Генератор векторов Советский патент 1981 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах графического взаимодействия оператора с ЭВМ на основе электроннолучевых трубок (ЭЛТ). Известны генераторы векторов аналогового типа для систем графического взаимодействия, позволягацие получить высокую скорость построения линий при небольшом объеме оборудования и содержащие .интегратор, на вход которого поступает сигнал прира щения по одной из координат Л X или &У, на второй вход генератора через ключ подается сигнал координаты конца данного вектора X или У, комму тация ключа осуществляется схемой управления . Однако генератор, кроме координат точек конца вектора требует дополни тельной информации о приращениях по каждой координате, что создает дополнительную загру: ку ЦВМ. Известен также генератор векторов в схеме которого сигналы координат конечных точек вектора подводятся к к{)итически деформированной обратной связи, в результате луч перемещается между двумя позициями,опре деляекыми конечными точками, он не требует дополнительной информации о приращениях по каждой из координат 2. Однако невысокая точность отображения в связи с тем, что отклоняющая катушка совместно с нелинейными емкостями выходного каскада усилителя отклонения образует нелинейный нестабильный контур, существенно сказывается на достоверности отображаемой информации. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор,состоящий из двух идентичных каналов формирования напряжения отклонения по координатам X и У, содержащих кгикдый цифроаналоговый преобразователь, выход которого через формирующую цепь (интегратор) соединен с отклоняющим комплексом электроннолучевой трубки. На вход генератора от ЦВМ последовательно через определенное время поступают цифровые коды проекций отрезков выводимого вектора РХ и Р (приращения координат) . Эти коды преобразуются в цифроаналоговых преобразователях в соответствукхцие уровни напряжений ii-Uy и ли,, , которые поступают на формирукацие цепи, представляющие собой интегра,торы. Выходные напряжения интеграто ров линейно изменяются от уровней, соответствующих началам отрезков, до уровней, соответствующих концам выводимых векторов. В результате совместного воздействия сигналов .с выхода формирующих цепей на откло някмций комплекс на ЭЛТ строится заданный вектор. Преимуществом генератора является сравнительная простота и низкая избыточность кодирования, так как для построения каждого отрезка необходимо задавать только два числа 3. . Однако при отличающихся значения Проекций выводимого вектора скорост построения составляющих по осям X и У значительно отличаются одна от другой, вызывая неравномерность яркости и накопление ошибок положения что не позволяет достаточно эффекти но использовать генератор векторов в конечных устройствах отображения, ограничивает область его применения . Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в генератор векторов, соде жащий цифроаналоговые преобразователи по координатам X и У, подключенные к первым входам блоков форми рования отклоняющих напряжений по координатам X и У соответственно выходы которых соединены с отклоняю щей системой ЭЛТ, введены блок срав нения , блок управления и два диффе,ренцирующих элемента, входы которых подключены к выходам блоков формиро вания отклоняющих напряжений по коо динат X и У соответственно, а выход соединены со входами блока сравнени выход которого подключен ко входу блока управления, выходы которого соединены со вторыми входами блоков формирования отклоняюцих напряжений по координатам X и У, а также TeMj что блок управления сюдержит последовательна соединенные источник опорного напряжения и элемент сравнения, вход которого является входом блока, а выходы являются выход ми блока. На фиг.1 представлена функциональная схема генератора векторов; на фиг.2 - структурная схема схемы управления на фиг.З - структурная схема формирующей цепи. Генератор векторов содержит два идентичных канала 1 и 2 формировани напряжения отклонения по координатам X и У, содержащих цифроаналоговые преобразователи 3 и 4,. выходы которых через формирователи отклоня ющих напряжений 5 и 6 соединены с отклоняющей системой 7 ЭЛТ. Выход каждого формирователя соединен через соответствующие дифферен- цирующие элементы 8 и 9 с блоком 10 сравнения, выход которого соединен с блоком 11 управления. Выходы блока 11 управления соединены с управлянхцими входами формирователей 5 и 6. Блок управления пред ставленный фиг.2 , содержит источник 12 опорного напряжения, выход которого соединен с элементом 13 сравнения. Второй вход элемента 13 сравнения соединен с выходом блока 10 сравнения.