Устройство для отображения окружностей и эллипсов на экране электроннолучевой трубки Советский патент 1979 года по МПК G06K15/20 

отображения окружностей на экране ЭЛТ содержащее блок приема кода координаты X, первый и второй входы которот о подключены к первому и второму выходам формирователя кодов приращений координаты X, а первый выход - к первому входу блока сравнения кодов, соединенного с блоком синхронизации и формирователем сигналов подсвета луча, первый вход блока синхронизации соединен с выходом блока приема кода координаты У, второй - с первым выходом блока сравнений кодов, первый вход формирователя сигналов подсвета луча подключен к первому выходу блока приема кода рациуса, второй вход - к третьему выходу формирователя кодов приращений координаты Х четвертый выход кото|Я госоединен с первтбгми входами первого и второго кодо-импульсных преобразователей, пятый выход - с первыми входомблока приема кода радиуса, второй вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения кодов, счетчик и два элемента И 3.

Недостатком известного устройства является то, что оно не может формировать oкpyжнocтИi части которых выходят За пределы sKpaHia сверху, слева или справа, а также эллипсы. Например, на экранах некоторых индикаторов на фоне корты отображаются зоны дальности действия объектов в виде окружностей, центры которых являются точками местоположений объектов. Если все объекты располагаются близко к центру и радиусы их зон действия невелики, то для отображения названной информации может служить известное устройство. Но в большинстве случаев точки положения объектов разбросаны по всему полю рения экрана, части окружностей, показывающих зоныдальности действий некоторых объектов, будут выходить за пределы экрана, но оставшиеся их части должны отображаться.

Известное устройство не обеспечивает отображение таких зон. В некоторых случаях, например, при построении на экране индикатора чертежей, параметры элемен- тов которых рассчитывает ЭВМ, возникает необходимость вычерчивать электрШйьШлучом не только окружности и дуги, а также эллипсы и их дуги.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет отображения таких окружностей, часть которых выходит за пределы экрана, а также эллипсов глаШые оси которых

