Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1979 года по МПК G06K15/20 

1 / . Изобретение относится к области., автоматики и вычислительной техники и может быть ислользовано при построении устройств отображения графической информации. . Известно устройство для отображения информ.ации, содержащее дёЕйифратор кода символа, селектор исмеситель, схему подсвета, генератор синусоидальных колебаний, генераторы гармоник, .преобразователь код-напряжение, сумма.торы, отклоняющую.сис тему, электроннолучевую трубку 1. Однако известное устройство сложг но, а набор разновидностей символов и воспроизводимых векторов недостаточен. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является устройство для отображения информации на экране электронно-лучево трубки, содержащее последовательно . /соединенные блок регенеративной пам ги, генераторсимволов, выход которого соединен с первым входом блока регенеративной памяти, элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выхо дом блока регенеративной памяти, и видеоусилитель, подключенный к входу электроннолучевой трубки, другой вход которой соединен с блоком, управления отклонением, луча, два канала формирования развертки по координатам X и У, каждый из которых содержит сумматоры, подключенные ко входам блЬка управления отклонением луча 2. В. этом устройстве для отображения информации любой вектор изображения независимо от его длины воспроизводится за одно и то же время. Скорость Боспро11зведенйя вектора при этом меняется в широких пределах, в связи с чем, для:воспроизвадения всех векторов с одинаковой яркостью используется регулятор интенсивности модуляции. В известном устройстве воспроизводятся только радиальноэллиптические .вектора, что существенно снижает класс воспроизводимых изображений, и велики при этом аппаратурны.е затраты. Кроме того, используются цифро-аналоговые умножители - неточные, сложные, узкодиапазонные узлы. Воспроизведение символов и нестандартных элементов изображения осуществляется блоками, аппаратура которых в малой степени ис ЙЙЛьзуетсядлн совместного выделения указанных двух функций. ;. ЦелБ изобретения - увеличение быс родействия устройства. Для этого в предлагаемое устройство введены формирователь отклонений координат, подключенный к выходу элемента ИЛИ, а в каждом из каналов введены последовательно соединенные блок формирования вида изображений, коммутатор /формирователь типа вектора, выход которого соединен с одни из входов сумматора, и блок сравнения,второй вход которого подключен ко второму входу формирователя типа вектора, выход - ко второму входу блока регенеративной памяти, блок временного масштабирования, соединенный с третьим входом формировате типа вектора, формирователь длины вектора, подключенный ко второму входу формирователя типа вектора, последовательно соединенные блок памяти координат и формирователь координат, выход которого подключен к другому входу сумматора, выход элемента ИЛИ соединен с другими входами формирователей координат, входами блока памяти координат, одн входами блока временного масштаб рования, входом формирователя длин векторов, четвертым входом формирователя типа вектора и входом бло Tfa фЪрмй рбва н и я вида из об раж е н и и , выход формирователя отклонений коор динат подключен к другому входу бло Ка временного масштабирования и , третьему входу блока сравнения. Блок-схема устройства представле на на чертеже. ....-,, Устройство для отображения иифор мацщг на экране электроннолучевой трубки содержит блок регенеративной памяти 1, генератор символов 2, элемент ИЛИ 3, сумматор 4, сумматор 5, блок управления отклонением луча 6, видеоусилитель 7, электроннолучевую трубку 8, в двух каналах формирования развертки по координатам X и У блоки формирования вида изображений 9 и 10, коммутаторы 1.1 и 12, формирователи типа вектора 13 и 14, блоки временного масштабирова ния 15 и 16, формирователи длины вектора 17 и 18, блоки памяти kodp. динат 19 и 20, формирователи координат 21 и 22 и блоки сравнения 23 и,24, формирователь отклонений коор . динат 25, шину 26 в:4одной информации от ЭВМ, шину 27 выходной информации на ЭВМ. При воспроизведении на экрану, электроннолучевой трубки 8 линейных и криволинейных векторов нестан дартных изображений в блок регенеративной памяти 1 по шине 26 из элёкт;ронн6й вычислительной, машины поступает информация, имеющая следующую структуру: код приращения отклонения по координате X со знаком, код приращения откло 1ения по координате У со/знаком, кол мажоритарности кодов приращений отклонений по координатам X, У (для определенности принимаем, что при равенствекодов приращений отклонений X и У предпочтение отдается коду приращения отклонения по координате X), код типа воспроизводимого вектора (прямолинейный, круговой, эллиптический, гиперболический, параболический, циклоидный и т. п.), код модуляции вектора (криволинейные векторы всегда модулируются, так как нет необходимости в искривлении вектора, если с.н не должен воспроизводиться на экране электроннолучевой трубки 8). При воспроизведении на экране электроннолучевой трубки 8 символов в блок регенеративной памяти 1 по шине 26 из электронной вычислительной машин1р1 поступает информация, имеющая следующую структуру: код признака воспроизведения символа, код воспроизводимого символ.а. По коду воспроизводимого символа с выхода блока рег енеративной памяти 1 на входе генератора символов 2 из генератора-символов 2 считывается информация о составляющих контур воспроизводимого символа линейных и криволинейных векторах, полностью аналогичная выше указанной информации, необходимой для воспроизведе.ния линейных и криволинейных векторов нестандартных изображений (символы являются стандартными изображениями) . , элемент ИЛИ 3 проходит информация или о характеристиках линейныхикриволинейнйх векторов нестандартных воспроизводимых изображений с выхода блока регенеративной пг1мяти 1 или о характеристиках линейных Икриволинейных, векторов воспроизводимых символов с выхода генератора символов 2, которая перерабатывается последующими .блоками, связанными с выходом элемента ИЛИ 3, вне зависимости от того, воспроизводится нестандартное изображение или символ. Подразумевается, что в начале каждого кадра воспроизведения изображения на экране электроннолучевой трубки 8 луч Электроннолучевой трубки находится на экране в точке с заранее известными фиксированными координатами. Каналы формирования отклоняющих напряжений по координатам X и Y полнс стбю одинаковы. Поэтому рассмотрим функционирование только одного канаЛа, например Х считая, что для определенного воспроизводимого вектора код приращения отклонения по координате X больше, чем код приращения, .отклонения по координате У.

