Устройство для отображения окружностей на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1978 года по МПК G06K15/20 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в телевизионных графических устройствах воспроизведения информации.

Известно устройство, которое содержит последовательно соединенные генератор синусоидального напряжения, преобразователь двоичного кода в напряжение переменного тока, фазосдвигающий элемент и усилители

Однако такое устройство нельзя применять

в индикаторах с телевизионной разверткой, так как для управления лучом электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) в нем используются синусоидальные напряжения.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее блоки приема кодов центра окружности по координатам X и Y, блок приема кода радиуса, формирователь приращений кода по координате X, соединенный с блоком приема кодов центра окружности по координате X и блоком приема кода радиуса и блок модуляции, подключенный к ЭЛТ 2.

Недостатком этого устройства является низкое качество отображаемых окружностей. Любая окружность независимо от ее диаметра воспроизводится двадцатью четырьмя точками. При больщих диаметрах окружностей эти точки значительно удалены одна от другой и окружности трудно воспринимаются оператором. За каждый кадр отображается только одна точка окружности, поэтому изображение мерцает и имеет малую яркость.

Цель изобретения - повышение качества отображения.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены два кодоимпульсных преобразователя, два коммутатора, два счетчика, два триггера, четыре элемента И, элемент ИЛИ, блок сравнения и блок разрешения подсвета точек, причем кодо-импульсные преобразователи соединены с блоком приема кодов центра окружности по

координате X, подключенным к одному коммутатору, с формирователем приращений кода по координате X, подключенным к блоку приема кода радиуса, с блоком сравнения, связанным с первым элементом И, с элементом ИЛИ, первым триггером, подключенным к второму и третьему элементам И, и с первым счетчиком, блок приема кодов центра окружности по координате У соединен с вторым триггером, подключенным к элементу

ИЛИ, и другим коммутаторам, блок разрешения подсвета точек соединен с первым элементом И, блоком приема кода радиуса, подключенным к четвертому элементу И и второму счетчику.

На фиг. 1 показана электрическая схема

устройства; на фиг. 2 дан принцип формирования окружностей.

Устройство содержит блоки 1 и 2 приема кодов центра окружности по координатам X и Y, блок 3 приема кода радиуса, блок 4 сравнения, кодо-имнульсные преобразователи 5, 6, формирователь 7 приращений кода по координате X, блок 8 модуляции, коммутаторы 9, 10, триггеры 11, 12, элементы И 13-16, счетчики 17, 18, элемент ИЛИ 19, блок 20 разрешеиия подсвета точек, кодовые шины 21-29.

Блок 1 приема кодов центра окружности по координате X содержит счетчики 30, 31; блок

2приема кодов центра окружности по координате У - триггер 32, элементы И 33, 34, счетчики 35, 36 и элемент 37 задержки. Блок

3приема кода радиуса включает в себя счетчики 38, 39, элементы И 40, 41, триггер 42, элемент 43 сравнения, элементы 44, 45задержки, регистр 46 1И ко-ммутатор 47.

15лок 4 сравнения содержит элементы 48, 49 сравнения, элемент И 50, счетный триггер 51, элемент ИЛИ 52 и элемент 53 задержки. Каждый из кодо-нмпульсных преобразователей 5, 6 включает в себя триггер 54, элементы И 55, 56, счетчик 57 н элемент 58 задержки. Формирователь 7 ириращений кода по координате А содержит счетчик 59 и преобразователь 60 кода.

В основу формирования окружностей положен принцип использования единичной окружности и симметрия точек окружности. Выбирается наименьшая окружность радиуса R, которая задается т точками. В качестве примера на фиг. 2 изображена единичная окружность, заданная 40 точками. Эта окружность отображается на 21 строке. Если единичная окружность задана т точками, то для ее отображения понадобится m(2-f 1) телевизионных строк.

Как известно, телевизионная развертка осуществляется сверху вниз, слева направо, поэтому первой должна отобрал аться точка О (фиг. 2). Для этого определяется код строки, на которой должна высвечиваться точка О.

Так как окружности задаются координатами центра и радиусом, для определения кода строки, на которой лежит исходная точка О, от кода координаты У центра вычитается код радиуса R. При прохождении луча через эту точку вырабатывается импульс подсвета и команда на формирование кодов координат точек 1 и /п-1, лежащих на следующей телевизионной строке, для чего от координаты X центра вычитается некоторый код при этом определяется код X точки т- 1, к координате X центра прибавляется код AJi, нри этом определяется код X точки 1. При прохождении луча ЭЛТ через эти точки вырабатываются импульсы подсвета и команда на формирование кодов координат точек 2 и т - 2 и т. д.

Коды приращений AXi, АХа,... формируются в преобразователе 60 кодов, который представляет собой таблично-заданный логический автомат, управляемый счетчиком.

Для формирования окружностей с радиусами nR (где , 2, 3,...) используется принцип нодобия фигур: координаты точек окружностей но оси X определяются суммированием и вычитанием приращений AJi, ,... но п раз. На фиг. 2 иоказано, что при « - 2 для определения координаты X точки 1 к коду координаты X центра код прибавляется 2 раза. При этом появляются дополнительные точки 1, 2 и т. д., т. е. на каждой телевизионной строке высвечиваются точки, принадлежащие окружности.

