Устройство для формирования векторов на газоразрядной индикаторной панели Советский патент 1991 года по МПК G09G3/28 

Изобретение относится к устройствам отображения информации и предназначено для воспроизведения графической информации на газоразрядной индикаторной панели.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - формат управляющего слова, на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит линейный интерполятор 1, первый триггер 2, первый элемент ИЛИ 3, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, первый элемент И 5, второй элемент ИЛИ 6, регистр 7, первый счетчик 8, второй триггер 9, первый 10 и второй 11 коммутаторы, третий элемент ИЛИ 12, сумматор 13, второй 14 и третий 15 элементы И, первый одновибратор 16, второй счетчик 17,четвертый 18 и пятый 19 элементы И, блок 20 постоянной памяти (ПЗУ), второй одновибратор 21. дешифратор 22, третий счетчик 23, третий коммутатор 24, первый 25 и второй 26 блоки выбора по координатам X и Y, матричную индикаторную панель 27, вход 28 начальной координаты X устройства, первый управляющий 29 вход устройства, вход 30 знака приращения Х- координаты устройства, второй 31 управляющий вход устройства, вход Пуск 32 устройства, входы приращений по X 33 и по Y 34 координатам, вход 35 знака приращения Y-координаты. вход 36 начальной координаты Y устройства.

Устройство работает следующим образом.

При воспроизведении отрезка прямой с определенной заданной точки осуществляется начальная установка третьего 23 и втоOv

N

ю ел о ю

рого 17 счетчиков (т, е, выполняется команда позиционирования). Для этого на входы 28 и 36 выставляются соответственно координаты X и Y начальной точки при 1ЛХ| |АУ|,где АХ, A Y - значения приращения, определяющие заданный вектор. При |ДХ| |AY| на входы 28 и 36 устройства выставляются соответственно координаты Хи и YH. После установки на входах 28 и 36 координат начальной точки внешнее устройство вырабатывает сигнал Позиционирование, поступающий на вход 29 устройства. По этому сигналу второй триггер 9 устанавливается в единичное состояние. Поскольку выход второго триггера 9 соединен с младшим разрядом информационного входа счетчика 8, а остальные разряды заземлены, то под воздействием сигнала Позиционирование в счетчик 8 записывается значение единицы, так как на установочный вход счетчика 8 от первого элемента ИЛИ 3 поступает активный уровень сигнала записи.

Сигналом Позиционирование осуществляется запись координат начальной точки в счетчиках 17 и 23, а также значения четырех младших разрядов с входа 28 устройства в регистр 7. Последнее достигается путем установки в единичное состояние триггера 2, выход которого соединен с первым управляющим входом регистра 7, а также подачи на второй управляющий вход активного уровня сигнала записи от элемента ИЛИ 3.

На входы 30 и 35 от внешнего устройства подаются сигналы, соответствующие знакам приращений. На вход 30 поступает сигнал, соответствующий знаку большего приращения, а на вход 35 - меньшего приращения, причем уровень сигнала лог. О соответствует положительному знаку. На вход 31 устройства от внешнего устройства поступает уровень О, если |ДХ| IAYI, и уровень логической единицы, если I АХ| |Д Y| . Сигналы на входах 30, 31 и 35 не изменяются в течение всего цикла отображения вектора.

Задание вектора осуществляется приращениями АХ и A Y, которые поступают от внешнего устройства на входы 33 и 34 соответственно. После этого внешнее устройство выставляет на вход 32 сигнал Пуск, по которому предлагаемое устройство начинает автономную работу по отображению вектора.

Временные диаграммы протокола обмена между внешним и предлагаемым устройствами отражены на фиг. 3.

На фиг. 3 приведены временные диаграммы работы предлагаемого устройства при отображении им вектора со следующими параметрами: Хн 10; YH 4; ДХ 11; A Y 2. При этом предполагается, что начальный обмен между внешним и предлагаемым устройствами произведен. Данные временные диаграммы соответствуют моменту времени, когда внешнее устройство 0 сформировало на входе 32 предлагаемого устройства сигнал Пуск и последнее начало автономную работу по отображению вектора. Как было показано ранее, в процессе начального обмена триггер 9 установлен в 5 состояние логической единицы. При этом на установочном входе счетчика 8 присутствует активный уровень записи. Так как выход триггера 9 соединен с младшим разрядом информационного входа счетчика 8, осталь- 0 ные разряды которого заземлены, то в последний и записывается значение логической единицы. На матричной индикаторной панели может отображаться одновременно до Р точек.

