Устройство для отображения векторов на экране матричного индикатора Советский патент 1987 года по МПК G09G3/28 G06F3/147 

1 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использова}ю в автоматизированных системах управления технологичес кими процессами для вывода графической информации на экран индикатора.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг,1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - блок выборки координатных шин;, на фиг. 3 - блок сопряжения.

Устройство содержит индикатор 1, построенный на базе плазменной панели, блок 2 выборки координатных шин, первый 3 и второй А раверсивные счетчики, триггеры 5 и 6 знака приращения . лХ и jiY, триггер 7 управления, первый делитель 8 частоты, элемент И 9, генератор 10 импульсов, блок 11 выделения нуля, счетчик 12 длины проекций векторов, второй делитель 13 частоты.

Позициями 14 и 15 обозначены мик- роЭВМ и блок сопряжения соответственно.

Блок 2 выборки координатных шин содержит дешифраторы 16 и 17, узлы 18 и 19 ключей, дешифраторы 20 и 21, узлы 22 и 23 усилителей.

Блок 15 сопряжения содержит узел 24 приемо-передатчиков, предназначенный для двухстороннего обмена информацией между устройством и микроэвм 14, узел 25 сравнения адресов, осуществляющий сравнение адреса, посту- пающег из канала микроЭВМ 14 с заданным для данного устройства адресом (три младших разряда адреса не сравниваются, а используются для адресации определенного регистра устройства) , узел 26 выработки строби- рукяцих импульсов записи и считывания, вырабатываюп1ий импульсы записи и считывание информации, поступающей от -микроэвм или данного устройства в канал микроЭВМ и осуществляющий формирование управляющих сигналов параллельного интерфейса, узел 27 контроля по модулю 2, таймер 28 для формирования временных интервалов при функционировании устройства для осуществления функционального контроля и блокировки цепей выработки импульсов записи и считывания в узел 26, узел 29 прерывания.

Устройство работает следующим образом .

488982

Работа устройства осуществляется непосредственно под управлением микроэвм 14, которая не только осущест- g вляет обмен информацией с устройством через блок 15, но и обрабатывает информацию в периоды времени между очередными выдачами информационных посылок о графических векторах.

10 Устройство работает в следующих режимах: запись информации в реверсивные счетчики 3 и 4, первый делитель 8 частоты, второй делитель 13 частоты, счетчик 12 длины проекций

15 вектора, триггеры 5-7; чтение информации из делителей, счетчиков и триггеров; установка начальных координат графических векторов; циклическая вьщача .на отображение гра20 фических векторов (регенерация).

В начале работы устройства производится прием адреса из канала микроЭВМ 14 и опознание этого адреса, осуществляемые блоком 15 сопряжения,

25 В режиме записи информации в устройство из канала микроЭВМ 14 на |Вход блока 15 поступает сигнал запись, из которого формируются три сигнала ЗП1, ЗП2 и ЗПЗ, причем ЗП1

30 производит стробирование приходящей из канала микроЭВМ 14 информации,

ЗП2 - для стробирования записи в счетчиках 3 и 4, делителях 8 и 13, счетчике 12 и триггерах 5-7 при

35 функциональном контроле работы уст- - ройства, ЗПЗ необходим для устранения отображения графической информации, принятой с ощибкой из канала микроэвм 14, при этом осуществляется

40 выдача в канал вектора прерывание и стробирующих импульсов.

Стробирующие импульсы записи и чтения,необходимые для обмена информацией между микроэвм 14 и таймером

45 28 устройства, вырабатываются только при тестовом контроле работы устройства.

В режиме установки начальных коор- 50 динат микроэвм 14 осуществляет запись этих координат в реверсивные счетчики 3 и 4.

Если из канала микроЭВМ 14 в устройство приходит сигнал общего сбросе са, то он устанавливает в исходное состояние узел 29 прерьшания блока 15, а также счетчики 3 и 4, делители 8 и 13 частоты, счетчик 12 и триг- геры 5 - 7.

313Д

Для циклической выдачи на отображение графической информации служит циклическая программа выдачи на отображение одного или нескольких векторов, записанная в память микроЗВМ 14. В этой программе после каждой выдачи информационной посыпки графического вектора микроЭВМ 14 переходит к выполнению другой программы или в режим ожидания, в зависимости от предпосылок, которые могут быть выражены следующими соотношениями

ц. ,00

+ .-kv ,00

f (1)

(2),

е п - количество машинных команд

для выдачи одной информационной посылки графического вектора;

t - среднее время выполнения одной команды ввода или вывода, N - разрешающая способность индикатора по одной из осей координат X или Y, по отношению к которой используется второй делитель частоты, 1 - проекция графического вектора в единицах разрешающей способности на одну из осей, координат X или Y, по отношению к которой используется второй делитель частоты. Для предложенного устройства п

N 1

3, t «}- - . Поэтому соотшение (1) и (2) можно представить виде

N.V-IXV

too

(3)

KV XV

fr

.

