Устройство для управления маркером Советский патент 1989 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах и системах отображения информации на базе электронно-лучевой трубкио

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,,.

На фиГа 1 представлена фу 4:кпдональ-- ная блок-схема устройства; на фиг„2 - временные диаграммы работы устройст- B«(j . йа фиг, 3-5,-. примеры перемещения маркера по экрану о,

Устройство содержит блок 1 развертки по координате Х, блок 2 г.-аззертки по координате Yj блок 3 управх ения,, блок 4 Отображения на электрокно-лу чевой трубке5 блок 5 ,ввода данных, формирователь б кода знака маркераэ первый 7 и вто,рой-8 регистры., элемент И 9, блок 10 сравнения, формирователь 11 управляющих импульсов элемент Е 12, .

Блоки 1 и,2 разверток содержат каждый первый 13 и второй 14 счетчии, первый коммутатор IS, цифроанапо- говый преобразователь 16; усилитель 17 о Формирователь 6 кода з,нака маркера содер:кит генератор 18 синусодального напряжения, второй коммутатор 19.

На-фиг. позициями 20-26 обозначены соответствующие входы устройства.

Устройство работает следуюи1им об- разом.

В исходном состоянии в первых счетчиках 13 обоих ,блоков t и 2 разверток записаны коды текупшх координат развертки5 изменяющиеся с приходом каждого -импульса Сдвиг Х,с первого выхода блока управления 3 и строчного синхроимпульса (Сдвиг Y), которьй является внешним сигналомs поступающим на вход,25„ Информация Вторых счетчиков 14 обоих блоков 1 и 2 разверток соответствует коордк- натам электронного маркера, определяющих его положение на экране блока 4 (на экране ЭЛТ)«

Цикл работы устройства для управления маркером в соответствии с временными диаграммами (ф.иг,2) включает в себя время формирования знака маркера (фиго2в,..г, д), время формирования строки (фиГо2е) и равен периоду следования строчньпс синхроимпульсов (фиг,2а),

Строчные (фиг.2а) и кадровые (фиг.26) синхроимпульсы, явля ощиеся

внешними сигналами, поступающими на входы соответственно 25 24 и далее на входы синхронизации первых счет- . чиков 13 обоих блоков разверток, синхронизируя их работуо

Кроме того 5, строчные синхроимпульсы (фиг о 2а) поступают на вход блока управления 3 и синхронизируют его ра0 боту. С .выходов первьпс 13 и вторых

14 счетчиков каждого блока развертки . информация в параллельном двоичном коде поступает соот.аетственно на первый и второй информационные входы

5 первого коммутатора 15 своего блока развертки.

При поступлении первого стробиру- ющего (фиго2в) с второго Бьпсо,да блока управления 3 на первые

Q входы первых коммутаторов 15 каждого блока развертки они переходят в состояние, при котором выходы счетчиков 14 подключаются, к входам цифроанало- говых преобразователей 16 на время,

.5 равное .длительности первого строби- рующего импульса. Цифроаналоговый преобразователь 16 каждого блока развертки преобразует код координаты электронного маркера в аналоговое напряжение s поступающее на второй вход .усилителя 17 каждого блока развертки . Выходные сигналы с выходов усилителей 17 поступают на систему отклонения блока 4; которая перемещает луч в точку экрана, координаты которой соответствуют информации счетчиков 14.

С помощью формирователя 8 кода знака маркера вычерчивается знак электронного маркера, имеющий.крестовидную форму. Происходит это следующим образом. При выведении электронного луча на экране в точку, соответствующую координатам электронного маркера, на первый и второй управляющие вхо.ды второго коммутатора 19 соответственно с третьих выходов блока управления 3 поступают со смещением во времени второй (фиг.2г) и третий (фиго2д) стробирующие импульсы. Поступая на управляющие входы второго коммутатора 19, они разрешают прохождение синусоидального напряжения с выхода генератора 18 (фиг.2з) на первые входы усилителей 17 блоков разверток 1 по координате X и 2 по

5 координате Y (фиг 2и, к),,

Синусоидальное напряжение с первого выхода второго коммутатора 19 (фиГо2и) поступает на первый вход

0

0

5

О

10

15

20

усилителя 17 блока 1 развертки по координате X. В результате суммирова-. ния усилителем 17 напряжения по двум его входам, происходит отклонение электронного луча по горизонтали (влево и вправо) относительно точки, координата X которой определяется величиной напряжения на втором его входе.

