Устройство для вывода информации на экран электроннолучевой трубки Советский патент 1979 года по МПК G06F3/14 G06K15/20 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для вывода информации из электронной вычислительной машины на экран электронно-лучевой трубки и формирования на ней изометрического изображения объекта.

Известно устройство для вывода информации на экран электронно-лучевой трубки, содержащее преобразователи код-аналог, усилители, блок логических элементов, блок управления поворотом изображения 1.

Точность известного устройства невысокая.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство, содержащее блок сопряжения, входы которого подключены ко входам устройства, а выходы - ко входам регистра координаты Z, блока управления яркостью и счетчика координаты X, первый выход которого связан со входом счетчика координать1 У. Выход последнего соединен с первым входом цифро-аналогового преобразователя, второй и третий входы которого подключены к выходу регистра координаты Z и второму выходу счетчика координаты X. В устройстве имеются блок задания масщтаба, выход которого соединен с четвертым входом цифро-аналогового преобразователя, блок задания угла поворота изображения и блок отклоняющих усилителей 2. Точность данного устройства также недостаточно высокая.

Целью настоящего изобретения является повыщение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен блок коррекции изображения, содержащий два управляемых источника опорного напряжения, два блока

суммирования напряжений, два функциональных преобразователя напряжения по координате X и два функциональных преобразователя напряжения по координате У. Входы управляемых источников опорного

напряжения и первые входы функциональных преобразователей напряжения по координатам и У подключены к выходу блока задания угла поворота изображения. Вторые входы первых и вторых функциональных преобразователей напряжения по координатам X и У связаны с первым и вторым выходами цифроаналогового преобразователя, третий выход которого соединен с первым входом первого блока суммирования напряжений, другие входы которого подсоединены к выходам первого управляемого источника опорного напряжения, и функциональных преобразователей напряжения по координате У. Входы второго блока суммирования напряжений соедийены с выходами второго управляемого источника опорного напряжения и функциональных преобразователей напряжения по координате X. Выходы блоков суммирования напряжений подключены ко входам блока отключающих усилителей.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений, необходимых для формирования изометрической проекции на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ); на фиг. 3 - изометрическая проекция системы координат XYZ на плоскость экрана с координатными осями X и Y; на фиг. 4 - на примере произвольной точки 5 изображены составляющие отклоняющих напряжений C/x,Uy,,fJx,, Uy,,U;c,, иу„ которые в совокупности определяют положение точки на плоскости экрана.

Устройство содержит блок 1 сопряжения, регистр 2 координаты Z, счетчик 3 координаты X, счетчик -4 координаты Y, цифроаналоговый преобразователь 5, блок 6 управления яркостью, блок 7 задания угла поворота изображения, блок 8 отклоняющих усилителей, блок 9 задания масштаба, электронно-лучевую трубку 10, блок И коррекции изображения, включающий управляемые источники 12 и 13 опорного напряжения, функциональные преобразователи 14 и 15 напряжения по координате X, функциональные преобразователи 16 и 17 напряжения по координате У и блоки 18 и 19 суммирования напряжений. Устройство работает следующим образом. Из ЭВМ на вход блока 1 сопряжения последовательно поступают значения координаты Z точек изображения. Эти значения запоминаются в регистре 2 координаты Z. Одновременно с выдачей значения Z ЭВМ посылает в устройство управляющие сигналы, суммируемые в счетчике 3 координаты X. Состояние счетчика 3 определяет координату X высвечиваемой в данный момент точки. После того как счетчик 3 заполнится, прибавляется единица в счетчик 4 координаты У. Состояние счетчика 4 определяет координату У высвечиваемой точки. Коды, сформированные на выходах регистра 2 координаты Z, счетчика 3 координаты X и счетчика 4 координаты У, поступают на входы цифро-аналогового преобразователя 5. На выходах преобразователя 5 вырабатываются напряжения i/x, Uy, Uz, пропорциональные соответствующим координатам выводимой точки изображения. Ux и Uy представляют собой ступенчатые напряжения, а вид кривой Uz зависит от конфигурации изображаемого объекта. Напряжения Ux и Uy поступают в блок 11 координации изображения: Ux на функциональные преобразователи 14 и 16; Uy на функциональные преобразователи 15 и 17. Коэффициенты передачи функциональных преобразователей зависят от угла поворота изображения. На выходах функциональных преобразователей 14, 15, 16 и 17 вырабатываются ступенчатые напряжения У yi (см. фиг. 2). Их максимальные значения подчиняются следующим зависимостям:

...8ш(,(1)

Я.а. - о-С08(-);(2)

.max -K3 o-COS((3)

.ax o-Sin(,(4)

где ф - угол поворота изображения.