5 Рассмотрим работу устройства при .

Линейный интерполятор 1 формирует линейный участок вектора, отображение которого происходит в случаях появления 0 комбинированного (диагонального) перемещения, выхода линейного участка за пределы группы из шестнадцати точек и окончания интерполяции всего вектора. В этих случаях на выходе третьего элемента ИЛИ 5 12 появляется сигнал, запускающий первый одновибратор 16. Импульс записи с выхода первого одновибратора 16 поступает на стробирующие входы блоков 25 и 26 выбора по координатам.

0Старшие разряды управляющего слова

для блока выбора по координатам определяют номер группы, состоящей из 16 точек, который задается двоичным кодом.

Младшие разряды управляющего слова 5 определяют положение светящихся точек в заданной группе. Предлагаемое устройство формирует управляющие слова блоков 25 и 26 выбора по координатам для ведущей и ведомой координат В случае ведомой коор- 0 динаты шестнадцать младших разрядов уп- . равляющего слова содержат только одну единицу. В случае ведущей координаты количество подряд идущих единиц может колебаться от единицы до шестнадцати. 5При поступлении на вход 29 с внешнего

устройства сигнала Позиционирование последний устанавливает первый 2 и второй 9 триггеры в состояние логической единицы. При этом в регистр 7 записываются четыре

младших разряда, поступающих с входа 28. Остальные записываются в третий счетчик 23. Этот же сигнал записывает в первый счетчик 8 единицу, поступающую с выхода второго триггера 9, а во второй счетчик 17 - данные, поступающие с входа 36.

По сигналу Пуск, поступающему на вход 32, линейный интерполятор 1 начинает вырабатывать на своих первом и втором выходах импульсы, соответствующие координатным приращениям. Если импульсы присутствуют только на одном из указанных выходов, то, проходя через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4. они приводят к увеличению содержимого первого счетчика 8 и сбрасывают второй 9 триггер в О. Поскольку первый триггер 2 установлен в состояние логической единицы, то на выход регистра 7 поступают данные с его второго входа, указывающие на начало первого линейного участка интерполируемого вектора относительно начала группы из 16 разрядов.

В случае движения вдоль ведущей оси в положительном направлении признаком выхода линейного участка за пределы группы из 16 разрядов будет переполнение сумматора 13, на первый вход которого поступает содержимое регистра 7 через коммутатор 11 в прямом коде, а на второй вход - содержимое первого счетчика 8, в результате чего первый одновибратор 16 выдает импульс записи, который записывает в блоки 25 и 26 выбора по координатам управляющие слова и запрещает работу интерполятора 1. В момент возникновения сигнала переполнения содержимое сумматора 13 равно нулю, что свидетельствует о том, что следующий линейный участок начинается с нулевой позиции группы из 16 разрядов. Данные с выхода сумматора 13 поступают на первый вход регистра 7 через первый коммутатор 10 в прямом коде. По окончании импульса записи на выходе второго одновибратора 21 появляется кратковременный импульс, который сбрасывает первый триггер 2 в состояние логического нуля и, проходя через первый 3 элемент ИЛИ, записывает в регистр 7 данные с выхода первого 10 коммутатора, а в первый счетчик 8 - код нуля, так как второй триггер находится в состоянии О. Этот же импульс производит увеличение содержимого третьего счетчика 23 на единицу.

Устройство переходит к формированию следующего линейного участка.

Если движение вдоль ведущей координаты происходит в отрицательном направлении, то признаком выхода линейного участка за пределы группы из 16 разрядов будет переполнение сумматора 13, на второй вход которого поступает содержимое первого счетчика 8, а на первый вход через второй коммутатор 11 поступает инверсное содержимое регистра 7 (начало линейного 5 участка относительно правой границы группы из 16 разрядов). Импульс записи, который формируется на выходе первого одновибратора 16, записывает в блоки 25 и 26 выбора по координатам управляющие

0 слова и запрещает работу интерполятора 1. Содержимое сумматора 13 равно нулю (начало следующего линейного участка относительно правого края группы из 16 разрядов) и поступает на правый вход регистра 7 через

5 первый коммутатор 10 в инверсном коде (начало следующего линейного участка относительно левого края группы из 16 разрядов). По окончании импульса записи второй одновибратор 21 вырабатывает кратковре0 менный импульс, который сбрасывает первый триггер 2 в состояние О ( при последующих отображениях линейных участков импульс с выхода второго одновибратора 21 подтверждает нулевое состояние

5 первого триггера 2. Этот же импульс, проходя через первый элемент ИЛ И 3, записьГвает в регистр 7 данные, поступающие с выхода первого 10 коммутатора, а в первый счетчик 8 - код нуля, так как второй 9 триггер нахо0 дится в состоянии логического нуля, а поступая на вход четвертого элемента И 18, уменьшает содержимое третьего счетчика 23 на единицу.