совпадают по направлению с осями координат экрана алектроннолучеьюй трубки. Это достигается тем, что в устройство введены четыре кодо-импульсных преобразователя и лот ический блок, причем первые выходы первого и второго кодо-импульсных преобразователей соответственно подключены к первым. входам первого и второго элементов И и к первым входам третьего и четвертого .кодо- импульсных преобразователей, вторые выходы - к второму и третьему входам блока сравнения кодов, вторые входы первой го и второго кодо-импульсных преобразователей соответственно соединены с выходами пятого и шестого кодо-импульсны преобразователей, первые и вторые входы которых подключены соответственно к вторым и третьим четвертым и первымвыходам блока сравнения кодов, пятый f выход блока сравнения кодов подключен к третьему входу блока приема радиуса, соединенного со счетчиком, первый выход которого соединен с четвертым вхо- п.ом блока сравнения кодов, второй - с первым входом формирователя кодов приращений координаты X, второй и третий входы которого соответственно соединены с выходами третьего и четвертого i кодо-импульсных преобразователей, пятым и шестым входами блока сравнения кодов, третьим и четвертым входами формирователя сигналов подсвета лучи, пятый вход которого соединен с первым выходом логического блока и седьмым вхо- дом блока сравнения кодов, второй выход логического блока, соединенного двухсторонними связями с блоком приема г кода координаты У, подключен к восьмому входу блока сравнения кодов, вход логического блока соединен с вторым выходом блока приема кода радиуса, третий выход которого соединен с третьими входами пятого и шестого кодо-импульс- ных преобразователей, вторые входы третьего и четвертого кодо-импульсных преобразователей соответственно соединены с первым и вторым выходами формирователя кодов приращений координаты X, третьи - с вторым и т ретьим выходами блока приема кода координаты X, а выходы - свторыми входами первого и второго эле1иентов И, выходы которых соединены с третьим и четвертым входами блока приема кода координаты X.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - 8 - то же. структурные схемы его составных частей; на фиг. 9 графически показано формирование окружностей. Устройство содержит блоки 1, 2 приема кодов координат X, У, блок 3 прие- ма кода радиуса, блок 4 сравнения кодов, логический блок 5, блок 6 синхронизации, формирователь 7 кодов приращений координаты X, кодо импульсные преобразователи (КИП) 8-13, счетчик 14, формирователь 15 сигналов подсвета луча, элементы И 16, 17, шины 18-24. Блок 1 (см. фиг. 2) включает в себя счетчики 25, 26 и элементы И 27, 28, Блок 2 (см. фиг. 3) содержит счетчик 29, КИП 30 и элемент И 31. Блок 4 сравнения кодов (см. фиг. 4) содержит элементы И 32, 33, элементы 34, 35, сравнения, логический элемент 36, эле мент 37 задержки и элементы ИЛИ 38-43. Блок 3 приема кода радиуса (см. фиг.-5) содержит КИП 44-46, регистр 47, коммутатор 48, элемент 49 и счетчик 50. Логический блок 5 (см. фиг. 6) включает в себя элемент ИЛИ 51, триггер 52 и элементы И 53, 54 Блок синхронизации (см. фиг. 7) содержит Триггеры 55, 56, элементы И 57, 58 и счетчик 59. Формирователь 7 состоит из счетчика 6О и преобразова- теля 61 кода. Каждый КИП (см. фиг. 8) включает в себя триггер 62, элемент И 63, счетчик 64, элемент 65 сравнения, элементы 66, 67 задержки и элемент ИЛИ 68. Для отображения окружностей используется базовая (единичная) окружность радиуса R , которая задается hi .-точками и отображается на ni j 21 + 1 телевизионных строках. На фиг. 9 в качестве примера изображена единичная окружность радиуса Р, заданная 40 точками и отображаемая на 21 строке. Телевизионная развертка луча произво дится сверху вниз, слева направо, поэтому первой должна отображаться точка О. Для определения координаты У этой точки из кода У центра вычитается код радиуса - R . При прохождении луча через точку О вырабатывается сигнал подсче та и команда на формирование кодов координат X точек 1 и т- 1, лежащих на еле дующей телевизионной строке, для чего от кода координаты X центра вычитается код ЛХ и определяется код X точки hi -1, к Координате X центра прибав- ляется код Д X и определяется код X точки 1 и т. д. Коды приращений ДХ,лХ2 и т. д. формируются в преобразователь 61 кодов, который представляет собой таблично заданный логический автомат, управляемый счетчиком 60. Для формирования окружности с радиусом И- Р (где и в 1, 2 ..) используетсяпринцип подобия фигур; координаты точек окружности по оси X определяются суммированием и вычитанием приращений ДХ , AXg , ... по П раз. На фиг. 9 показано, что при ц 2 для определе- , кия координаты X точки 1 к коду координаты X центра