Устройство для отображения информации Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах для отображения графической информации-на экране . электроннолучевой трубки.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для отображения информации, содержащее приемный регист вход которого соединен с кодовой. шиной, а выход подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с первым входом блока подсвета, выходы коммутатора подключены ко ёходам регистров кода линий и кода подсвета и первому входу блока формирования изображения, выходы которого подключены .к электронно.лучевой трубке, входы блока подсвета соединены с выходом регистра кода подсвета и выходами дешифратора, подключенными к первому и второму входам фазовращателя, вход дешифратора соединен с выходом регистра кода лиНИИ, входы элемента И подключены к выходам дешифратора и блока подсвета, а его выход - к первому входу триггера, выходы которого соединены с первым входом ключевых элементов, вторые входы которых подключены к

выходу элемента НЕ и его входу, соединенному с выходом генератора, выходы ключевых элементов подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом фазовращателя и вторым входом формирования изображения, третий и четвертый входы которого подключены к выходу блока подсвета и выходу фазовращателя 1 .

Недостатком данного устройства является невысокое быстродействие, обуловленное тем, что при отображении каждого отрезка линии на подготовку используется время, равное периоду синусоидального напряжения, а на само вычерчивание отрезка - только четверть периода.

Целью настоящего изобретения является повышение быстродействия уст;ройства

Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее приемный регистр, вход которого соединен с кодовой шиной, а выход подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с первым вхо|дом блока подсвета, выходы коммута;тора подключены ко входам регистров кода линий и кода подсвета и первому входу блока формирования изобрс1жения, выходы которого подключены к электроннолучевойI. трубке, входьз блока подсвета соединены с выходом регистра кода подсвета и выходами дешифратора, подключенными к первому и второму входам фазовращателя, вход дешифратора соединен с выходом регистра кода линий, входы элемента И подключены к выходам дешифратора и блока подсвета, а его выход - к первому входу триггера, выходы которого соединены с первым входом ключевых элементов, вторые входы которых подключены к выходу элемента НЬ и ег ёходу, соединенному с выходом генератора, выходы ключевых элементов подключены ко входам элемента ИЛИ,, выход которого соединен с третьим входом фазовращателя и вторым входом блокаформирования изображения, третий и четвертый входы которого подключены к выходу блока подсвета и выходу фазовращателя, введены регистр, два сумматора, два преобра-зователя код-напряжение и логический блок, входы которозх подключены к выходам дешифратора и блок а подсвета, а выходы - ко второму входу триггера и к первым входам сумматоров и регистра, второй вход которого соединен с одним из выходов ко:ммутатора, вторые входы cyм aтopoв подключены к выходам регистра, выходы сумматоров соединены со входами преобразо1зателей код-напряжение, выходы которых подключены ко входам блока формирования изображения.

На фиг. 1 приведена схема устройства; .на фиг. 2 временные диаграмли работы при отображении ломаной линии

Устройство содержит кодовую шину 1, приемный регистр 2, комг4 татор 3, регистр 4 кода линий, регистр 5 кода подсвета,- генератор б, Д1эшифратор If блок 8 подсветаг элемент 9 НЕ, элемент 10 И, триггер 11, к.таочевые элементы 12, 13, фазовращатель 14, элемент 15 ИЛИ, блок 16 формирования изоб)ажений, злектроннолучв вую трубку (ЭЛТ). l7, логический блок 18, регистр 19, сумматоры 20, 21 к преобразователи 22, 23 код-напряжение ,

Логический блок 18 предназначен длк анализа признаков текущего и последующего отрезков линии и выработки сигналов управления регистром 19 суг.1маторами 20 21 и триггером 11 с учетом количества четвертей синусоидального напряжения,, используемого для отображения данной линии В состав логического блока могут вхо,цить логическая (комбинационная) схема, на элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ, НЕ, триггеры и счетчик.

Блок 16 формирования изобр.ажений вк почает в себя два преобразователя кодов проекций отрезков линий на ,«эеи

координат и коды амплитуд синусоидальных напряжений, два суммирующих усилителы и импульсный усилитель подсвета.

Устройство работает следующим образом.

Данные, характеризуювдие вычерчиваемую линию, поступают по кодовой шине 1 в приемный регистр 2 и далее через коммутатор 3 распределяются между регистрами 4, 5 и блоком 16 формирования изображений.

