Устройство для отображения символов на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1988 года по МПК G09G1/18 G06F3/153 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для оперативного отображения на экране ЭЛТ символов увеличенных размеров при равных матрицах 8x8 точек, в поле кото- рых формируются данные символы.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности отображения символов увеличенных размеров путем штриховки их кон- туров линиями, перпендикулярными направлению перемепдения луча ЭЛТ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма напряжения, вы- рабатываемого генератором пилообразного напряжения; на фиг. 3 - пример формирования символа в пределах матрицы меньшего поля формуляра; на фиг. 4 - пример формирования символа в пределах матрицы большего поля формуляра.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, генератор 2 пилообразного напряжения, триггер 3, первый 4 и второй 5 элементы ЗАПРЕТ, седьмой 6, восьмой 7, девятый 8 и десятый 9 элементы И, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 ключи, первый элемент ИЛИ 14, первый сумматор 15, блок 16 памяти, распределитель 17 импульсов, 1ервый 18 и второй 19 регистры приращений по коэффициентам X и У, пер- вый 20, второй 21, третий, 22 и четвертый 23 элементы И, первый 24 и второй 25 реверсивные счетчики, первый 26 и второй 27 блоки сравнения, формирователи 28 и 29 отклоняющих напряжений по координатам X и У, второй 30 и третий 31 сумматоры, регистр 32 кода подсвета, пятый 33, одиннадцатый 34, двенадцатый 35 и иестой 36 элементы И, второй элемент ИЛИ 37, третий элемент 38 ЗАПРЕТ, третий элемент ИЛИ 39, пятый 40, шестой 41, седьмой 42 ключи, ЭЛТ 43 с системами отклонения по координате X 44 и координате У 45 и модулятором 46, входы 47 и 48 .«Пуск и «Код символа соответственно и выход 49 «Конец символа.

Устройство работает следующим обра- зом.

В исходном состоянии все разряды регистров 18 и 19 и счетчиков 24 и 25 находятся в состоянии «О, поэтому выходов 50 и 51 «Равно блоков 26 и 27 сравнения снимается высокий потенциал. Код отображае- мого символа записывается по входу 48 в регистры (не показаны) блока 16 памяти, регистр 32 кода подсвета и триггер 3 (всего 57 двоичных символов). По сигналу «Пуск по входу 47 запускается генератор 1 импульсов, с выходов которого снимаются импульсы с периодами следования соответственно Tg, Т, То и То . Допустим, в триггере 3 записан код «О, следовательно, единичный сигнал с его инверсного выхода откроет элементы И 7 и 9. При этом так как младший разряд регистра 32 находится в начальный момент формирования изображения в состоянии «О, то единичный сигнал с его инверсного выхода откроет элемент И 7, но закроет элемент И 9. Пройдя через элементы И 7 и ИЛИ 14, первый из импульсов с периодом следования Тд, проходя через элемент И 33, осуществляет сдвиг в регистре 32 кода подсвета на один разряд с тем, чтобы к модулятору 46 ЭЛТ был подключен импульс подсвета первого фрагмента изображения. Этот же импульс переводит распределитель 17 импульсов в состояние, при котором возбужден только первый его выход. Это обеспечивает считывание информации из первого регистра блока 16 памяти в регистры 18 и 19 таким образом, что в регистр 18 заносятся первые три разряда (код приращения по координате X), а в регистр 19 - вторые три разряда (код приращения по координате У). В исходном состоянии электронный луч находится в начале координат, т.е. в правом нижнем углу матрицы поля формуляра (фиг. 3 и 4). Если же в триггере 3 будет записан код «1, то через элемент ИЛИ 14 пройдет первый импульс периода Т, а остальные процессы, описанные выще, останутся прежними.

Допустим, в триггере 3 записан код «О, а код подсвета первого фрагмента символа равен «Ь. При этом сигналом «О с первого инверсного выхода регистра 32 откроются элементы ЗАПРЕТ 4 и 5 и элементы И 8 и 9, а единичный сигнал с инверсного выхода триггера 3 закроет элемент И 8, откроет элемент И 9 и через элемент ЗАПРЕТ 4 откроет ключ 11. Сигналом «О с прямого выхода триггера 3 закроется ключ 10 и через элемент ЗАПРЕТ 5 закроется ключ 12, следовательно, через ключ 11 и сумматор 15 на формирователи 28 и 29 отклоняющих напряжений будет подаваться напряжение смещения величиной Vc , а на элементы И 20-23 и 33 через элементы И 9 и ИЛИ 14 будут проходить импульсы с периодом следования То. Величина напряжения смещения V, и длительность элементарного такта Те определяют в данном случае скорость перемещения луча ЭЛТ в пределах матрицы меньщего поля формуляра, что определяет яркость свечения контуров изображения.