Устройство переходит к формированию

5 следующего линейного участка.

Отображение линейного участка происходит при выработке линейным интерполятором 1 комбинированного (диагонального) перемещения. В этом случае импульс, кото0 рый вырабатывает первый элемент И 5, проходя второй элемент ИЛИ 6, устанавливает второй триггер 9 в состояние логической единицы, а проходя через третий элемент ИЛИ 12. разрешает работу первого одно5 вибратора 16. Импульс, который формирует первый одновибратор 16, поступая на стро- бирующие входы блоков 25 и 26 выбора по координатам, записывает в них управляющие слова, соответствующие отображаемо0 му линейному участку, а также запрещает работу линейного интерполятора 1. По окончании указанного импульса второй одновибратор 21 вырабатывает кратковременный импульс, который сбрасывает

5 первый 2 триггер в О в случае, если отображаемый линейный участок .является первым, или подтверждает нулевое состояние первого 2 триггера, если отображаемый линейный участок не является первым. Этот же импульс, проходя первый элемент ИЛИ

3, записывает в регистр 7 данные с выхода первого коммутатора 10, а в первый счетчик 8 - код единицы с выхода второго триггера 9.

Если движение осуществляется в положительном направлении вдоль ведомой оси, то при наличии импульса на выходе второго одновибратора 21 происходит увеличение содержимого второго 17 счетчика на единицу, при движении в отрицательном направлении происходит уменьшение содержимого 17 на единицу. Содержимое счетчика 23 не изменяется.

Сигнал записи формируется также в том случае, когда линейный интерполятор 1 вырабатывает на своем третьем выходе сигнал об окончании интерполяции вектора.

Сигнал об окончании процесса аппроксимации отрезка прямой, являющийся сигналом запроса блоком 1 нового задания отрезка прямой, формируется на третьем выходе блока 1.

Временные диаграммы работы устройства приведены на фиг. 3 и 4 для отрезка прямой с начальной точкой , и X 11, (фиг. 3). Для указанного примера присущи все характерные ситуации в работе устройства.

На временной диаграмме, приведенной на фиг. 4 имеют место следующие обозначения: А -установка блока в состояние A; +I- изменение содержимого блока на единицу. Блок 20 постоянной памяти формирует 16 младших разрядов управляющего слова для ведущей координаты. В этом случае количество подряд идущих единиц может изменяться в диапазоне от 1 до 16.

На первый адресный вход блока 20 с входа 30 поступает код знака большего приращения. На вторые адресные входы с выхода регистра 7 поступает информация о начале линейного участка относительно начала группы из 16 разрядов. На третьи адресные входы поступает с выхода счетчика 8 информация о количестве единиц в линейном участке. Причем на втором и третьем адресных входах возможны лишь такие комбинации, при которых сумма кодов на вторых и третьих адресных входах меньше или равна 16.

В случае положительного большего приращения на выходе блока 20 формируется код по следующему принципу: в m старших разрядах формируются нули (т - код на вторых адресных входах), в последующих п разрядах формируются единицы (п - код на третьих адресных входах), в остальных 16- (m+n) разрядах формируются нули.

В случае отрицательного большего приращения на выходе блока 20 формируется

код по следующему принципу: в (пл-п) старших разрядах формируются нули, в последующих п разрядах - единицы, в оставшихся разрядах - нули.

Функциональная схема коммутатора 24

реализована на микросхемах К531КП1 (1П. При единичном уровне сигнала на управляющем входе на первый и второй выходы коммутатора 24 передается значение опе0 рандов с входом Xt, а при значении логического нуля - с входов Ха.

Коммутаторы 10 и 11 представляют собой блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых соединены и образу5 ют управляющий вход, а на вторые входы поступает значение операнда. При значении лог. 1 на управляющем входе осуществляется инверсия входного операнда, т. е. на выходе коммутатора оказывается проин0 вертированное значение операнда на его информационном входе.