Аналогично, синусоидальное напря- жение (фиг.2к), подаваемое на первый вход усилителя 17 блока 2 развертки по координате Y, отклоняет электронный луч по вертикали (вверх и В1газ).

На временных диаграммах (фиг,2) показано, что фаза синусоидального напряжения (фиг.2з) совдадает с фазами второго (фиг.2г) и третьего (фиг.2д) стробирующих импульсов. Это условие не обязательное. Обязательным является условие, что длительность второго (фиг.2г) и третьего (фиг,2д) стробирующих импульсов по крайней мере равна (но не меньше) пе- 25 риоду синусоидального напряжения (фиг.2з). В этом -случае независимо от соотношения фаз электронный луч по горизонтали и вертикали отклонится на нужную величину и звак маркера будет сформиро-ван.

По окончании формирования знака электронного маркера с вторых выходов блока управления 3 на управляюащй вход первых коммутаторов 15 обоих блоков 1 и 2 разрерток поступает четвертый стробиругощий импульс (4)иг.2е), ,в результате чего выходы первых счетчиков 13 подключаются к входам цифро- аналоговых преобразователей 16 на время, равное длительности четвертого стробирующего импульса. Вследствие того, что информация первого счетчика 13 блока развертки 1 по координате X изменяется с приходом каждого импульса Сдвиг X (фиг,2ж), электронный луч перемещается по экрану, формируя строку. В следующем цикле работы строка будет формироваться в месте экрана, координата Y которого определяется информацией первого счетчика 13 блока 2 развертки по ко ординате Y, которая изменится с приходом строчного синхроимпульса на его информационный вход.

30

35

40

45

50

55

На вход 23 устройства, являняцийся одновременно входом блока 4, поступает видеосигнал. На вторые входы

0

5

0

5

0

5

0

5

стробирования блока 4 с третьих выходов блока управления 3 поступают соответственно второй и третий строби- рующие импульсы. На второй видеовход блока 4 с первого выхода блока управления 3 поступают импульсы Сдвиг Х, на первые входы стробирования блока 4 поступают соответственно первый и четвертый стробирующие импульсы с вторых выходов блока управления 3.

Строчные и кадровые синхроимпульсы поступают на входы соответственно 23, 25, 24.

В блоке 4 видеосигнал, поступающий на вход 23 устройства, смешивается с вторым и третьим стробирующими импульсами. В результате смешивания получается суммарньа видеосигнал, состоящий из видеосигнала изображения (подаваемого на вход 23) и видеосигнала горизонтальной (второй строби- рующий импульс) и вертикальной (третий стробирующий импульс) составляющих электронного маркера. Суммарный видеосигнал усиливается в блоке 4 и поступает на катод электронно-лучевой трубки.

Кроме того, второй и третий стробирующие импульсы в блоке 4 смешиваются с импульсами Сдвиг Образованная импульсная последовательность усиливается и подается на модулятор эле.ктронно-лучевой трубки, открывая ее во время формирования горкзонталь- ной и вертикальной составляющих маркера (второй и третий стробирующие импульсы) и во время формирования строки видеоизображения (импульсы Сдвиг X).

Видеоинформация, которая выводится на экран, содержит фрагмент видеоизображения, с которым необходимо совместить электронный маркер с максимально возможной скоростью.

Перемещение электронного маркера осуществляется при помощи блока 5 ввода данных.

