Генератор векторов Советский патент 1990 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в вьшод ных устройствах ЭВМ, в частности в устройствах отображения графической информации или при выводе ее на микроформы в тех случаях, когда предъяв ляются повьшенные требования к качеству изображения. Целью изобретения является повышение точности генератора. На фиг. 1 представлена структурная схема .устройства; на фиг. 2 примеры генерации некоторых векторов на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу дополнительно введенных элементов, отображают процесс генерации вектора с отрицательным значением тангенса угла наклона к оси X и отношением dX/4Y 3. Устройство содержит реверсивный счетчик 1 с параллельной записью координаты X первой граничной точки вектора, реверсивный счетчик 2 с параллельной записью координаты Y первой граничной точки вектора, первый сумматор 3, второй . сумматор 4, регистр 5 koopдинaты X граничной точки вектора, регистр 6 координаты Y второй граничной точки вектоpa, регистр 7 приращений координаты X вектора, регистр 8 приращений координаты Y вектора, первый элемент 9 .сравнения с нулем, второй элемент 10 сравнения с нулем, элемент И 11, триг гер- 12, накапливающий регистр 13,- пер вый.дешифратор 14, третий сумматор 15 первый элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ- 16, первый блок 17 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, коммутатор 18, второй элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 19, третий элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 20, четвертый сумматор 21, второй блок 22 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, элемент НЕ 23, второй дешифратор 24, первый двоичный реверсивньш счетчик 25 дробных разрядов координаты X первой граничной точки вектора, второй двоичный реверсивньй счетчик 26 дробных разрядов координаты Y первой граничной точки вектора, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 27 кодов координат X, вто рой ЦАП 28 кодов координат Y, третий ЦАП 29 дробных разрядов X, четвертый ЦАП 30 дробных разрядов Y, первьй и |второй делители 31 и 32, пятый и шее той сумматоры 33 и 34. Реверсивные счечтйки 1 и 2 (фиг. С параллельной записью предназначены для приема и модификации в процессе генерации координат Х и Y первой .граничной точки вектора. Эти тсоорДи- , наты во время работы устройства меняются, постоянно приближаясь к координатам Xg и Yg второй граничной точки вектора, которые записываются в регистры 5 и.6. Сумматоры 3 и 4 необходимы для вычисления- приращений & X и ijY, которые подаются на регистры 7 и 8 приращений и на элементы 9 и 10 сравнения с нулем. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, элемент НЕ 23, блок 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и сумматор 21 выполняют вычисление разности абсолютных значений приращений dY и ЛХ. Если приращение л положительно, то на выходе сумматора будет получено выражение I/IY I - IdXl , иначе - выражение MX I - (Л Y( . Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 предназначен для определения истинности условия (4YI 1dXl и управления коммутатором 18, который управляется также и инверсным выходомзнакового разряда накапливающего регистра 13. Если содержимое накапливающего регистра 13 не отрицательно, то Коммутатор 18 пропускает на входы блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ разность абсолютных значений приращений координат с выхода сумматора 21. Если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно и если указанное условие выполняется, то на входы блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с выхода коммутатора 18 поступает приращение 5Y, иначе-- приращение йХ. Элемент И 11 необходим для определения момента совпадения координат первой и второй граничных точек вектора. Элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 16, блок 17 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ служат для преобразования информации, поступающей с выхода коммутатора 18, в дополнительный код. Триггер 12 управления предназначен для формирования цикла работы генератора векторов от момента прихода сигнала Пуск на вход триггера 12 и до прихода сбрасывающего сигнала с выхода элемента И 11. В процессе работы генератора векторов по переднему фронту каждого внешнего тактового импульса дешифраторы 14 и 24 подают суммирующий или вычитающий импульсы на управляющие входы двоичных реверсивных счетчиков 25 и 26 координат первой граничной точки вектора. Распределение импульсов по выхода дешифраторов 14 и 24 осуществляется в зависимости от знака приращений, поступакяцих с выходов знаковых разрядов регистров 7 и 8 и от текущего знака, поступающего с инверсного выхода знакового разряда накапливающег регистра 13. Если содержимое накапливающего регистра 13 положительно или равно нулю, то сумматор 15 осуществляет вычитание абсолютного значения разно ти с выхода сумматора 21 из числа, находящегося в накапливающем регистре 13. Если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно и указанное условие выполняется, то сумматор 15 производит сложение числа, находящег ся в накапливающем регистре 13, с абсолютным значением приращения 4Y, поступающего с выхода регистра 8. Пр невыполненном условии и отрицательном содержимом накапливающего регистра 13 сумматора 15 осуществляетс сложение числа из накапливающего регистра 13 с абсолютным значением при ращения Л X, хранящегося в регистре 7, По заднему фронту внешнего тактового импульса в накапливающем регист ре 13 производится запись результатов, вычислений сумматора 15. После прихода сбрасывающего сигна ла с выхода элемента И 11 триггер 12 управления обнуляет накапливающий регистр 13 и запрещает появление на выходах дешифраторов 14 и 24 суммирующих или вычитающих импульсов. Устройство работает следующим образом. По переднему фронту внешнего сигнала на управляющем входе Запись кодов в реверсивные счетчики 1 и 2 параллельной записью заносятся значения координат Х, и Y первой граничной точки векторов, а в приемные регистры 5 и 6 вводятся значения координат Xg и Yg второй граничной точки вектора. Сумматоры 3 и 4 производят вычисление ЛХ и dY, после .чего сигнал Запись кодов снимается 5 и своим задним фронтом производит запись приращения j X и jY в соответствунпцие регистры 7 и 8 приращений. Если знаки приращений Х и Y совпадают, то с выхода злемента НЕ 23 потенциал поступает на вход переноса сумматора 21 и на соответствующие входы блока 22 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ Ш1И, в результате чего на второй вход сумматора 21 поступает проинвертированное значение прирал(ения jX. Если знаки приращений dX и /jY не совпадают, то на выходе элемента НЕ 23 устанавливается потенциал О, благодаря чему на соответствующий вход сумматора 21 поступает приращение X без инверсии. Таким образом, на выходе сумматора 21 постоянно находится дополнительный код разности абсолютных значений приращений координат, знак которой поступает на вход элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 19 для сравнения со знаком приращения /lYo Так как до прихода сигнала Пуск триггер 12 управления и накапливающий регистр 13 находятся в нулевом состоянии, то на инверсном выходе знакового разряда накапливающего регистра 13, поступающего на соответствующий управляющий вход коммутатора 18 и на вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 16, установится потенциал 1, в результате чего на выходе коммутатора 18 появляется разность абсолютных значений с выхода сумматора 21. Если эта разность не отрицательна, то под управлением элемента ИСКЛМЧАЩЕЕ ИЛИ 16 на вход переноса сумматора поступает потенциал 1, а на соответствующий информационный вход - инверсия исходной разности с выхода блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Если разность абсолютных значений приращений, находящаяся на выходе сумматора 21, отрицательна, то на выходе элемента ИСЮШЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 . установится потенциал О и на соответствующий входсумматора 15 посту- пит информация без преобразования в блоке 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Таким образом, если содержимое накапливающего регистра 13 положительно или равно нулю, то сумматор .15 вычитает абсолютное значение выражения, находящегося на выходе сумматора 21, из содержимого накапливающего регистра 13,

