертьш импульс с первого элемента. 18 И поступает на вход третье- го элемента 52 задержки и в счетчик 35 тактов и на дешифратор 39, с четвертого выхода которого сигнал устанавливает в 1 второй триггер 27 и через третий элемент 32 ИЛИ в 1, третий триггер 28, которые переключают второй выход (-) коммутатора 40 на () вход счетчика 38 кадров, .Четвертый импульс с выхода третьего элемента 52 задержки через коммута- тор 40, третий элемент 20 И поступает на (-) вход счетчика 38 кадров, с выхода которого параллельный двоичный код поступает в четвертый цифро аналоговый преобразователь 42.

Далее суммируют вторые сигналы развертки с сигналами опорной частот дискретизации развертки.

Сигналы опорной частоты дискретизации по координате Y с второго ,цифроаналогового преобразователя 6 и сигналы с двухкратным увеличением частоты дискретизации по координате Y с четвертого цифроаналогового преобразователя 42 суммируют на втором сумматоре 49 и подают через блок 11 отклонения луча по координате Y на фокусирующе-отклоняющую систему ЭЛТ 10.

.Преобразуют сигнал зшравления яркостью в модулирующий сигнал с четырехкратным увеличением частоты дискретизации, меняющийся синхронно с первыми и вторыми сигналами дискре тизации развертки.

При этом в устройстве четвертьй импульс с, третьего генератора 17 через восьмой элемент 25 И осуществляет сдвиг содержимого третьего регист ра 47 вправо на один разряд. Сигнал с выхода третьего регистра 47 через пятый, элемент 34 ИЛИ, третий формирователь 15 импульсов поступает на модулятор ЭЛТ 10, производит гашение или подсвет луча ЭЛТ 10 в зависимости от содержимого, поступающего с третьего регистра 47. Таким образом .производится отклонение луча ЭЛТ по координате Y на один растр-элемент в сторону уменьшения координаты с соответствующим подсветом в данной (см.фиг.1, точка d). Цикл фор- кшрования развертки повторяется.

548

По сигналу с четвертого выхода деаифратора 39 через второй элемент 51 задержки производится установка в О первого триггера 26 и -счетчика 35 тактов, а с четвертого элемент 53 задержки установка в О счетчика 36 импульсов яркости, счетчика 37 строк, счетчика 38 кадров, первого регистра 3 и второго регистра 5, а на выход 57 устройства поступает сигнал готовности устройства к приему информации. Установка в О третьего регистра 47 осуществляется сигналом с формирователя 46 заднего фрота импульсов через пятый элемент 54 задержки, установка в О второго триггера 27 и третьего триггера 28 управления производится в следующем цикле сигналом с первого йЪгхода дешифратора 39, установка в О четвертого триггера 29 осуществляется сигналом с четвертого элемента 53 задержки. Сигнал с выхода четвертого триггера 29 через четвертый формирователь 16 импульсов, фокусирующую систему ЭЛТ 10 увеличивает в два раза диаметр луча ЭЛТ 10.

Таким образом, способ отображения графической информации и устройство для его осуществления показывают повысить в два раза точность отображения информации по координате X и по координате Y, повысить в 4 раза раз- рещающую способность отображения графической информации при сохранении стандартной полосы частот видеосигнала в тракте записи-воспроизведения системы хранения данных, например, видеомагнитных информационно- вычислительных комплексов, при это.м снижается избыточность передаваемой информации, расширяется возможность применения видеомагнитных комплексов в системах автоматизированного проектирования и управления.

Формула изобретения

1 л Способ отображения графической информации, основанный на формировании видеосигналов ступенчато-нарастающего и ступенчато-периодического напряжения развертки синхронно с прямоугольными входными сигналами, о тлич ающий с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия способа, видеосигналы формируют в виде последовательности импульсов, количество и местоположение

: 9

импульсов в которой определяется амплитудой соответствующего прямоугольного входного сигнала, длительность которого соответствует длительности последовательности ичпульсов,

2„ Устройство для осуществления способа .отображения графической информации содержащее последовательно сединенные первый и второй генераторы импульсов, первьш регистр и первый циф- роанапоговый преобразователь, второй регистр и второй цифроаналоговый преобразователь, информационный вход первого регистра является первым входом уст- ройства, первые управляющие входы певого и второго регистров являются вторым входом устройства, информационный вход второго регистра является .третьим входом устройства, и бло- ки отклонения луча по координатам Y и X, соединенные с отклоняющей системой ЭЛТ, модулятор которой соединен с выходом формирователя видеосигнала, о тличаюпдее с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит три формирователя импульсов, третий генератор импульсов, восемь элементов И, четыре триггера, пять эле- ментов ИШ, счетчик тактов, счетчик импульсов яркости, счетчики строк и кадров, дешифратор, коммутатор, третий, четвертый и пятый цифроаналого- вые преобразователи, элемент срав- нения, формирователь переднего фронта импульсов, формирователь заднего фронта импульсов, регистр, два сумматора и пять элементов за- д.ержки, вход первого элемента задерж- ки соединен с вторым входом устройства, выход первого элемента задержки подключен к первому управляющему входу первого триггера, выход которого подключен к первому входу пер- вого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу первого генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к счетному входу счетчика тактов и к входу третьего элемента задержки., выход которого подключен к информационному входу коммутатора, первый выход которого подключен к первым входам второго и четвертого элементов И, второй выход коммутатора подключен к первым входам третьего и пятого элементов И, выходы четвертого и пя 5410