По сигналам с выходов блока 5 ввода данных изменяется информация реверсивных счетчиков 14 обоих блоков ,1 и 2 разверток. Выходы блока 5 вво- да данньк соединены соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивных счетчиков 14 блоков 1, 2 развертки.

При помощи различных комбинаций выходных сигналов блока 5 ввода данных можно задать восемь различных

7 -1522270

направлений (фиг.З) перемещения электронного маркера на экране ЭЛТ. Например, направлению 1 соответствует наличие импульсной последовательности на четвертом выходе блока 5 ввода данных, так как в этом случае происходит увеличение значения координаты Y электронного маркера в реверсивном счетчике 14( блока 2 развертки по координате Y, А направлению П соответствует наличие импульсных последовательностей одновременно на третьем и четвертом выходах блока 5 ввода данных, так как в этом одновременно происходит увеличение значений координат X и Y соответственно :в. реверсивных счетчиках 141 и 14f2. блока 1 развертки по координате X и блока 2 ра звертки по координате Y и т„д,; /

Особенностью перемещения электрон- н.ого маркера является тот факт, что при изменении информации любого из двух реверсивных счетчиков 14 переход через нулевое или максимальное значение сопровождается своеобразным скачком электронного маркера.на экране блока 4„. :

8

Вследствие ограниченности психофизиологических характеристик оператора часто задача по выбору оптимальной траектории и совмещению электронного маркера с заданным фрагментом видеоизображения представляется довольно сложной. В значительной мере она зависит также от квалификации и опыта оператора

В устройстве для управления маркером предусмотрен режим, в котором совмещение маркера производится автоматически по оптимальной траектории и соответственно за минимальное время,

,. В этом режиме работы на вход 26 устройства подается сигнал с уровнем запрещающий работу блока 5 ввода данных. Одновременно, этот сигнал инвертируется элементом НЕ 12 и поступает на первый вход элемента И 9 о

При появлении на. экране фрагмента видеоизображения, с которым необходимо совместить электронйьш маркер, на входы 21 и 22 устройства для управле- ния маркером, являющиеся одновременно информационными входами соответственно первого 7 и второго 8 регистров, поступает информация, соответ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах и системах отображения информации на базе электронно-лучевой трубки. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит блоки 1 и 2 развертки по координатам Х иУ, блок 3 управления, блок 4 отображения, блок 5 ввода данных, первый 7 и второй 8 регистры, блок 10 сравнения, элемент И 9, элемент НЕ 12, формирователи управляющих импульсов 11 и кода знака маркера 12 с соответствующими связями. В регистры 7 и 8 заносятся координаты Х и У маркера. Блок 10 сравнивает эти значения с текущими координатами маркера, хранящимися в счетчиках 14. При этом блок 10 сравнения формирует управляющие сигналы для блока 5 ввода данных, который изменяет состояние счетчиков 14, выдавая на их тактовые входы соответствующие последовательности импульсов. При этом обеспечивается работа устройства как в автоматическом, так и в ручном режиме. 5 ил.

Так, маркеру М (). задать 30 ствующая значениям координат X и Y

фрагмента видеоизображения. По сигн лу, подаваемому на вход 20 устройст ва, информация соответствующая коор динатам фрагмента, записывается в первый 7: и второй 8 регистры. Одновременно, этот же сигнал через элемент И. 9 и формирователь 11 управля ющих импульсов поступает на управля ющий вход блока 10 сравнения и запу кает его,:

направление движения IV, то леремес- тившись до точки В, что соответствует нулевому состояний реверсивного счетчика 14i2. блока, развертки 2 по коорди- I нате Y, он совершит скачок в точку i С.и продолжит движение до точки D, затем скачок в точку Е, движение в 1 точку F (соответствует переполнению ; реверсивного счетчика 14 ц. блока .раз- I вертки -1 ло поординате X) , скачок в точку G и движение в точку Н (оста - новка маркера вследствие снятия задания направления движения),