Tlo коду типа воспроизводимого вектора на входе блока формирования вида изображений 9, представляющего собой блок пассивной памяти набора воспроизводимых векторов, блох формирования вида изображений 9 через ключи коммутатора 11 устанавливает необходимые взаимосвязи в формирователе типа вектора 13.

В состав формирователя типа вектора 13 входят операционные аналоговые узлы - сумматоры, вычислители, интеграторы, нелинейные узлы, входы и выходы которых подключены к ключам коммута jpa 11.

Взаимосвязанные операционные узлы формирователя типа вектора 13 образуют дифференциальный анализатор формирующий напряжение необходимой формы, как результат решения дифференциального уравнения, тип которого определяется образованной структурой операционных узлов.

Так, например, формирователь типа вектора 13, содержащий два сумматора и два интегратора, с помощью .тринадцати ключей в коммутаторе структуры X 11 может воспроизвести вектора со следующими уравнениями:

xai-tA-t ,

(прямолинейный), xa)-t4-t (параболический),

Х(Ч)л-е- (экспоненциальный), (синусоидальный),

X(t)iA.-bint (косинусоидальный), Xft) tA-cot;t (гиперболическо- Kttl tA-cnt косинусоидальный), где Л - перепад напряжения на входе формирователя типа вектора 13с выходи формирователя длины вектора 17.

Формирователь длины вектора коду приращения отклонения по координате X сознаком вырабатывает перепад напряжения, амплитуда которого пропорциональна приращению отклонения по координате X, а знак характеризует направление отклонения.