Управляемые источники 12, 13 вырабатывают потенциалы , Liу, величины которых изменяются от угла поворота в соответствии со следующими выражениями:

и.. -и.o-Sincp;

(

{У,, Jlf (Vo.COScp.

Приведенные формулы справедливы для случая квадрата в основании изображаемых объектов. Если в основании лежит прямоугольник с отношением сторон, отличным от 1, то формулы (1), (6) будут отличаться от приведенных лишь постоянными коэффициентами.

Напряжения t/л:, i/л:,, Ux, суммируются блоком 18 суммирования напряжений, напряжения Ut,, Uy, и г - блоком 19. Результирующие напряжения Uy. и Uy поступают в блок 8 отклоняющих усилителей, усиливаются им и подаются на отклоняющие пластины ЭЛТ 10.

При необходимости поворота изображения блок 7 задания угла поворота изображения осуществляет управление работой источников 12, 13 опорного напряжения и функциональных преобразователей 14, 15, 16, 17 напряжения. С помощью блока 9 задания масштаба можно изменять масштаб изображения по оси Z.

Предположим, что угол поворота изображения равен нулю (), все значения координаты Z равны нулю. Напряжения t/л:,, /у„ отклоняют электронный луч в начальную точку построения изображения а (см. фиг. 3). Под действием напряжений (j и иу луч перемещается от точки к точке вдоль линии а&, параллельной оси ок . Таким образом луч проходит точки с возрастающей координатой X, минимальным значением У и Z, равным нулю. С помощью напряжений LJ, Uy луч отклоняется вдоль оси О У. Каждый раз после прохождения лучом точки с максимальным значением координаты X луч перемещается в точку с , а значение У увеличивается на единицу. Таким образом луч проводит точки вдоль линий, параллельных оси ОХ с У, возрастающим до максимума. В результате на экране ЭЛТ получаем изометрическую проекцию прямоугольника в виде фигуры abed (см. фиг. 3). При повороте изображения на угол ф изометрическая проекция прямоугольника займет положение abcd.

С помощью напряжений Ux, Uy, луч перемещается в новую начальную точку а . При повороте изображения меняются величины проекций сторон фигуры abed на оси XnY.

Закон их изменения от угла поворота отражен в формулах (1) - (4). В соответствии с этими зависимостями функциональные преобразователи 14, 15, 16, 17 осуществляют изменение максимальных значений напряжений Ux,, U,j, Их,, Uy,.

При выводе изображения объекта с координатами Z, отличными от нуля, к составляющим отклоняющего напряжения по У добавляется напряжение, пропорциональное координате Z. Простое суммирование напряжений осуществляется ввиду совпадения изометрической проекции оси Z с осью У экрана ЭЛТ.

Формула изобретения

Устройство для вывода информации на экран электронно-лучевой трубки, содержащее блок сопряжения, входы которого подключены ко входам устройства, а выходы- ко входам регистра координаты Z, блока управления яркостью и счетчика координаты J, первый выход которого связан со входом счетчика координаты У, выход которого соединен с первым входом, выход которого соединен с первым входом цифро-аналогового преобразователя, второй и третий входы которого подключены к выходу регистра координаты Z ц второму выходу

счетчика координаты X, блок задания масштаба, выход которого соединен с четвертым входом цифро-аналогового преобразователя, блок задания угла поворота изображения и блок отклоняющих усилителей, отличаюохееся тем, что, с целью повыщения точности устройства, в него введен блок коррекции изображения, содержащий два управляемых источника опорного напряжения, два блока суммирования напряжений, два функциональных преобразователя напряжения по координате У, при этом входы управляемых источников опорного напряжения и первые входы функциональных преобразователей напряжения по координатам J и У подключены к выходу блока задания угла поворота изображения, вторые входы первых и вторых функциональных преобразователей напряжения по координатам X и У подключены к первому и BTOpoAiy выходам цифро-аналогового преобразователя, третий выход которого связан с первым входом первого блока суммирования напряжений, другие входы которого подключены к выходам первого управляемого источника опорного напряжения, и функциональных преобразователей напряжения по координате У, входы второго блока суммирования напряжений соединены с выходами второго управляемого источника опорного напряжения и функциональных преобразователей напряжения по координате X, а выходы блоков суммирования напряжений подключены ко входам блока отклоняющих усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 1311532, кл. G 06G 7/12, 1970.

2.Сб. трудов Физико-технического института низких температур АН УССР, 1969, вып. 1, стр. 123-133 (прототип).

ы 1

/и

Vt i

X

:

V

К