Блоки 26 и 27 сравнения, сравнивая состояния регистров 18 и 19 приращений координат X и У с состояниями соответствующих им реверсивных счетчиков 24 и 25, вырабатывают на одном из трех своих выходов сигнал. Если сигнал возникает на выходах 52 и 53 «Больше или на выходах 54

и 55 «Меньше блоков 26 и 27 сравнения, то происходит перемещение электронного луча в сторону увеличения или уменьшения соответствующей координаты. Это обеспечивается тем, что выходы 52 и 53 подключены к суммирующим входам формирователей 28 и 29, а выходы 54 и 55 - к вычитающим входам соответствующих формирователей 28 и 29. Перемещение электронного луча по той или иной координате в сторону увеличения или уменьшения значения соответствующей координаты определяется состоянием выходов блоков 26 и 27 сравнения и будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет уравновешивание состояний регистров 18 и 19 и соответствующих им ре- версивных счетчиков 24 и 25. Заполнение счетчиков 24 и 25 происходит таким образом, что если луч перемещается в сторону увеличения координаты, то импульсы тактовой частоты (в данном случае частоты fo 1/То ) поступают на суммирующий вход соответствующего реверсивного счетчика, а если перемещение электронного луча происходит в сторону уменьщения координаты, то импульсы с выхода элемента ИЛИ 14 поступают на вычитающие входы соответствующих реверсивных счетчиков. Это обеспечивается тем, что выходы 52 и 53 «Больше и 54 и 55 «Меньше блоков 26 и 27 сравнения соединены с одними входами соответствующих элементов И 20-23, на другие входы которых поступают импульсы с выхода элемента ИЛИ 14. Перемещение луча по одной координате прекращается сразу же, как только состояние регистра 18 или 19 будет равно состоянию соответствующего реверсивного счетчика 24 или 25. В этом случае сигнал возникает на выходах 50 или 51 «Равно соответствующего блока 26 или 27 сравнения. При этом по другой координате перемещение луча ЭЛТ 43 будет продолжаться, поскольку блоки 26 и 27 сравнения функционируют независимо. Такая работа регистров 18 и 19, реверсивных счетчиков 24 и 25 и блоков 26 и 27 сравнения позволяет при одном состоянии распределителя 17 импульсов формировать фрагменты изображений типа ломаных линий. Напряжения, сформированные формирователями 28 и 29, через сумматоры 30 и 31 поступают на соответствующие отклоняющие системы 44 X и 45 У ЭЛТ 43.

В те моменты, когда сигнал «Равно появляется на выходах 50 и 51 обоих блоков 26 и 27 сравнения одновременно, импульс с выхода элемента ИЛИ 14, проходя через э.аемент И 33 на сдвигающие входы распределителя 17 импульсов и регистра 32 кода подсвета и на обнуляюпшй вход генератора 1 импульсов, переводит устройство в состояние, при котором формируется второй фраг

0

5

мент изображения. При этом распределитель 17 импульсов переводится в состояние, при котором обеспечивается считывание из блока 16 памяти приращений координат X и У в регистры 18 и 19 следующего фрагмента символа. С выхода младшего разряда регистра 32 кода подсвета на модулятор 46 ЭЛТ 43 поступает сигнал 1юдсвета второго фрагмента изображения, а генератор 1 импульсов начал отсчет временных интервалов следования импульсов периодов То, TO , Т;;,, Т . В этом случае формируются символы в пределах меньшего поля формуляра, пример которого показан на фиг. 3. Рассмотрим функционирование устройства для случая, когда в триггере 3 записан код «1 при сигнале подсвета очередного фрагмента изображения, равном «1. В этом случае нулевой сигнал с инверсного и единичный сигнал с прямого выходов триггера 3 открывают элемент И 8. ключ 10 и через элемент ЗАПРЕТ 5 ключ 12. При этом на выходе элемента ИЛИ 14 будут присутствовать импульсы с тактовой частотой Т, на выходе сумматора 15 - напряжение смещения величиной V , а на выходе ключа 10 - пилообразное напряжение от генератора. Работа элементов 16-29 устройства в этом случае будет аналогична описанной. Отличие состоит в том, что укрупненное изображение будет формироваться