В известных устройствах осуществляется поточечное воспроизведение векторов. Так как время поджига одной точки на газо5 разрядной индикаторной ланели переменного тока составляет 20V мкс , то среднее время отображения вектора из М точек (М - большее приращение) составляет 20хМ мкс. В предлагаемом устройстве отобража0 ется одновременно целый линейный участок вектора, среднее время отображения

вектора составляет 20хТ+ 20 WJ мкс. где

Т - меньшее приращение, 16 - число одно5 временного поджига группы точек.

Сопоставление приведенных выражений показывает, что во чтором случае достигнуто существенное повышение быстродействия.

0

Формула изобретения Устройство для формирования векторов на газоразрядной индикаторной панели, содержащее блоки выбора по координатам X

5 и Y, выходы которых являются выходами устройства для подключения к газоразрядной индикаторной панели, сумматор, первый информационный вход которого подключен к выходу первого счетчика, ре0 гистр, первый информационный вход которого подключен к выходу сумматора, первый и второй элементы ИЛИ, первый элемент И, второй счетчик, первый одновиб- ратор, отличающееся тем, что, с целью

5 повышения быстродействия, в него введены два триггера, три коммутатора, третий элемент ИЛИ. со второго по пятый элементы И, блок постоянной памяти, второй одновиб- ратор, дешифратор, третий счетчик, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и

интерполятор, первый управляющий и первый, второй информационные входы которого являются соответственно входами Пуск и приращений по X и Y координатам, первый выход интерполятора соединен с первыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика и входом Установка единиц второго триггера, вход Установка нуля которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, с вхо- дом Установка единиц первого триггера, с установочными входами второго и третьего счетчиков и является первым управляющим входом устройства, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему выходу интерполятора, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом первого одновибратора, а третий вход соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И и с выходом переполнения сумматора, информационные выходы которого соединены с информационными входами первого коммутатора, уп- равляющий вход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора, с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, с первым адресным входом блока постоянной памяти и является первым вхо- дом Знак приращения устройства, выход первого коммутатора соединен с первым информационным входом регистра, второй информационный вход которого соединен с информационным входом третьего счетчика и является входом начальной координаты X устройства, первый управляющий вход регистра подключен к выходу первого триггера, второй управляющий вход соединен с

выходом первого элемента ИЛИ и с установочным входом первого счетчика, а выход соединен с вторым адресным входом блока постоянной памяти и информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с вторым информационным входом сумматора, третий адресный вход блока постоянной памяти подключен к выходу первого счетчика, а выход блока постоянной памяти и выход третьего счетчика подключены к информационным входам первой группы третьего коммутатора, первый и второй выходы которого соединены с информационными входами блоков выбора по координатам X и Y соответственно, строби- рующие входы которых - с выходом первого и входом второго одновибраторов и с вторым управляющим входом интерполятора, выход второго одновибратора соединен с третьими входами четвертого и пятого элементов И, с входом Установка нуля первого триггера, с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых являются вторым входом Знак приращения устройства, а третьи входы соединены с информационным входом первого счетчика и с выходом второго триггера, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к вычитающему и суммирующему входам второго счетчика, информационный вход которого является входом начальной координаты Y устройства, выходы младших разрядов второго счетчика подключены к информационному входу дешифратора, выходы которого и выходы старших разрядов второго счетчика подключены к информационным входам второй группы третьего коммутатора, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к вычитающему и суммирующему входам третьего счетчика, управляющий вход третьего коммутатора является вторым управляющим входом устройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для воспроизведения графической информации в системах отображения на газоразрядных индикаторных панелях. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается вводом в устройство двух триггеров, трех коммутаторов, третьего элемента И, четырех элементов ИЛИ, второго одновибрато- ра. дешифратора, третьего счетчика, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блока постоянной памяти и интерполятора, что обес- печивает формирование с помощью интерполятора участка аппроксимируемой прямой по ведущей координате и одновременно воспроизведение целого линейного участка графика при управлении от блока постоянной памяти. 4 ил. со с

Риг1

m + 15

16 15

Фиг. 2

Входы 26 устройства

Входы 36 устройства

8ход2Э устройства

Вход 30 устройства

8ход35 устройст&а

Вход 31 устройства

вход 32 ycsnpoucmSa

Входы 33 устройс/пЈа

входы ЗЬ устройства

выход 6лока 9

выходы 8

Лерйый выход ffjioxa 1

второй выход &/юка 1