того элементов И подключены соответ- ственно к первому и второму счетным входам счетчика строк, первый выход котороЛ подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого подключен к первому входу чет- В ;ртого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому счетному входу счетчика кадров, второй счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход счетчика кадров подключен к информационному входу четвертого цифроана- логового преобразователя, выход-которого подключен -к первому информационному, входу второго сумматора, втрой информационный йход которого подключен к выходу второго цифроанало- гового преобразователя, выход второг сумматора подключен к информационному входу блока отклонения луча по координате Y,, информационный вход блока отклонения луча по координате X подключен к выходу первого сумматора, первый информационньй вход которого подк.лючен к выходу первого цифроаналогового преобразователя, второй информационный вход первого сумматора подключен к выходу третьего цифроаналогового преобразователя, информационный вход которого подключен к второму выходу счетчика строк, третий счетный вход которого подключен к выходу четвертого элемента задержки, являющемуся выходом устройства, соединенным с первым управляющим входом четвертого триггера, с третьими управляющими входами первого и второго регистров, с третьим счетным входом счетчика, кадров, с первым счетным входом счетчика импульсов яр.кости, выход четвертого элемента задержки подключен к первому выходу дешифратора, соединенному с первым входом третьего элемента ИЛИ, с первым управляющим входом второго триггера, входом второго элемента задержки, выходкоторого подключен к вторы управляющим входам первого триггера и входам сброса, счетчика тактов, выход которого подключен к информационному входу дешифратора, второй выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому управля1113

юш.ему входу третьего триггера, первь1н выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, второй выход третьего триггера подключен к вторым входам четвертого, пятого и шестого элементов И, третий и четвертый выходы дешифраторов подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым управляющим вхо- дам третьего и четвертого триггеров и к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму управляющему входу второго триггера, выход которого подключен к уп- равляющему входу коммутатора, первый выход второго генератора импульсов подключен к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого формирова- теля импульсов, вход которого является четвертым входом устройства, соединенным с первым информационным входом элемента сравнения, выход , седьмого элемента И подключен к вто- рому управляющему входу счетчика импульсов яркости, выход которого подключен к информационному входу третьего регистра и к информационному входу пятого цифроаналогового преоб- раэователя, выход которого подключен

5412

к второму информационному входу элемента сравнения, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсо в, выход которого подключен к первому входу восьмого элемента И и к входам формирователя переднего фронта импульсов и формирователя заднего фронта импульсов, выход которого подключен к входу пятого элемента задержки, выход которого подключен к первому управляющему входу третьего регистра, второй управляющий вход которого подключен к выходу формировтеля переднего фронта импульсов, третий управляющий вход третьего регистра подключен к выходу восьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего .генератора импульсов, управлеющий вход которого подключен к второму выходу второго генератора импульсов, выход третьего регистра подключен к перовому входу пятого элемента ИЛИ, второй вход которого является пятым входом устройства, выход пятого элемента ИЛИ подключен к входу формирователя видеоимпульсов, фокусирующая система ЭЛТ подключена к выходу четвертого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу четвертого триггера.

п

п

-о о о

О о о о-

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автоматизированного проектирования и управления в качестве средств отображения графической и алфавитно-цифро- , вой информации , выводимой из ЭВМ или устройств хранения.Целью изобретения является повьт ение точности и быстродействия. Поставленная цель достигается в способе отображения графической информации, основанном на формировании видеосигнала ступенчато-нарастающего и ступенчатог перио- дического напряжения развертки синхронно с прямоугольными входными сигналами, посредством формирования видеосигналов в виде последовательности импульсов, количество и местоположение импульсов в которой определяются амплитудой соответствующего прямоугольного входного сигнала, длительность которого соответствует длительности последовательности импульсов . 1 с.п.ф-лы, 3 ил. (Л

О--9

o-t

us.f

м

w

53

гх

Редактор М,Бандура

Составитель А.Кумекина Техред Л.Олийнык

Заказ 3394/48 Тираж 433Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор В.Бутяга