Дуга формируется так же, как и окружность. Основное отличие заключается в том, что дополнительно задаются коды номеров исходной и конечной точек и в соответствии с этим вырабатываются имнульсы подсвета только для точек, принадлежащих заданной дуге.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в счетчики 30 и 31 по шинам 21 вводится код координаты X центра окружности, в счетчик 36 по шинам 22 - код координаты У центра окружности, в регистр 46 по шинам 23 - код числа л (для единичной окружности , ...,01). Преобразователь 60 кода находится в исходном состоянии, при котором на его выходах установлен AXi и код радиуса R выбранной единичной окружности.

По кадровому гасящему импульсу (на шине 24) устанавливается в «О счетчик 35, в единичное состояние - триггеры 32 и 42, из регистра 46 через коммутатор 47 в счетчики 18 и 38 вводится код числа п.

По шине 26 на вход устройства поступают тактовые импульсы, частота которых определяется временем прямого хода луча ЭЛТ вдоль строки и количеством элементов разложения в строке. Тактовые импульсы через элемент И 41 проходят на входы счетчиков 36 и 39. Счетчик 36 работает в режиме вычитания, счетчик 39 - в режиме сложения. В момент времени, когда на выходе счетчика 39 устанавливается код, равный коду R, срабатывает элемент 43 сравнениия, по его сигналу с необходиимой задержкой на элементе 44 счетчик 39 устанавливается в «О, а из кода п, предварительно введенного в счетчик 38, вычитается «1.

Описанный процесс повторяется п раз, т. е. до тех пор, пока в счетчике 38 не установится код 0...0. По этому коду срабатывает элемент И 40, сигналом с его выхода триггер 42 устанавливается в «О, поэтому закрывается элемент И 41 и прекращается поступление импульсов на вход счетчика 36. В результате выполнения описаиных операций из кода координаты F центра вычитается код радиуса R, умноженный на л, т. е. реализуется выражение - nR, в счетчике 36 запоминается код строки, на которой лежит исходная точка О отображаемой окружности.

Кадровый гасящий импульс устанавливает триггер 32 в состояние «1, а счетчик 35 - в состояние «О. По уровню напряжения с триггера 32 элемент И 33 пропускает строчные импульсы с шины 25 на вход счетчика 35, выходы которого подключены к входам элемента 34 сравнения. В момент времени, когда коды счетчиков 35 и 36 равны, срабатывает элемент 34 сравнения, по ее сигналу устанавливается «1 в триггере 12, при этом элемент И 14 пропускает строчный импзльс, по которому устанавливается «1 в триггере 11. По уровню напряжения триггера 14 открывается элемент И 13 и пропускает тактовые импульсы на вход счетчика 17, который отсчитывает элементы разложения строки синхронно с движением луча ЭЛТ. В момент времени, когда на выходе счетчика 17 установится код, равный коду координаты X центра, одновременно срабатывают элементы 48 и 49 сравнения. Сигналы с их выходов через элемент ИЛИ 52 поступают на вход элемента И 15, на второй вход которой выдается сигнал с блока 20 разрешения подсвета точек. Сигнал с выхода элемента И 15 через блок 8 модуляции поступает на вход ЭЛТ (на чертеже не показана) для высвечивания исходной точки О. Кроме того, по сигналу элемента И 15 через коммутаторы 9 и 10 по шинам 28 и 29 во внешнюю память выдаются коды координат исходной точки О.

Сигналы с выходов элементов 48 и 49 сравнения, кроме того, поступают соответственно на входы кодо-импульсных преобразователей 5 и 6 в качестве команд на подготовку кодов координат X точек (т-1) и 1, лежащих на следующей телевизионной строке. При этом триггеры 54 устанавливаются в состояние «1, открываются элементы И 55, которые пропускают тактовые импульсы на входы счетчиков 57. Сигналы с выхода элемента И 55 кодо-импульсного преобразователя 5 поступают на вход счетчика 30, а аналогичные сигналы с кодо-импульсного преобразователя 6 поступают на вход счетчика 31. По сигналам с преобразователя 60 кодов счетчик 30 работает в режиме вычитания, а счетчик 31-в режиме сложения. Счетчики 57 работают в режиме сложения. В момент времени, когда на выходах счетчиков 57 появляется код, равный коду ЛХь срабатывает элемент 56 сравнения и с некоторой задержкой на элементах 58 задержкн устанавливают в состояние «О триггеры 54 и счетчики 57, закрываются элементы И 55. В результате этого в счетчике 30 от кода координаты X центра вычитается код AXi и фиксируется код координаты X точки (т-1). В счетчике 31 к коду координаты X центра прибавляется код AXi и фиксируется код координаты X точки Г.

По сигналу с выхода элемента 48 сравнения из кода п, введенного в счетчик 18, вычитается «1. Этим учитывается тот факт, что приращение ДА использовано один раз для формирования кодов координат точек по оси X.