При вычерчивании окружностей и их дуг в соответствии с кодом, принятым в регистр 4 кода линий, на выходе дешифратора 7 формируется сигнал, который поступает в блок 8 подсвета и на фазовращатель 14. Синусоидальное напряжение генератора 6 подается на входы ключевых элементов 12 и 13. При вычерчивании окружностей и дуг триггер 11 находится всегда в единичном состоянии, поэтому на вход элемента ИЛИ 15 с генератора б через ключевой элемент 12 проходит неинвентированное синусоидальное напряжение, которое постпает на фазовращатель 14 и блок 16 фомирования изображений.

По сигналу с дешифратора 7 фазовращатель 14 осуществляет сдвиг по фазе на 90° поступающего на его вход синусоидального напряжения, а блок 8 подсвета в соответствии с кодом, принятым из регистра 5 цодсвета, формирует сигнал управления подсветом вычерчиваемой окружности (или дуги).

Сдвинутое по фазе синусоидальное напряжение с выхода фазовращателя 14 и сигнал управления подсветом с выхода блока 8 подсвета поступают на входы блока 16 формирования изображений. В блоке 16 в соответсвии с MpyrHjvM характеристиками из двух сдвинутых по фазе относительно друг ,пруга синусоидальных напряжений и сигнала управления подсветом формируются отклоняющие напряжения и импульс подсвета, которые подаются на управляющие входы электроннолучевой трубки 17.

Начало вычерчивания окружности (дуги) строго привязывается к началу .второго периода синусоиды, первый ее период отводится на компенсацию переходного процесса возникающего в каналах отклонения электронного .луча при выводе его в исходнуго точку экрана.

При вычерчивании линий,- состоящих из отрезков прямых, первый период синусои,цы. также отводится на компенсацию переходных процессов при выводе луча в исходную точку экрана.

С качала второго периода синусоиды начинается отображение первого отрезка линии. Известно, что для отображения отрезкоБ линий, расположенных в первом и третьем квадрантах относительно исходной точки, два

синусоидальных наггряження должны совпадать по фазе, для отображения отрезков во втором и четвертом квадрантах напряжения должны быть противофазны№1.

Перед началом отображения линии триггер 11 устанавливается в единичное состояние, а элементы памяти логического блока 18, регистра 19 и сумматоров 20 и 21 - в нулевой (на схеме не показано). При вычерчивании отрезка линии с выхода дешифратора 7 на вход элемента 10 И поступает сигнал, запрещающий или разрешающий прохождение импудьса с выхода блока 8 подсвета. Сигналами с элемента 10 и управляется счетный триггер 11, который разрешает проходение синусоидального напряжения через ключевые элементы 12 и 13 и элемент 15 ИЛИ на входы формирователя 14 и блока 16 формирования изоражений. По сигналу с дешифратора 7 фазовращатель 14 производит сдвиг .по фазе синусоидального напряжения на 180°, если отрезок расположен во втором или четвертом квадрантах и на экране ЭЛТ вычерчивается отрезок линии, длина которого и наклон к осям координат определяются кодами амплитуд напряжений и кодами типов линий.

Признак линии каждого текущего отрезка запоминается в логическом блоке 18. За некоторое время до момента окончания вычерчивания этого отрезка линии с выхода блока 8 подсвета на входы коммутатора 3 и логического блока 18 поступает сигнал по которому в регистры 4, 5, 19 и Б блок 16 формирования изображений вводятся коды типа линии и амплитуд синусоидальных напряжений следующего отрезка линии. С выхода дешифратра 7 на вход логического блока 18 поступает признак линии нового отрека. Логический блок 18 анализирует, какой тип отрезка отображается в текущее .время и какой будет вычерчивася в течение следующей четверти: периода синусоиды, учитывает сколько четвертей периодов синусоиды прошло с момента начала отображения линии и формирует сигнал, переключающий в требуемые моменты времени триггер 11 для ввода и фазовращатель 14 и блок 16 формирования изображений прямого или Инверсного синусоидального напряжения.

Для того, чтобы удерживать луч ЭЛГ при изменениях синусоидальных . напряжений в точках перехода с одного отрезка на другой, используются сумматоры 20, 21 и преобразователи код-напряжение 22, 23. Запоминание положений концов отрезков осуществляется в моменты времени, кратные червертям периода синусоиды. В сумматорах производится суммирование или вычитание кодов амплитуд текущего и последующего отрезков линий, хранящихся в регистре 19, коды с выходов cyMf/iaTopoB 20, 21 преобразуются в уровни постоянных налряжений в преобразователях 22, 23 коднапряжение, которые в блоке 16 формирования изображений суммируются с переменными напряжениями.

В качестве примера на фиг. 2а, б, в, г приведены эпюры напряжений

0 в отдельных точках схемы, соответствующие отображаемой линии из 7 отрезков, которая приведена на фиг. 2д.