С приходом на вход сигнала Пуск триггер 12 управления установится в единицу и с управляющего входа накапливающего регистра 13 снимется сигнал установки в нуль.

После этого по переднему фронту внешнего тактового импульса, если приращения dX и 4 не равны нулю, дешифраторы 14 и 24 одновременно подают на управляющие входы реверсивных счетчиков 25 и 26 дробных разрядов суммирующие или вычитающие импул сь в зависимости от знаков приращени ЙХ и /lY. Если приращение Л X или приращение л.У равно нулю, то на выхо де элементов 9 или 10 сравнения с нулем.появляется потенциал 1, поступающий на соответствующий вход элемента И 11 и на вход соответствую щего дешифратора 14 или 24, запрещая тем самым подачу импульсов на управляющие входы реверсивных счетчиков 25.:или 26. По заднему фронту внешнего такто- вого импульса информация с выхода сумматора 15записывается в накапливарций регистр 13. Если содержимое накапливающего регистра остается не отрицательным, то сумматор 15 вновь осуществляет вычитание абсолютного значения выражения с выхода сумматора 21 ий содержимого накапливающего регистра 13. Если содержимое накапливающего регистра 13 стало отрицательным и если на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ находится потенциал 1, что свидетельствует о выполнении указанного условия, то коммутатор 18 пропустит на свой выход приращейие ЛY с выхода регистра 8. При невьшолнени условия на выходе коммутатора 18 находится приращение /iX.

Кроме того, при отрицательном содержимом накапливающего регистра 13 на соответствующий вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 с инверсного выхода знакбвого. разряда накапливающего регистра 13 поступает потенциал О, в результате чего сумматором 15 осуществляется сложение абсолютного значения приращения лХ или AY с выхода коммутатора 18 с содержимым накапливающего регистра 13.