прибавляется код ДХ 2 раза, при этом появляются дополнительные точки l, 2/ .... Устройство работает следующим образом. В режим отображения окружности перед началом работы в счетчики 25 и 26 блока 1 приема кода координаты X по шинам 18 вводится код координаты X центра ( X ц) окружности, в счетчик 29 блока 1 по щинам 19 - код координаты У центра ( Уц ) окружности. Кадровь1й гасящий импульс (КГИ) поступающий по щине 21, устанавливает в состояние О счетчик 6О формировате- ля 7 кодов приращений X, в состояние 1 - триггеры 62, входящие в состав КИП 44 и 46 блока 3 приема кода радиуса, через элемент ИЛИ 49 - в состояние I триггер 62 КИП 45, через элементы ИЛИ 68, входящие в состав КИП 8, 9 и 30, устанавливает в состояние О соответствующие триггеры 62 и счетчики 64. Счетчик 50 блока 3 прецнозначон длг работы при отображении эллипсов, в режиме формирования окружности по КГИ через коммута.тор во все его разряды вводятся единицы. На вьтходе преобразователя 61 кодов будет установлен код д Х и код радиуса 1 . Тактовые импульсы (ТИ) с шины 23 проходят через элемент И 63 КИП 45 на вход его счетчика 64, который работает в режиме сложения. Одповременно с выхода элемента И 63 КИП 45 импульсы поступают на вход счетчика 29 через элемент И 54 .логического блока 5. Счетчик 29 работает в режиме вычитания. Выходы счетчика 64 КИП 45 связаны с входами элемента 65 сравнения этого КИП, надругюс входах этого элемента сравнения установлегг код радиуса R единичной окружности. В момент равенства кодов по сигналу элемента 65 сравнения- с некоторой задержкой на элементе 66 устанавливается в состояние О триггер 62 и счетчик 64 данного КИП, кроме того, импульс с вы хода элемента 67 задержки КИП 45 поступает на вход счётчика 50 блока 3, на выходе этого счетчика поя1вляется импульс переполнения, который пройдет че- ре5 элемент И 63 КИП 44 на вход счет чика 64, через элемент ИЛИ 49 установит 1 в триггере 62 КИП 45 и прой- денный процесс работы . За время, проходящее между двумя срабатываниями элемента 65 сравнения КИП 45, из сче.тчика 29 будет вычтен код, равный коду радиуса R .единичной окружности. Работа будет продолжаться до тех пор, пока код на выходе счетчика 64 КИП 44 не станет равным коду числа Y , поступающему на вторые вхо- . ды элемента 65 сравнения данного КИП во время действия КГИ. При срабатывании элемента 65 сравнения КИП 44 устанавливается в состояние О триггер 62 и счетчик 64 данного КИП и с некоторой задержкой на элементе 67 установится в триггере 62 КИП 30, прохождение ТИ через элемент И 63 КИП 45 прекратится. В результате проведения названных операций из кода Уц вычитается код R а в счетчике 29 фиксируется код строки, на которой лежит исходная точка О дан ной ок{5ужности. После окончания КГИ на вход устройства по шине 22 поступают строчные им .пульсы (СИ). По ним КИП 30 вырабатьта,т сигнал начала отображения строки, на которой лежит исходная точка О данной окружности. Этот сигнал появится в момент равенства кодов на выходах счетчика 29 и счетчика 64, входящего в состав КИП 30. По сигнаду с выхода КИП ЗО устанавливается в триггере 55 блока 6 синхронизации, который с этого isidiweHта открывает элемент И 57, пропускающий СИ. По импульсу с выхода элемента И 57 устанавливается I в триггере 56, че рез элемент И 58 с шины 23 на вход счетчика 59 будут проходить ТИ, Когда в счетчике 59 установится код, равный коду Хц, который хранится в счетчиках 25 и 26, одновременно срабатЬ вают элементы 34 и 35 сравнения, сигалы с их выходов через элемент ИЛИ ., 39.и формирователь 15 сигналов подсвеа луча по шине 24 поступают на вход ЛТ для отображения точки О. Одновеменно сигнал с выхода элемента 34 равнения проходит через элементы ИЛИ О и 41 на входы КИП 10, а с выхода лемента 35 сравнения через элементы ИЛИ 42 и 43 на входы КИП 11. При отображении окружности КИП 10 и 11 вырабатывают по одному импульсу, так как они управляются кодом О. . . 01. Эти импульсы устанавливают в .триггерах 62 КИП 12 и 13. КИП 12 и i 3 пропускают определенное количество ТИ, соответств ующее коду ДХ1, на вхо- ды элементов И 16 и 17 и элементов И 63, входящих в состав КИП 8 и 9. Элементы И 16 и 17 по вторым входам управляются от нулевых плеч триггеров 62, входящих в состав КИП 8 и 9, поэтому ТИ пройдут на входы счетчиков 25 и 26. Счетчик 25 по сигналу преобразователя 61 кодов работает в режиме вычитания, счетчик 26 - в режиме сложения. В результате в счетчике 25 установится код Хц - дХц, в счетчике 26 -; код . Импульс с выхода элемента ИЛИ 41 поступает на вход элемента И 63 КИП 46, при этом учитывается количество сформированных приращений Импульсом с выхода элемента ИЛИ4 2 устанавливаются в состояние О триггер 56 и счетчик 59. Таким образом заканчивается этап подготовки устройства к отображению точек окружности, лежащих в следующей телевизинной строке..i По следующему СИ на вход счетчика 59 снова поступают ТИ.; В момент равенства кодов в счетчиках 59 и 25 срабатывает элемент 34 сравения блока 4 сравнения и по шине на вход ЭЛТ поступит сигнал подсвета точки ( hi- 1-) (см. фиг. 9). В счетчике 26 хранится код Хц-v +ДХ.