0 в пределах матрицы больщего поля формуляра, и на сумматоры 30 и 31 будет подмешиваться пилообразное напряжение от генератора 2 по следующему алгоритму. Если формирование утолщенного отрезка (фрагмента) изображения происходит в направ5 лении, параллельном координатной оси X, то высокие потенциалы возникают на выходе 51 «Равно блока 27 сравнения и на одном из выходов 52 или 54 блока 26 сравнения. При этом на выходах элементов И 34

Q и 35 и ИЛИ 37 формируется нулевой потенциал, который подается на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 38 и второй вход элемента ИЛИ 39. Этот потенциал совместно с низким потенциалом с выхода 50 «Равно блока 26 сравнения, подаваемым на инверс5 ный вход элемента ЗАПРЕТ 38 и первый вход элемента ИЛИ 39, выработает на выходе указанных элементов ну.тевые потенциалы, которые, воздействуя на управляющие входы ключей 41 и 42 соответственно, закроют первый и откроют второй из них.

При этом на второй суммирующий вход сумматора 31 поступает пилообразное напряжение через 42 с выхода ключа 10, которое суммируется с постоянным по величине напряжением от формирователя 29,

5 поступающим на первый суммирующий вход сумматора 31. Высоким же потенциалом с выхода 51 «Равно блока 27 сравнения, поступающим на управляющий вход ключа

40, последний будет закрыт. Поэтому на второй суммирующий вход сумматора 30 пилообразное напряжение подаваться не будет, а на его выходе будет присутствовать только отклоняющее напряжение, сформированное формирователем 28. Таким образом в данном случае формируются фрагменты символов, параллельные тому, пример которого показан на фиг. 4 между узлами 56 и 60 матрицы больщего поля формуляра.

Если же формирование утолщенного отрезка (фрагмента) изображения происходит в направлении, параллельном координатной оси У (как между узлами 55 .и 57 или 59 и 61 на фиг. 4), то высокие потенциалы возникают на выходе 50 «Равно блока 26 сравнения и на втором или третьем .выходах 53 или 55 блока 27 сравнения. При этом также, как и в предыдущем случае, на выходах элементов И 34 и 35 и ИЛИ 37 формируется нулевой потенциал, который подается на прямой вход элемента ЗАПРЕТ

38и второй вход элемента ИЛИ 39, на первый вход которого поступает единичный потенциал с выхода 50 блока 26 сравнения. При этом на выходе эле.мента ЗАПРЕТ 38 формируется низкий потенциал, который, поступая на управляющий вход ключа 41, запирает его, а на выходе элемента ИЛИ

39фор.мируется высокий потенциал, который, поступая на управляющий вход ключа 42, также запирает его. Б этом случае через су.мматор 31 на отклоняющую систему по координатной оси У 45 ЭЛТ 43 поступает отклоняющее напряжение от формирователя 29. Пизкий потенциал с выхода 51 «Равно блока 27 сравнения поступает на управляющий вход ключа 40, открывая его, и пилообразное напряжение с выхода ключа 10 подается на второй суммирующий вход сумматора 30, где суммируясь с постоянным по величине отклоняющим напряжением от формирователя 28, поступает на отклоняющую систему по координате X 44 ЭЛТ 43.

При формировании отрезка, параллельного то.му, который показан между узла.ми 58 и 59 на фиг. 4, высокие потенциалы возникают на выходах 52 «Больше и 54 «Меньше или 55 «Меньще и 53 «Больще соответственно блоков 26 и 27 сравнения. При этом на выходе элемента ИЛИ 37 будет сформирован нулевой потенциал, который, объединяясь в элементе ИЛИ 39 с нулевым потенциалом с выхода 50 Равно блока 26 сравнения, также образует нулевой потенциал, который поступает на управляющий вход ключа 42 и открывает его, а нулевой потенциал с выхода элемента ЗАПРЕТ 38 запирает ключ 41, в свою очередь, нулевой потенциал с выхо

0

5

0

5

0

5

0

5

да 51 «Равно блока 27 сравнения поступает на управляющий вход ключа 40, открывая его, и на вторые суммирующие входы сумматоров 30 и 31 через ключи 40 и 42 соответственно поступает пилообразное напряжение, где оно суммируется с отклоняющими напряжениями, выработанными соответствующими формирователями 28 и 29.