В устройствах с клавишньми блоками д .5 ввода данных, с ограниченным выбором направлений перемещения (.) (фиг.З) и скорости перемещения электронного маркера, временные показатели при совмещении маркера с заданным фрагментом видеоизображения находятся в прямой зависимости от траектории . наведения. Ограничения по скорости и направлениям перемещения обусловлены тем, что синхронно с перемещением электронного маркера осуществляется перемещение инерционных исполнитель- ; ных механизмов, скорость и направление перемещения которых ограничены

50

Di

ствующая значениям координат X и Y

фрагмента видеоизображения. По сигналу, подаваемому на вход 20 устройства, информация соответствующая координатам фрагмента, записывается в первый 7: и второй 8 регистры. Одновременно, этот же сигнал через элемент И. 9 и формирователь 11 управляющих импульсов поступает на управля-. ющий вход блока 10 сравнения и запускает его,:

На первый и второй информационные входы блока 10 сравнения поступает информация о координатах фрагмента . видеоизображения соответственно с выходов первого 7 и второго. 8 регистров, Ка третий и четвертый информационные входы блока 10 сравнения информация о координатах электронного маркера соответственно с выходов реверсивного .счетчика 14,| блока 1 развертки по координате X и реверсивного счетчика i4i блока 2 развертки по к:оординате Y,

В результате анализа взаимного расположения электронного, маркера и фрагмента вид.еоизображения на выходах блока 10 сравнения формируются сигналы, задающие направление перемещения маркера и поступарзщие на входы блока 5 ввода данных

На выходах блока 5 вводЪ данных формируются импульсные последовательности, изменяющие состояние реверсивных счетчиков 14 обоих блоков 1 и 2 развертки, в результате чего происходит перемещение электронного маркера .на экране.

В зависимости от взаимного расположения, совмещение электронного маркера с фрагментом видеоизображения, при помощи блока 10 сравнения может проходить в один этап при условии, что

Х„ Хф или

,

где Хщ - координата X электронного

маркера,

Х - координата X фрагмента видеоизображения /ц - координата Y электронного

маркера

Y - координата Y фрагмента видеоизображения , или в два этапа, если и Tji,Y.p

Если выполняется второе условие, то на первом этапе происходит .перемещение маркера по направл.ению к фрагменту видеоизображетоя до совпадения одной и:з координат, т.е. до вьшолнения условия

У.щ Х или YM ..

В момент равенства координаты Х,,либо если на выходе блока 10 сравнения формируется сигнал, поступающий на один из входов формирователя 11 управля;ющих импульсов.

По одному из этих сигналов на первом выходе формирователя 11 управляющих импульсов формируется сигнал сброса блока 10 сравнения, в результате чего на его выходах исчезают сигналы, задающие направление перемещения электронного маркера.

Ка втором выходе формирователя 11 управляющих импуль1сов формируется сигнал, поступающий на первьй управляющий вход блока 10 сравнения и за- пускакщий его вторично.

К моменту повторного запуска блока 10 сравнения информация на его третьем и четвертом информационных входах изменится в соответствии с перемещением электронного маркера на первом

этапе. Поэтому формирование сигналов на вторых выходах блока 10 сравнения происходит в соответствии с новыми начальными условиями. Таким образом злектронньй маркер перемещается до совмещения с фрагментом видеоизображения, т.е. до выполнения .условий:

Хщ и -

В момент равенства X и Y координат электронного маркера и фрагмента видеоизображения на первых выходах блока 10 сравнения формируются сигналы, по которым на выходе формирователя 11 управлякщих импульсов формируется сигнал сброса блока 10 сравнения. Так как коды XM и Y формируются

реверсивными счетчиками 14 блоков 1 и 2 развертки, то их формирование может осуществляться без перехода через экстремальные значения и с переходом через них.

Если информационную емкость реверсивного счетчика 14 блока 1 развертки по координате X принять за Ххдис и при этом выполняются соотношения

30

Хф - Х

Аняг

или

X р Хц

X .,ча НС

то приближение кода Х, к коду Х осуществляется без перехода через экстремальные значения. Если же выполняются соотношения

40

тт ,г XMQKC Хф- Х„ -- или

45

x,

то В первом случае оптимальным будет приближение через нулевое значениеj а во втором случае - через максимальное.