- поэтому элемент 35 сравнения сработает несколько позже. По сигналу с его выхода произойдет подсвет точки 1 и весь процесс повторится. При подготовке к отображению окружностей по КГИ через коммутатор 48 в счетчик 14 вводится код 1 ... 1. При поступлении импульса на вход КИП 46 сработает его элемент сравнения и по его сигналу на выходе счетчика 14 появится импульс переполнения, который изменит на 1 код счетчика 6 О формирователя 7 кода приращений координаты X, при этом на выходе преобразователя 61 кодов установится код Х - Далее все процессы будут повторяться. После отображения точек окружности, лежащих на горизонтальном диаметре, по сиг салам преобразователя 61 кодов счет чик 25 работает в режиме сложения, а счетчик 26 - в режиме вычитания. Логический элемент 36 при отображении полной окружности воспринимает только импульсы, одновременно поступа ющие на первый и второй его вход с выходов элементов сравнения 34 и 35, причем вырабатывает выходной сигнал при отображении второй точки вертикаль;ного диаметра. По этому сигналу через элек1ент ИЛИ 38 устанавливается в состсм яние О триггер 55, и работа устройства прекращается до нового поступления КГИ. В случае; когда окружность выходит за пределы ;экрана сверху, а центр окруж ности находится на экране, во время подготовки к отображению окружности счетчик 29 работает до кода О ... 01 По .этому коду срабатывает элемент И 31 и устанавливает 1 в триггере 52, открывается элемент И 53 (закрывается элемент И 54), импульсы переполнения со счетчика 50 через элемент И 53 поступают на входы элементов ИЛИ 40 . . , 43. По уровню напряжения с нуле- .вого плеча триггера 52 будет запреще- НО формирование сигналов подсвета, а на логический элемент 36 выдается команда на выработку сигнала конца работы при первом одновременном появлении импульсов с выходов элементов сравнения 34 и 35. Во время подготовки к отображению точек, лежащих на верхней строке (О . . . 01), элементы 34 и 35 сравнения не срабатывают, а управление КИП 10 и 11 производится от элемента И 53 через элементы ИЛИ 40 . . . 43. Любое приращение ЛХ меньше величины , поэтому вычитание к- прибавлен ние оканчивается всегда раньше, чем поступает очередной СИ на вход элемента И 53. Устройство работает так до тех -пор, пока в счетчике 64 КИП 44 не установится код п. По сигналу с выхода КИД 44 через элемент ИЛИ 51 устанав О триггер 52, ливается в состояние 1 устанавливается в триггере 62 КИП 30. В результате приведенных операций устройство подготавливается к отображению точек окружности, лежащих на пер|Вой телевизионной строке. После окончания КГИ по.первому СИ КИП 30 вырабатывает импульс установки в триггере 55, в устройство продолжает дальнейшую работу так же, как при отоб ражении полной окружности. Если окружность выходит за пределы .экрана слева (или справа), то устройство работает так же, как и при отображении полной окружности до тех пор, пока код на выходе счетчика 25 це станет равным О ... О (или на выходе счетчика 26 код 1 ... 1). Сработает элемент И 27 (28) и установит в триггере 62 КИП 8 (9), при этом импульсы с выхода КИП 12 (13) не будут проходить на вход счет4ика 25 (26) через элемент И 16 (17), а будут поступать на вход счетчика 64 через элеме- мент И 63 в КИП 8 (9). По сигналам с преобразователя 61 кодов счетчик 64 КИП 8 (9) сначала работает в режиме сложения, после перехода через горизонтальный диаметр - в режиме вычитания, КИП 10 (11) управляется элементом И 32 (33). Как только в счетчике 64 КИП 8 (9) установится код О ... О, срабатывает элемент 65 сравнения КИП 8 (9), Устанавливается в О триггер 62 и счетчик 64, открывается элемент И 16 (17), и далее устройство работает так же, как и при отоб- ряжении полной окружности. При отображении эллипса, большая ось которой совпадает по направлению с осью У экрана,- в счетчик 50 через коммутатор 48 из регистра 47 вводит-. ся дополнительный Код некоторого числа К, показывающего, во сколько раз большая ось эллипса больше малой оси, поэтому импульс переполнения появится на выходе счетчика 42 после поступле - ния на его вход К-го импульса из КИП 45 (К i 2, 3 . . .). Устройство работает также, как при отображении окружности, но на выходе элемента 34 (35) сравнения будут появляться импульсы не при каждом случае равенства кодов счётЧиков 25 (26) и 59, а через К-раз за Ьчёт того, что на выходе счетчика 14 формируется сигнал, разрешающий выдачу импульсов через . Расстояния между точками эллипса, лежащими на одной строке, будут одинаковыми в К-строках. При отображении эллипса большая ось которого совпадает по направлению , .