(А)

Если выполняется соотношение (3), то после вьщачи информационной посылки для отображения одного вектора микроэвм 14 может перейти к выполнению другой программы, если выполняется соотношение (4), микроЭВМ 14 переходит только в режим ожидания,т.е. регистрация выдаваемых на отображение графических векторов осуществляется при помощи микроэвм 14.

Блок 2 осуществляет групповую коммутацию шин X и Y плазменного индикатора 1. Шины X коммутируются с

898

одной стороны но группам узла 22 усилителя, а с другой стороны - по группам узла 18 ключей.

. Шины Y с одной стороны коммутируются по группам узла 23 усилителя, а с другой стороны - по группам уз- ла 19 ключей. Выбор определенных групп в узлах ключей и усилителей

10 осуществляют по координате X дешифраторы 16 и 20, а по координате Y - дешифраторы 17 и 21.

Коды на дешифраторы 16, 20, 17 и 21 поступают соответственно с вы15 ходом счетчиков 3 и 4, причем на дешифраторы 16 и 21 поступают соответствующие старшие половины разрядов счетчиков 3 и 4.

Управление модуляцией осуществля20 ет триггер 7 управления, сигнал с выхода которого поступает на входы узлов 22 и 23 усилителей, обеспечивающих подачу соответствующих напряжений на выбранные группы шин X и Y

25 индикатора 1.

Микроэвм 14 через блок 15 выдает коэффициент угла наклона вектора, равный произведению координат KN или KN в зависимости от направления

30 осей координат, знаки приращений координат лХ или uY, значение одного из приращений координат &Х или AY, признак модуляции и сигнал блокировки импульсов на делитель 13 частоты.

После выдачи из микроЭВМ 14 последнего слова информационной посылки графического вектора взводится триггер 7 и начинается отображение

40 вектора.

Блок 11 выделения нуля по коду, поступившему на его вход с выхода счетчика 12 длины проекций вектора, вырабатьшает на выходе потенциал,отк45 рывающий элемент И 9.

35

Импульсы с генератора 10 через элемент И 9 поступают на делители 8 и 13 частоты.

50 На третьем выходе делителя 13 частоты импульсы будут следовать с частотой, определяемой соотношением

(5),

fa, fn- N.

55

а на выходе делителя 8 соотношением

fr fK- N.- N,

(6),

где 2, частоты импу пьсов по выходе делителя 13 частоты;

f - частота кадров; f - частота генератора. Тогда частота на выходе делителя 8 будет равна

f. N, f., (7)

Исходя из выражений (5), (6) и (7) сдедует, что частота на выходе делителя 8 будет в К раз меньше частоты с выхода делителя 13, т.е. в устройстве осуществляется отображение вектора без задания его положения в пределах квадранта с относи-- : ел1:.ной П .грешностью, не превышающей l/ N. При точность отображения 3 и а ч и т fj л ь н о п ri я р а с т а е т.

С выходг В депителей 8 и ;) час то- гы 5-:мпульсь поступают соотнетстпс-н- но на входы реяерсивных счетчиков 3 и 4. Выбор соответствующего квадранта осуществляется при помощи триггеров 5 и 6 знака приращений л }( и -iY, сигр1аль; с выходов которых поступают на соответствующие управляющие входы счетчиков 3 и 4.

Одновременно с отображением вектора с BF.ixo;:;rt ;.,-. лчтеля 13 на вычи1 аю- ки вход счегч ,;ка i 2 поступают км- Г(ульсы, у еньшанмдие его содержимое. Когдл содержимчое счетчика 12 станет равныг-- , на его выходе полнится сигнал, поступаю ЛиГ на бдок II выделения нупя, который вырабатывает сигнал загфета, блокирующий элемент И 9, и тем самым прекращается процес отображения. Этот же сигнал сбрасывает триггер 7 и поступает на вход таймера 28.

Если время отображения вектора не превышает времени отображе}1ия одного кгщра графической информации, то таймер 28 не вырабатывает сигнала блокировки, Г1оступаюа1е1-о на узел 26 выработки стробирующих импульсов записи и считывания, а приводится в исходное положение.

При сбое н ус1ройстве (когда врем отображения превышает время отображения одного кадра) сигнал с таймера 28 блокирует обмен информацией между микроэвм 14 и устройством через узел 26. Одновременно с таймера 28 поступают в узел 29 прерывания импульсы о наличии или отсутствии сбоя и ца отображения, по которым фиксируется текущее состояние устройства и осуществляется прерынание микро Л5М

0

5

0

5

14. При этом, узел 29 в зависимости от состояния устройс 1 ва выдает в канал микроэвм три вектора прерывания: t после отображения вектора при отсутствии сбоя; во время отображения вектора при наличии сбоя; при наличии сбоя, зафиксированного узлом 27 контроля по модулю 2.