При формировании отрезка, параллельного тому, который показан между узлами 57 и 58 на фиг. 4, высокие потенциалы возникают на входах 52 и 53 «Больще или 54 и 55 «Меньще обоих блоков 26 и 27 сравнения. При этом на выходе одного из элементов И 34 или 35 и соответственно на выходе элемента ИЛИ 37 формируется высокий потенциал, который подается через элемент ИЛИ 39 на управляющий вход ключа 42 и запирает его. На выходе элемента ЗАПРЕТ 38 формируется единичный потенциал, так как на его прямой вход подается высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 37, а на инверсный - низкий потенциал с выхода 50 «Равно блока 26 сравнения. Этот высокий потенциал подается на управляющий вход ключа 41 и открывает его. Пилообразное напряжение через ключ 41 поступает на третий вход сумматора 31, где вычитается из отклоняющего напряжения, вырабатываемого формирователем 29. На выходе сумматора 30 формируется напряжение точно так же, как и в предыдущем случае. Пилообразное напряжение суммируется в соответствующих сумматорах с отклоняющими напряжениями в противо- фазе для того, чтобы линии щтриховки не совпадали с направлением формирования отрезка, а были перпендикулярны ему.

Для повышения быстродействия формирования изображений в устройстве предусмотрено ускоренное перемещение луча ЭЛТ в требуемый узел матрицы поля фор- мулятора при формировании фраг.мента изображения, функция подсвета которого равна нулю. В этом случае единичный потенциал подается с инверсного выхода младшего разряда регистра 32 на управляющий вход ключа 13 и открывает его, на инверсные входы элементов ЗАПРЕТ 4, 5 и И 8, 9 и запирает их, а также на третьи входы элементов И 6 и 7. При этом ключи 11 и 12, на управляющие входы которых подаются нулевые потенциалы с выходов соответственно элементов ЗАПРЕТ 4 и 5, запираются. На аыходе сумматора 15 формируется напряжение смещения V;., подаваемое чеоез ключ 13 на третий суммирующий вход сумматора 15. Для правильного отслеживания перемещения луча ЭЛТ в пределах матрицы поля формуляра одного или другого размера на выходе элемента ИЛИ 14 присутствуют тактовые импульсы периодов TZ или Tj, которые выбираются соответствующими элементами И 7 или 6 в зависимости от кода выбора поля формуляра, подаваемого на вторые входы элементов И 6 и 7. При формировании изображения в случае нулевого сигнала подсвета в пределах матрицы меньшего поля формуляра на выходе элемента ИЛИ 14 выбираются импульсы периода Т, а в пределах матрицы большего поля формуляра - тактовые импульсы периода Тз.

Процесс формирования фрагментов изображения продолжается до тех пор, пока не будет закончено формирование последнего необходимого фрагмента изображения, что определяется состоянием регистра 32 кода подсвета, в котором все его разряды находятся в нулевом состоянии, а с инверсных выходов регистра 32 на соответствующие входы элемента И 36 подаются единичные потенциалы. Это обеспечивает прохождение импульса с выхода элемента И 33 через элемент И 36 на выход 49. Этот импульс является импульсом «Конец символа и подготавливает устройство для формирования нового изображения на новом знакоместе: луч ЭЛТ переводится в начале следующего необходимого знакоместа, обновляются регистры блока 16 памяти, триггер 3 выбора поля формуляра и регистр 32 кода подсвета, а регистры 18 и 19 и реверсивные счетчики 24 и 25 переводятся в нулевое состояние.