Формирователи 5 и 6 включают управляемый элемент, например резистор, выполненный по схеме формирукицей цепи (фиг.З). Вход управляемого резистора 14 связан с выходом соответствующего цифроаналогового преобразователя, а его выход - с конденсатором 15. Управляющий вход управляемого резистора 14 связан с соответствующим выходом блока управления. На вход т-енератора от ЦВМ последовательно через определенное время поступают цифровые коды проекций отрезков видимого вектора. Эти коды преобразуются в цифроанапоговых преобразователях 3 и 4 в соответствующие уровни напряжений д и,|(И л UN, , которые поступают на формирователи 5 и 6, С выходов формирователей 5 и б сигналы поступают в отклоняющую систему 7 и на входы дифференцирующих элементов 8 и 9, осуществляющих измерение скорости построения проекций вектора в каналах X и У. Выходные сигналы дифференцирующих элементов 8 и 9 поступают на вход блока 10 сравнения, выделяющего большую из скоростей построения проекций вектора, выходное напряжение которой поступает на.вход блока 11 управления, где осуществляется его сравнение посредством элемента 13 сравнения с напряжением источника 12 опорного напряжения, определягацего скорость построения, допустимую для усилителя отклоняющего комплекса. Выходные сигналы блока 11 управления подаются на управлякадие входы формирователей 5 и б. В зависимости от напряжения, поступающего на управляющий вход управляемого резистора 14, изменяется его сопротивление в сторону увеличения или уменьшения, изменяя тем самым скорость построения проекции вектора . в каждом канале таким образом в каждом канале,,чтобы она была максимальной допустимой для усилителя отклоняющей системы ЭЛТ.В результате совместного воздействия сигналов с выходов формирователей 5 и б на отклоняющую систему 7 на экране ЭЛТ строится заданный вектор с максимальной скоростью. В системах графического взаимог действия оператора с ЭВМ целесообразно использовать анешоговый генератор векторов, так как он облада ет высокой скоростью построения при небольшом объеме электронной аопара туры до сравнению с аналогичными ге нераторами других типов. Предлагаемый генератор векторов отличается от известного, так как включение дифференцирующих элв юнтов в каяцшй канал формирования напряжения отклонения позволяет измерять скорость построения в каждом канале; посредством блока с авнеиия напряжения выделяется большая из скоростей построения и посредством блока управления осуществляется изменение сопротивления управляемого резистора формирователя Таким образом, чтобы скорость построения проекций вектора в каждом канале осуществлялась с максимальной скорость допустимой для усилителя отклоняющей системы, тем самым существенно повьийается быстродействие генератор векторов, что в свою очередь позвол ет значительно расширить область применения предлагаемого аналогового генератора векторов. Формула изобретения /. Генератор векторов, содержащий цифроаналоговые преобразователи по координатам X и У, подключенные

BjLX

Фи&1 к ггерным входам блоков формирования отклоняквдих напряжений по координатам X и У соответственно, выходы которых соединены с отклоняюшей системой электроннолучевых трубок, отличающийся тем, что, с целью повьпиения быстродействия, в него введены блок сравнения, блок управления и два дифференцирующих элемента, входы которых подключены к выходам блоков формирования отклоняющих напряжений по координатам X и У соответственно, а выходы соеди,нены со входами блока сравнения, выход которого подключен ко входу блока управления, выходы которого соединены со вторялми входами блоков формирования отклоняющих напряжений по координатам X и У. 2. Генератор векторюв по ;т.1, о тличающийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные источник опорного напряжения и элемент сравнения, вход которого является входом блока, а .выходы являются выходами блока. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Приборы и системл автоматики. Сб. статей Харьковского университе-у та, вып. 13 1970. 2.Патент США 3325803, кл. 340-324, 1967. 3.Безродный М. С. Основы построения устройств оперативного вывода информации. М., Энергия, 1973 (прототип).