Первый отрезок между точками 0-1 расположен в первом квадранте, поэто5Niy сигналами с дешифратора 7 запрещается срабатывание элемента 10 И и сдвиг фазы в фазовращателе 14. На луч ЭЛТ одновременно воздействуют два одинаковых по фазе синусоидаль0ных напряжения, и он движется от точки О к точке 1. В момент окончания отображения первого отрезка синусоида достигает своего максимума. Второй отрезок тоже расположен в первом квадранте, напряжения должны

5 увеличиваться, поэтому необходимо инвертирование исходного синусоидального напряжения. Логический блок 18 выдает сигнал на триггер 11, который переключается и открывает ключ

0 13, пропускающий синусоидальное напряжение с элемента 9 НЕ через элемент 15 ИЛИ на входы фазовращателя 14 и блока16 формирования изображений. Если не принять необходигфлх

5 мер, луч ЭЛТ переместится из конца первого отрезка в некоторую точку на величину, соответствующую сумме амплитуд синусоидальных напряжений, формирующих предыдущий и последующий отрезки. Логический блок 18 вырабатывает сигнал, по которому в cyм aтopax 20, 21 производится суммирование кодов амплитуд предыдущего и последующего отрезков. Эта операция выполняется несколько раньше мо5мента окончания отображения отрезка. Полученные результаты в момент окончания отображения отрезка преобразуются в уровни напряжений (см. пунктирные линии фиг. 2, в, г), которые

0 поступают в блок 16 формирования изображений. В результате начальная точка следующего отрезка совпадает с конечной точкой предыдущего отрезка. Точка 2 соответствует нулевой линии

5 синусоиды, поэтому, независимо от того, изменяется или нет фаза напряжения (см. фпг. 2, а, б), в сумматорах 20, 21 не производятся вычисления и в преобразователи 22, 23

0 не вводятся новые коды. Для отображения отрезка линии между точками 2 и 3 триггер 11 не переключается, а фазовращатель 14 изменяет фазу второго синусоидального напряжения на 5 180°. Перед окончанием отображения отрезка между точками 2 и 3 в сумма торе 20 по команде с логического блока 18 производится вычитание кода амплитуды последующего отрезка и кода амплитуды предыдущего отрезка и полученный результат прибавляется к коду, хранящемуся в выходном регистре сумматора 20 (см. фиг. 2 в В это же время в сумматоре 21 производится вычитание кода амплитуды последующего отрезка из кода амплитуды предыдущего отрезка и полученный результат вычитается из кода, х нящегося, в выходном регистре сумма тора 21 (см. фиг. 2 г). Эта операция также позволяет совместить нача ло нового отрезка с концом ,ущего. В точке 4, соответствующей нулевой линии синусоиды, триггер 11 не переключается и вычисления в сум маторе не производится, фазовра}яатель 14 изменяет фазу на 180°. В точке 5 триггер 11 переключается, н выходе элемента 15 ИЛИ синусоидальное напряжение изменяется на 180-. От кода, хранящегося в сумматоре 20 вычитается сумма амплитуд отрезков между точками 4, 5, 5 , 6. Из кода, Хранящегося в сумматоре 21, вычитается код, равный разности кодов амп литуд отрезков 4, 5 и 5 , б. В точке б в сумматоры ничего не вводится, триггер 11 переключается. .Описанные процессы ..продолжаются при отображении последующих отрезков. Ключевые элементы 12 и .13, сумматоры 20, 21 и преобразователи код напряжение 22, 23 являются практически безынерционными элементаг.ш, суммарные напряжения на выходах бло

Й/гг ка 1 б и токи в катушках ЭЛТ 17 в точках перехода остаются без изменений, то есть отсутствуют переходные процессы. Это позволяет сразу после окончания предыдущего отрезка начинать вычерчивание следующего отрезка. Предложенное техническое решение по сравнению с известным при отображении линий, представленных отрезками, позволяет значительно повысить быстродействие устройства. . Формула изобретения Устройство для отображения информации по авторскому свидетельству № 537364, отличающе е-с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены регистр, два сумматора, два преобразователя код-напряжение и логический блок, входы которого подключены к выходам дешифратора и блока подсвета, а выходы - ко второму входу триггера и к первым входам сумматоров и регистра, вт.орой вход которого соединен с одним из входов коммутатора, вторые входы сумматоров подключены к выходам регистра, выходы сумматоров соединены со входами преобразователей код-напряжение, выходы которых подключены ко входам блока формирования изображения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское св.идетельство СССР № 537364, кл. G Об К 15/20, 1977 прототип.

Риг.2