Формула изобретения

Устройство для отображения символов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) содержащее формирователи отклоняющих напряжений по координатам X и У, регистр кода подсвета, первый выход которого соединен с модулятором ЭЛТ, генератор импульсов, вход которого является входом «Пуск устройства, блок памяти, информационный вход которого является входом «Код символа устройства и соединен с информационным входом регистра кода подсвета, распределитель импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый и щестой элементы И, регистры приращений по координатам X и У, два реверсивных счетчика, два блока сравнения, первый и второй входы пятого элемента И соединены соответственно с первы-ми выходами первого и второго блоков сравнения, а выход - с первым входом шестого элемента И, управляющим входом регистра кода подсвета и входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам блока памяти, первый и второй выходы которого соединены с входами регистров приращений по координатам X и У, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго реверсивных счетчиков, второй и третий выходы первого блока сравнения подклюцены к управляющим входам формирователя отклоняющего напряжения по координате X и первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к суммирующему и вычитающему входам пер0 вого реверсивного счетчика, второй и третий выходы второго блока сравнения подключены к управляющим входам формирователя отклоняющего напряжения по координате У и первым входам третьего и чет, вертого элементов И, выходы которых подключены к суммирующему и вычитающему входам второго реверсивного счетчика, выходы группы регистра кода подсвета подключены к входам группы шестого элемента И, выход которого является выходом «Конец

0 символа устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности отображения символов увеличенных размеров путем штриховки их контуров линиями,

5 перпендикулярными направлению перемещения луча ЭЛТ, оно содержит генератор пилообразного напряжения, триггер, установочный вход которого соединен с входом «Код символа устройства, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и две0 надцатый элементы И, первый, второй и третий элементы ЗАПРЕТ, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ключи, три сумматора, три элемента ИЛИ, выходы седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И соединены с входами

5 первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И и третьим входом пятого элемента И, выходы одиннадцатого и двенадцатого элементов И

0 подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом третьего элемента ЗАПРЕТ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход генератора пилообразного напряжения подключен к информационному входу пер5

вого ключа, выход которого соединен с информационными входами пятого, шестого и седьмого ключей, прямой выход триггера соединен с управляющим входом первого ключа, вторыми входами седьмого и девято„ го элементов И и прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, инверсный выход триггера соединен с вторыми входами восьмого и десятого элементов И и прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, выходы первого и второго элементов ЗАПРЕТ соединены

5 с управляющими входами соответственно второго и третьего ключей, выходы генератора импульсов соединены с третьими входами соответственно седьмого, восьмого.

девятого и десятого элементов И, информационные входы соответственно второго, третьего и четвертого ключей являются входами опорных напряжений устройства, выходы второго, третьего и четвертого ключей соединены соответственно с информаацион- ными входами первого сумматора, выход которого подключен к информационным входам формирователей отклоняющих напряжений по координатам X и У, выход младшего разряда регистра кода подсвета соединен с управляющим входом четвертого ключа, инверсными входами первого и второго элементов ЗАПРЕТ и третьими входами седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И, вторые выходы блоков сравнения соединены с первым и вторым входами одиннадцатого элемента И, третьи выходы блоков сравнения соединены с первым и вторым входами двенадцатого элемента И, первый выход первого блока срави

5

нения соединен с инверсным входом третьего элемента ЗАПРЕТ и первым входом третьего элемента ИЛИ, первый выход второго блока сравнения соединен с управляющим входом пятого ключа, выход которого подключен к первому информационному входу второго сумматора, выходы третьих элементов ИЛИ и ЗАПРЕТ соединены с управляющими входами соответственно седьмого и шестого ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам третьего сумматора, выходы формирователей от-- клоняющих напряжений по координатам X и У соединены с вторым информационным входом второго и третьим информационным входом третьего сумматоров, выходы которых соединены с отклоняющими системами ЭЛТ, выход пятого элемента И соединен с входом сброса генератора импульсов.

У

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для оперативного отображения на экране ЭЛТ символов увеличенных размеров при равных матрицах 8X8 точек, в поле которых формируются данные символы. Цель изобретения - расширение области при.ме- нения устройства за счет возможности отображения символов увеличенных размеров путем штриховки их контуров линиями, перпендикулярными направлению перемещения луча ЭЛТ. Она достигается введением генератора 2 пилообразного напряжения, триггера 3, элементов И 6-9, 34 и 35, ключей 10-13 и 40-42, элементов ЗАПРЕТ 4,5 и 38, элементов ИЛИ 14, 37 и 39, сумматоров 15, 30 и 31 и соответствуюш,их ф ункциональных связей. Предложенное устройство позволяет формировать изображения различных линейных размеров, не используя при этом дополнительного информационного описания. 4 иЛ. с о (I с 00 00 00 со со фиг.1

и,

Фиг.2.

7

Ху Фиг.З