с ос X экрана, КИП 10 и 11 соответ птвенно запускаются от КИП 12 и 13череа элементы ИЛИ 40 и 43 стсклько {.13, во сколько раз большая ось эллипса больше малой оси, КИП 10 и 11 будут, работать до тех пор, пока коды на выходах из счетчиков не будут равны числу К, поступающему на вторые входы элементов сравнения из регистра 47. В результате приращения ДХ в счетчиках 25 и 26 будут вычитаться и складывать ся в каждой строке по . Отображение дуг происходит так же. По кодам начала и конца дуги формирова тель 15 разрешает подсвет только точек принадлежащих заданной дуге. ; Предложенное устройство по сравнению с известным, имеет более широкую область применения, так как оно позволяет отображать на экране ЭЛТ и окруж ности, показывающие, например, зоны дальности действий объектов, части кото рых выходят за пределы экрана, а также эллипсы и их дуги, которые, как и дуги окружностей, необходимы, например, для построения чертежей. Формула изображения Устройство для отображения окружностей и эЛлИпСовЯа экране электроннолучевой трубки, содержащее блок приема кода координаты X, первый и второй вхо .ды к 5ТОрого подключены к первому и вто рому выходам формирователя кодов прира .щений координаты X, а первый выход к первому входу блока сравнения одов, соединенного с блоком синхронизации и форШ|рбёателем сигналов подсвета луча, первый вход блока синхронизации Соединен с выходом блока приема кода координаты У, второй - с первым выходом блока сравнения кодов, первый вход формирователя сигналов подсвета луча подключен, к первому выходу блоки Приёма кода радиуса, второй вход - к третьему выходу формирователя кодов приращений координаты X, четвертый вы ход . которо- гб сЬедйнён с первйй входаМ первого и второго кодо-импульсных преобразователей, пятый выход - с первым входом блока приема кода радиуса, второй вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения кодов, счетчик и два элемента И, 6 т л и ч а ю ес я 6 512 тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет отобраения таких окружностей, часть которых выходит за пределы экрана, а также эллипсов, главные оси которых совподают по направлению с осями координат экрана электроннолучевой трубки, в него введены четыре кодо-импульсных преобразователя и логический блок, причем первые выходь -первого и второго кодо-импульсных преобразователей соответственно подключены к первым входам первого и Второго элементов И и к первым входам Третьего и четвертого код о-импульсных преобразователей, вторые выходы - к второму и третьему входам блока сравнения кодов, вторые входы первого и второго кодо-импульсных преобразователей соответственно соединены с выходами Пя1ого и шестого кодо-импульсных преобразователей, первые и вторые вхо- ды которых подключены соответственно к вторым и третьим, четвертым и первым выходам блока с равнения кодов, пятый выход блока сравнения кодов подключен к третьему входу блока приема радиуса, соединенного со счетчиком, первый выход которого соединен с четвёртым входом блока сравнения кодов, второй - с первым входом формирователя кодов приращений координаты X, второй и третий входы которого сосзтветственно соединены с выходами третьего и четвертого кодо-импульсных преобразователей, пятым и шестым входами блока сравнения кодов, третьим и четвертым входами формирователя сигналов подсвета луча, пятый вход которого соединен с первым выходом логического блока и седьмым входом блока сравнения кодов, второй выход- логического блока, соединенного двухсторонними связйми с блоком приема кода координаты У, подключен к восьмому входу блока сравнения кодов, вход логического блока соединен с вторым выходом блока приёма кода радиуса, третий выход которого соединен с третьими в соДами пятого и шестого кодо-импульсных преобразователей, вторые входы третьего и четвертого кодо-импульсных преобразователей соответственно соединены с первым и вторым выходами формирователя кодов приращений координаты X, третьи - с вторым и третьим выходами блока приема кода координаты X, а выходы - с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с третьим и четвертым входами блока приема кода координаты X.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 469984, кл. G 06 К 15/20,

2,Авторское свидетельство СССР № 38322О, кл. Н 04 N 5/22 .

3.Заявка № 2351727/24,

кл. Q 06 К 15/20,-1976, по которой принято положительное решение, прототип.

f« Фиг.

19

f8

E

Г7

26

22

-5 f/

иг.З

иг.г

Л

55

.

LJ

/J

F

1рИ7Л