По сигналу с выхода элемента 49 сравнения с некоторой задержкой на элементе 53 триггер 11 и счетчик 57 устанавливаются в «О.

При поступлении на вход устройства очередного строчного импульса срабатывает элемент И 14, устанавливается «1 в триггере 11, через элемент И 13 на вход счетчнка 17 поступают тактовые импульсы. В момент времени, когда на выходе счетчика 17 устанавливается код, равный коду координаты X точки (т-1), срабатывает элемент 48 сравнения и, как описано выше, отображается точка (т - 1) и во внешнюю память выдаются коды координат этой точки. По сигналу элемента 48 сравнения вычитается «1 из счетчика 18, запускается кодо-импульсный преобразователь 5, по его сигналам в счетчике 30 устанавливается код точки т-1 (при я 2), лежащей на следующей телевизионной строке.

Так как точка 1 лежит правее точки (т-1), элемент 49 сравнения срабатывает позже, когда код с выходов счетчика 17 совпадает с кодом, хранящимся в счетчике 31. Вырабатывается импульс подсвета точки Г, в счетчике 31 по сигналам с кодо-импульсного преобразователя 6 формируется код точки 1 (при л 2), триггер 11 и счетчик 17 устанавливаются в «О.

По следующему строчному импульсу описанный процесс повторяется, на экране ЭЛТ отображаются точки т-1 и 1 и происходит подготовка к отображению точек в следующей телевизионной строке.

При после отображения точки т-1 в счетчике 18 устанавливается код 0...0, срабатывает элемент И 16, по его сигналу изменяется на «1 код счетчика 59, а на выходе преобразователя 60 кодов устанавливается код приращения ДХ2. По сигналу элемента И 16 через коммутатор 47 в счетчик 18 вновь вводится код числа п. Дальнейшая работа устройства повторяется до телевнзнонтюй строки, совпадающей с диаметром окружности.

После этой строки преобразователь 60 кодов изменяет полярность сигналов на входах счетчиков 30 и 31, счетчик 30 переключается на режим сложения, а счетчик 31 -на режим вычитания. Процесс формирования окружностн повторяется до точки с номером m/2, которая имеет координату X центра окружности.

Элементы 48 н 49 сравнення одновременно могут срабатывать только в двух случаях - при отображенни исходной и конечной точек О и т/2. В обоих случаях на выходах счетчиков 30 и 31 устанавлнвается код, равный коду координаты X центра. По сигналам элементов 48 и 49 сравнения срабатывает элемент И 50 и выдает сигнал на вход счетного триггера 51. При повторном срабатывании элемента И 50 на имнульсном выходе счетного триггера 51 ноявляется сигнал, который проходит через элемент ИЛИ 52 и устанавливает в «О триггеры 12, 32 и счетчик 35, прекращается работа устройства.

При формировании дуги устройство работает аналогично описанному выше. Отличие состоит в том, что но шинам 23 дополнительно вводятся в регистр 46 коды номеров исходной и конечной точек. Этими кодами управляется блок 20 разрешения подсвета точек. На другие входы блока 20 коды номеров точек с выхода счетчика 59. В блоке 20 производится анализ кодов и вырабатываются сигналы разрешения отображения точек, принадлел аших заданной дуге.

Предложенное устройство по сравнению с известным позволяет повысить качество отображения окружностей. Точки, образуюш,ие окрзжность, высвечиваются в каждой телевизионной строке. За время одного кадра отображается полная окружность, поэтому исключается мерцание изображений.

Формула изобретения

Устройство для отображения окружностей на экране электронно-лучевой трубки, содержащее блоки приема кодов центра окружности по координатам X и У, блок приема кода радиуса, формирователь приращений кода по

координате X, соединенный с блоком приема кодов центра окружности по координате X и блоком приема кода радиуса и блок модуляции, подключенный к электронтго-лучевой трубке, отличающееся тем, что, с целью повышения качества отображения, в него введены два ко до-импульсных преобразователя, два коммутатора, два счетчика, два тоиггера, четыре элемента И, элемент ИЛИ, блок

сравнения и блок разрешения нодсвета точек, причем кодо-импульсные преобразователи соединены с блоком приема кодов центра окрз жности по координате X, подключенным к одному коммутатору, с формирователем

приращений кода по координате X, подключенным к блоку приема кода радиуса, с блоком соавнения, связанным с первым элементом И, с элементом ИЛИ, первым триггером, подключенным к второму и третьему элементам И, и с первым счетчиком, блок приема кодов центра окружности по координате У соединен с вторым триггером, подключенным к элементу ИЛИ, и другим коммутаторам, блок разрешения подсвета точек соединен с

первым элементом И, блоком приема кода радиз са, подключенным к четвертому элементу И и второму счетчику.

Источники информации, принятые во внИМаиие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №469982, кл. G 06К 15/20, 17.11.72.

2. Авторское свидетельство СССР №383220, кл. И 04N 5/22, 10.04.1968. I ipijg.f I