Аналогичная процедура проводится и для кодов и

Таким образом, оптимальное направление уравновешивания кодов Х/ц и Xip (YH и Yqj) зависит от начальных условий, которые в свою очередь определяются соотношениями кодов Х/ц и , Y/4 и YT, разности кодов IX -X-pl и

величины

лам

2

разности кодов Yf4величины --,

и

.Таким образом обеспечивается повышение быстродействия устройства за счет перемещения маркера в ручном и автоматическом режимах по траектории, имеющей минимальную длину.

Формулаиз о

р е т е н и я

Устройство для управления маркевькоды которого соединены с управляющими входами блока сравнения, первые выходы которого подключены к информационным входам формирователя управляющих импульсов, второй вход элемента И и входы управления запись первого и второго регистров являются входом управления записью устройства входами координат X и Y маркера кото рого являются соответственно информа ционные входы первого и второго регистров, выходы которьк соединены с первьм и вторым информационными вхором, содержащее блок управления, дами блока сравнения, вторые выходы

ки разверток по координатам X и Y, первьй и второй регистры и элемент И, первые выходы блоков развертки по координатам X и Y подключены к входам соответственно строчной и кадровой синхронизации блока отображения, первый выход блока управления соединен с первым входом управления записью блока развертки по координате Xi вторые выходы блока управления подклю- . чены к стробирующим входам блоков разверток по координатам X и У, пер- :вые информационные входы которых и информационный вход блока управления являются первым информационным входом устройства, входом синхронизации которого является первый вход управления записью блока развертки по координате Y, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок сравнения, блок ввода данных, формирователь управлякндих импульсов, формирователь кода знака маркера и элемент. НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к входу запуска формирователя управляющих импульсов.

20

25

30

35

40

которого подключены к. информационным входам блока ввода данных, первый и второй выходы которого соединены с первыми тактовыми входами соответственно блоков развертки по координата X и Y, вторые тактовые входы которых подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода дан ных, управляющий вход которого и вхо элемента НЕ являются входом сигнала разрешения работы устройства, входом видеосигнала которого является первы видеовход блока отображения, первые и вторые входы стробирования которого соединены соответственно с вторым и третьими выходами блока управления первый выход которого подключен к второму видеовходу блока отображения третьи выходы блока управления соеди нены с управляющими входами формирователя кода знака маркера, первьй и второй выходы которого подключен к входам сигнала маркера соответственно блокЪв развертки по координатам X и Y, вторые вькоды которых соедине ны соответ ственно с третьим и четвер тьм информационными входами блока сравнения.

вькоды которого соединены с управляющими входами блока сравнения, первые выходы которого подключены к информационным входам формирователя управляющих импульсов, второй вход элемента И и входы управления записью первого и второго регистров являются входом управления записью устройства, входами координат X и Y маркера которого являются соответственно информационные входы первого и второго регистров, выходы которьк соединены с первьм и вторым информационными входами блока сравнения, вторые выходы

0

5

0

5

0

которого подключены к. информационным входам блока ввода данных, первый и второй выходы которого соединены с первыми тактовыми входами соответственно блоков развертки по координатам X и Y, вторые тактовые входы которых подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода данных, управляющий вход которого и вход элемента НЕ являются входом сигнала разрешения работы устройства, входом видеосигнала которого является первый видеовход блока отображения, первые и вторые входы стробирования которого соединены соответственно с вторыми и третьими выходами блока управления, первый выход которого подключен к второму видеовходу блока отображения, третьи выходы блока управления соединены с управляющими входами формирователя кода знака маркера, первьй и второй выходы которого подключен к входам сигнала маркера соответственно блокЪв развертки по координатам X и Y, вторые вькоды которых соединены соответ ственно с третьим и четвер- тьм информационными входами блока сравнения.

т