Временной масштаб операционных узлов формирователя типа вектора 13 устанайливается блоком временного масштабирования 15 по коду приращения отклонения по кординате X на его входе (например, изменением значений резисторов во входной цепи и емкостей в цепи обратной связи интеграторов). Код отклонения приращения по координате X поступает на вход блока временного масштабирования 15 по разрешающему потенциалу с выхода формирователя отклонений координат 25 в случае, если код прирщения по координате X больше кода приращения по координате У. В этом случае на вход блока временного масштабирования 16 также поступает код приращения по координате X..

Скорость формирования напряжения на вьисоде формирователя типа вектора 13 пропорциональна перепаду напряжения с выхода формирователя.длины

вектора 17 и обратно пропорциональна постоянным временивремязадающих цепей операционных узлов формирователя типа вектора 13.

Поскольку обе составляющие скорости формирования напряжения на выходе формирователя типа вектора 13 определяются параметрами, одновременно зависящими от одного и того же кода кода приращения отклонения по координате X, скорость формирования напряжения )ннаТ tie зависит от кода приращения отклонения по коор- . динате X и может быть выбрана максимально больш, я, ограничиваемой лишь широкополосностью выбранной элементной базы.

Например, напряжение на выходе интегратора с постоянной времени Т при формировании прямолинейного вектора равно ...

Значения Л и t зависят от одного и того же кода - кода приращения отклонения на координате X, и при любых изменениях значений А и t отношение Л /t остается неизменным, т. е. напряжение X(t ) формируется с мак5симально возможной вьобранной скоростью и, следовательно, вектора разной длины воспроизводятся за разное, но минимальное для каждого вектора время.

0

Напряжение с выхода формирователя типа вектора 13 сумматором 4 суммируется со знаком с напряжением с выхода формирователя координаты 21, который управляется кодом с блока

5 памяти координат 19. Блок памяти координат 19 накапливает алгебраическую сумму кодов приращений отклонений по координате X, т. е. вырабатывает код значения полной координаты поло0жения луча электроннолучевой трубки 8 по координате X.

Результирующее напряжение с выхода сумматора 4 через блок управления отклонением луча 6 управляет пере5мещением луча по экрану электроннолучевой трубки 8 вдоль координаты X.

Видеоусилитель 7 в э.ависимости от кода модуляции вектора на его входе управляет модуляцией луча электроннолучевой трубки 8.

0

Сумматор 5 формирует отклоняющее напряжение по кординате У для блока управления отклонением луча 6.

В процессе одновременного отклонения луча по кординатам X и У вос5производится на экране электроннолучевой трубки 8 вектор изображения, .параметрические проекции которого формируются в каналах X и У.

Блок сравнения 23 сравнивает зна0чения перепада напряжения с выхода формирователя длины вектора 17 и напряжения с выхода формирователя типа вектора 13. В момент равенства указанных напряжений формирователь д-ипа