По первому сигналу микроЭВМ 14 выдает на отображение информационную посылку следующего вектора, а по второму переходит к выполнению диагностической программы с выдачей на отображение соитвеTCIнующего сигнала о сбое.

Если сбой зафиксирован узлом 27, то fи :poЭBM ш.-гле виптнсния диагнос- Т 1меской программы ш реходит либо к д,иаг;;остике устройстна при в ин||)ормационнь х кодах в процессе обмена, .чибо k отобряжснию текущей информации при отсу гствит сбоев FJ информационных кодах, но при сбое в узле 27. При этом формируется сигнал, 6;ток1гро1зки выхода, поступаюптий иэ ка-- нала икpoЭBM на узел 27.

Сигнал блокировки выхода 27 может быт, сОрошеи после (. ТоОражения од11О- 0 го кадра графической ипфорхчации при OTcyi-ствии сбоев в узле 27.

()1-ображение векторов, пара.плель- ных осям X и Y, npOH-jBOj. аналогично. Однако, е(-,ли отображается век- (, тор, параллельный той оси координат, относительно которсл используются делитель 8 частот(1, то микроЭВМ 14 записывает в пего коэффициент деления, равньгм единице, в счетчик 12 - длину вектора, в триггеры 5 и 6 - знаки приращений X и ЛУ, в триггер 7 - признак модуляции, в делитель 13 частоты - сигнал блокировки его выхода . постч паю1:1е1 о на вход счетчика 4 при отображении указанного вектора.

При отображении нелинейных функций используется режим установки начальных координат. При этом, в делитель В записывается углевой коэффициент, равный нулю, в счетчик 12 - единица, в делитель 13 - сигнал блокировки, что позволяет отобразить только одну точку графика без изменения содержимого счетчиков 3 и 4.

Чтобы получить приемлемую частоту регенерации кадров (f - 10 Гц) должно выполняться соотношение

0

Ь

О

5

f.

(tt ZrtJ

(8),

де t

к мин

п

среднее время отображения вектора;

среднее время выдачи информационной посылки для отображения одного вектора выполняемое микроЭВМ; минимальная кадровая частота;

количество отображаемых в одном кадре векторов.

Формула изобретения Устройство для отображения векторов на экране матричного индикатора, содержащее блок выборки координатных шин, соединенный с матричным индикатором, информационные входы блока выборки координатных шин соединены с первыми и вторыми выходами первого и второго реверсивных счетчиков соот- ветственкр, суммирующие и вычитающие входы которых подключены к выходам триггеров знака приращений дХ и uY соответственно, счетчик длины проекций векторов, первый выход которого соединен с входом блока выделения нуля и входом сброса триггера управления, выход которого подключен к управляющему входу блока выборки координатных шин, счетный вход первого

88988

реверсивного счетчика соединен с пер вым выходом первого делителя частоты, управляющий вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока вьделения нуля, а второй вход - с выходом генератора импульсов, отличающееся тем, что, с

1Q целью повышения точности устройства, оно содержит второй делитель частоты, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика длины проекций векторов, второй выход - со счет15 ным входом второго реверсивного счетчика, а третий выход и вторые выходы счетчика длины проекций векторов и первого делителя частоты, выход триггера управления и одни из выходов

20 триггеров знака приращений лХ и (v.Y являются первым выходом устройства, вторым выходом которого является первый выход счетчика длины проекций векторов, входы триггеров знака при25 ращений и лУ, информационные входы триггера управления, делителей частоты, счетчика длины проекций векторов и реверсивных счетчиков являются входом устройства, управляющий

30 вход второго делителя частоты соединен с выходом элемента И.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ технологическими процессами для вывода графической информации на экран индикатора (плазменного индикатора), Цель изобретения - повышение точности устройства. Это достигается введением второго делителя 13 частоты и со-- ответствующих функциональных связей, что позволяет повысить точность устройства в N раз, где N - разрешающая способность индикатора 1 по оси координат, относительно котооой используется деление частоты генератора 10 на модуль К, а при наличии функционального контроля - обнаружить сбои в устройстве при его функционм ровании. 3 ил. СО 4 оо 00 CD 00

t t J

(pi/e. 2

фуе. J

Редактор И.Сегляник

Составитель И.Загинайко Техред М.Ходанич

заказ 5195/52Тираж А32Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

- - - - - - - - - - - - - - -i -- -- .- -.-.. -,и.-..в- -- «.™.,..

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

Корректор М.Демчик