По переднему фронту внешнего тактового импульса, если содержимое накапливающего регистра 13 отрицательно, управляющий сигнал появляется на одном из дешифраторов 14 или 24. Если указанное условие выполняется, то управляющий сигнал суммирования или вычитания в зависимости от знака приращения d X поступает с выхода дешифратора 14 на соответствующий

управляющий вход двоичного реверсивного счетчика 25. При вьшолнении условия на соответствующий управляющий вход двоичного реверсивного счетчика 26 поступает суммирующий или выс выходов элементов 9 и 10 сравнения с нулем, говорящих о том, что текущие значения ЛХ и dY стали равны нулю, т.е. текущие координаты Х- и Y первой Граничной точки, находящейся в реверсивных счетчиках 1 и 2, стали равны координатам Xg и Yg второй граничной точки, записанным в приемные регистры 5 и 6. Элемент И 11 при этом сбрасывает триггер 12 управления. Суммирующие нпн вычитающие импульсы с выходов дешифратора 14 и 24 поступают на реверсивные счетчики 25 и 26 с коэффициентами пересчета, равчитающий сигнал с выхода дешифратора 24 в зависимости от знака приращения. В каждом такте в зависимости от знака числа в накапливающем регистре 13 производится либо вычитание абсолютного значения разности абсолютного значений приращений ЛХ и 3Y, хранягдахся в регистрах 7 и 8 приращений из числа в накапливающем регистре 13, и подача соответствующих суммирующих или вычитающих в зависимости от знаков приращений /IX и импульсов на реверсивные счетчики 25 и 26, либо, если число в накапливающем регистре 13 отрицательно и выполняется условие /ilYl HX| , суммирование абсолютного значения приращения dY с числом в накапливающем регистре 13 и подача суммирующего или вычитающего в зависимости от знака X импульса на реверсивный счетчик 1, либо, если число в накапливающем регистре 13 отрицательно, а условие 1 il Y I ( не выполняется, то суммирование абсолютного значения приращения /5Х с числом в накапливающем регистре 13 и подача суммирующего или вычитающего в зависимости от знака Y импульса на реверсивный счетчик 26. Цикл работы продолжается до поступления на элемент И 11 сигналов ными кратности дробления шага Х к /4Y светового.-пятна ЭЛТ (например, кратность 4). Соответственно на выходы реверсивных счетчиков 25 и 26 поступает каждый четвертый импульс дешифраторов 14 и 24, Преобразованные ЦАП 27-30 сигналы суммируются аналоговыми сумматорами 33 и 34. Предварительно амплитуда сигналов от ЦАП 29 и 30 уменьшается аналоговыми делителями 31 и 32 в 2 раз, где k - число разрядов ПАП 27 и 28, Таким образом, на выходах сумматоро 33 и 34 образуются сигналы аппрокси мации векторов, некоторые примеры которых показаны на фиг, 2. Использование изобретения позволяет улучшить качество графического изображения, выводимого, например, на экран ЭЛТ, Последовательное вкл чение реверсивных счетчиков 1 и 25, 2 и 26 не ограничивает быстродействия устройства, так как при заданно точности время установления переход ного процесса отклонения луча из пр дыдущей точки в текущую пропорционально отклонению ЛХ и Y, т,е, для сохранения быстродействия доста точно повысить частоту тактовых импульсов во столько раз, во сколько уменьшаются приращения г X и Y, Формула изобретени Генератор векторов по авт,св, № 1300541, отличающийся тем, что, с целью повътения точност 0 2543678 генератора, в него введены первый и второй двоичные реверсивные счетчики, с первого по четвертый цифроаналоговые преобразователи, первый и второй делители, пятый и шестой сумматоры, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами генератора, первые информационные входы пятого и шестого сумматоров подключены к выходам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, информационные входы которых подключены к выходам реверсивных счетчиков с параллельной записью соответственно координаты X и координаты Y первой граничной точки вектора, управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго двоичных реверсивных счетчиков, первый и второй управляющие входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго дешифраторов, третьи управляющие входы первого и второго двоичных реверсивных счетчиков подключены .к управляющему входу генератора, выходы первого и второго двоичных ре-версивных счетчиков подключены к информационным входам соответственно третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго делителей, выходы которых подключены соответственно к вторым выходам пятого и шестого сумматоров.

по Q.C. «005

V

х -

преЗлокземое ycm/joucmf

N

х

по а.с, Ый5и

V

пре5л01йемйе стрсДс тб

:

V

V

:

2.

Запись нод(Л

Cvemtxof S

t. 4Uf(2B

TfK/ггер 12

Tff.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в выводных устройствах ЭВМ, в частности в устройствах отображения графической информации или при выводе ее на микроформы в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к качеству изображения. Целью изобретения является повышение точности генератора. Поставленная цель достигается тем, что в генератор векторов введены два двоичных реверсивных счетчика 25,26, четыре цифроаналоговых преобразователя 27-30, два делителя 30,31 и сумматоры 33,34 с необходимыми связями. Введенные элементы позволяют учитывать дробную часть координат X и Y векторов, что обеспечивает величину шага интерполяции непрерывного наклонного вектора. 3 ил.