5 вектора 13 устанавливается в исход-

7 нос состояние; блок памяти координат 3.9 суммирует со знаком значение накопленной на нем суммы с кодом приращения-отклонения по координа.те X; из блока регенеративной памйти 1 или генератора символов 2 считывается новая порция информации для воспроиз ведения очередного вектора. При воспроизведении символов; гене ратор символов 2 по (Окончании воспроизведения символа формирует сиг.наЛ окончания воспроизведения символа,, по которому из блока регенеративной памяти 1 считывается информация илио коде очередного символа, или о коде очередного вектора изображения. ; , .В .каждом цикле воспроизведения вектора формирователь отклонений координат 25 формирует разрешающий потенциал, по которому на блоки ёременно.го масштабирования 15 и ,16 - поступает .код приращения отклонения ;по координате X или код приращения огклонения по координате У. и по которому один из блоковсравнения 23. или 24 вырабатывает сигнал .оконча, нйя воспроизведения очередной ли. НИИ . . .. .. .Скорость формирования,...напряже- . . ййя на выходе формирователя-типа .вектора 14 пропорциональна перепаду напряЯсения с выхода блока памяти .координат. 20 и. обрат.но пропорцио.нал на-постоянным времени,времязадаю- . ..щих Цепей операЦионнь1х узлов форми. рователя типа вектора- 14, ус.танавли ваемым блоком временного масщтабиро -.ванйя 16-По коду приращения отклонения по кординатё X (по преяснему Е ассматрива.етсяситуация, когда код прир ащения рт.клонения по координа.те .Х больше кодэ приращения отклонения п0координате У). Значит, отношение 1;апрягжений .на выходах формирователе типа вёК-тора 13 и 1.4, пропорциональ ..ных отношению.- перепадов напряжёнйй йд выходах фррмиров ателей длины век topOB; 17 и 18, поделенных на один и tpT же временной .масштаб, осталось : нелэменньЕМ, т е. не изменился наклон )зоспроизводимого вектора на экр цё электроннолучеврй трубки 8. в то же время ве.ктор на экране электронн лучевой трубки 8 воспроизводится с Максимально возможной скоростью; . Таким обра:зом,- скорость формиров напряжения . в одном из каналов 2 )1ли у всегда максимальна V(oiv;c.x Результирующая скорост пере1 1ещенич луча по экрану-электрон лучевой трубки Vpe, будет менятьс V -fv t 4IV t-V . pes.f..маис.х макс.ч при равенстве скоростей V «.; - - . .. А В каждом из каналов до макс. у у sYv tn peJ.J vtoKC при скорости формирования напряжени в- однетл из каналов, равной нулю -(ве

667979 икальндя или горизонтальная линия). сли установить амплитуду импульсов одуляции относительно среднего геоетрического значения результирующео значения скорости формировани.я Vsfv Л/ ре.геом. pej.l рез. г : Vl,41V ..с. макс маке о наибцльшее изменение скорости отосительно V. составит ± 17%, ре геом . среднее +8,5%. При указанном зменении скорости и неизменной амлитуде импульсов модуляции яркость. оспроизводимых векторов м.еняется,римерно в таких же пределах, что ытекает из закона Тальбота. При этом обеспечивается приемлемое каество яркости полного изображения. По шине 27 данные из блока регенеративной, памяти 1 пересылаются в электронную вычислительную машину.Использование новых узлов - блоков формирования вида изображений, коммутаторов, Формирователей типа вектора, блоков временного масштабирования, формирователей .д.лины вектора, блоков памяти координат, формирователей координат, блоков сравнения, формирователя отклонений координат/выгодно отличаёт предлагаемое устройство для отображения информации от указанного прототипа, так как любые вектора воспроизводимого изображения, независимо от длины векторов, воспроизводятся с почти одинаковой (отношение , 1/41) максимальной скоростью, в связи, с. чем при неизменной амли.туде сигнала засветки воспроизводимых векторов/ .векторы воспроизводятся с почти одинаковой -яркостью, т. е. исключается аппаратура регулиров.ани.я инте.нсивности модуляции; воспроизводится единообразным -путем широкий класс векторов, что расширяет сферу применения пред.лагаемого устройства; аппаратура воспроизведения не ста-ндартных изображений и .стандартных изображений символов в высокой степени совмещена, что упрощает структуру устройства; исключены цифро-аналоговые множительные блоки - узкодиапазонные и неточные; введение элементного прерывания после каждого единичного ; элемента изобра.жения позволяет в -кадре изображения разместить больше информации, т. е. отобразить более сложные объекты.. , Формула изобретения Устройство для отображения информации на . экране электроннолучевой . трубки, содержащее последовательно соединенные блок регенеративной памяти, ге.нератор символов, выход которого соединен с первым входом б.пока рёгенерат.ивной памяти, элемент