(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ФИГУР НА ЭКРАНЕ ЭЛТ
Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при построении устройств графического отображения на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с телевизионно-растровой разверткой. Известно устройство для формирования графической информации, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидального напряжения, преобразователь двоичного кода в амплитуду переменного напряжения, фазосдвигающий элемент и усилители, выходы которых подключены к отклоняющей системе ЭЛТ 1. Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, большое количество аналоговых узлов, требующих частых регулировок из-за температурной и временной нестабильности работы входящих элементов и невозможность использования его в телевизионно-растровом режиме индикации. Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому является устройство, содержащее блок приема кодов координат центра и радиуса, формирователь приращений кода по координате X, соединенный с блоком приема кода центра по координате X и блоком приема кода радиуса, и блок модуляции, подключенный к электроннолучевой трубке, два кодоймпульснЫх преобразователя, два коммутатора, двасчетчика, два триггера, четыре элемента И, элемент ИЛИ, блок сравнения и блок разрешения подсвета точек, причем кодоимпульсные преобразователи соединены с блоком приема кода центра по координате X, подключенным к одно-, му коммутатору, с формирователем приращений кода по координате X, подключенным к блоку приема кода радиуса, с блоком сравнения, связанным с первым элементом И, с элементом ИЛИ, первым триггером, подключенным ко второму и третьему элементам И, и с первым счетчиком, блок приема кода центра по координате У соединен со вторым триггером, подключенным к элементу ИЛИ и с друрм коммутатором, блок разрешения подсвета точек соединен с первым элементом И, блоком приема кода радиуса, подключенным к четвертому элементу И и второму счетчику 2. Недостатком этого устройстба также является низкое быстродействие из-за невозможности формировать за кадр разложения растра более одной фигуры, при этом формируемый контур фигуры содержит
разрывы, так как на каждой строке телевизионного растра могут подсвечиваться лишь две точки, из-за чего устройство не может формировать графику фигур, содержащих горизонтальные линии, . например прямоугольников и квадратов.
Цель изобретения - повышение быстродействия и улучшение качества графического формирования.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве формирования изображения прямоугольных фигур на экране ЭЛТ, содержащее регистры координат и приращения координат, первые входы которых подключены к выходу первого элемента И, и к первым входам счетчика строк, счетчика тактов и преобразователей кодов координат X и У, вторые входы которых соединены со вторыми входами счетчика строк, счетчика тактов и с выходом коммутатора, вход которого подключен к выходу регистра приращений координат, третьи входы преобразователей кодов координат X и У соединены с выходом регистра координат и первым входом первого блока сравнения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам преобразователей кодов координат X и У, четвертый вход преобразователя кода координаты У соединен с выходом второго элемента И, с третьим входом счетчика строк и с первыми входами первого и второго триггеров и первого элемента И, выход первого блока сравнения подключен ко второму входу первого триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И и к третьему входу счетчика тактов, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого связан с входом блока синхронизации, выход которого соединен с четвертым входом первого блока сравнения, и элемент ИЛИ, введены формирователи горизонтальных и вертикальных линий, генератор тактов, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, третий триггер, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход связан со вторым входом второго триггера и с выходом первого блока сравнения, а выход подключен ко второму входу первого элемента И и к четвертому входу счетчика строк, второй и третий блоки сравнения, первые входы которых подключены к выходу регистра приращений координат, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом счетчика строк, а второй вход третьего блока сравнения связан с выходом счетчика тактов, выход второго блока сравнения подключен к первому входу формирователя горизонтальных и к третьему входу первого элемента И, выход третьего блокасравнения подключен к первому входу формирователя вертикальных линий
и второму входу элемента И, вторые входы формирователей горизонтальных и вертикальных линий соединены с выходом первого триггера,, а выходы формирователей подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ.
На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - телевизионный растр с разложением по строкам и кадру.
Структурная электрическая схема содержит регистр 1 координат, блок 2 сравнения преобразователь 3 кода по координате X, преобразователь 4 кода по координате У, счетчик 5 тактов, счетчик 6 строк, коммутатор 7, регистр 8 приращений координат,
блоки 9 и 10 сравнения, блок И синхронизации, триггеры 12, 13 и 14, элемент И 15, формирователь 16 горизонтальных линий, формирователь 17 вертикальных линий, элементы И 18 и 19, генератор 20 тактов, элемент ИЛИ 21, шина 22 сигнала готовности
приема входныхданных,шина 23 записи кода X и У координат центра фигуры, щина 24 записи кода полуосей фигуры, щина 25 сигнала сопровождения входных данных, щИ на 26 выхода видеосигнала.
5 Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии с выхода элемента И 19 на сброс блока I регистра координат, преобразователей 3 и 4 кодов по координатам X и У, счетчиков 5 и 6, блока 8 регистра приращений координат и триггера 14 поступает импульсный сигнал. Он же, поступив по щине 22 во внещнее устройство регенерации, сигнализирует о готовности устройства к приему входных данных. В ответ
на него внешнее устройство выставляет по шине 23 на вход блока 1 регистра приема координат центра коды Хц, Уц, а по щине 24 на вход блока 8 регистра код ДХ, У приращений координат центра или полуосей фигуры. Поступившие коды запоминаются и их значения с выхода блока 1 поступают в блок 2 сравнения и раздельно по каждой координате в блок 3 преобразователя кодов по координате X и в блок 4 преобразователя кодов по координате У.
5 Вместе с тем значения ДХ и ДУ кодов приращений или полуосей фигуры с выхода Олока 8 поступят соответственно на входы блоков 9 и 10 сравнения и через коммутатор 7, стробируемого по щине 25 сигналами сопровождения входных данных, на входы установки кода состояния счетчиков 5 и 6 и на вторые входы преобразователей 3 и 4 кодов по координатам X и У. Преобразователи, реализованные на базе сумматоров накапливающего типа, обеспечивают преобразование кодов координат центра фигуры в коды координат положения начала растра матрицы, в границах зоны которой осуществляется подсвет точек контура фигуры. Для телевизионного растра с разложением по
строкам слева направо и кадру - сверху вниз преобразованные значения координат положения начала растра матрицы принимают соответственно значения X Хц-дХ и Yi. Уц -дУ.
Полученные значения координат X i , У с выходов преобразователей 3 и 4 поступают на входы блока 2 сравнения, куда также поступает код текущего значения развертки луча с выхода блока 11 синхронизации, управляемого тактами с генератора 20. Блок 2 сравнения выделяет моменты совпадения текущего значения развертки луча со значениями констант в точках разложения растра
AI (XI ,У{.) BL (Хц,У1) и Ci(Xi, Уц)
(см. фиг. 2), формируя на выходе импульсные сигналы, поступающие на установочные входы триггеров 12, 13 и 14. Первый импульсный сигнал, соответствующий положению луча в точке А i., фиксируется триггером 12. При этом сигнал на его выходе разрещает по i-той строке растр-матрицы (фиг. 2) формирование импульса подсвета горизонтальной линии формирователем 16 и подсвета точки вертикальной линии формирователем 17, которые с выходов формирователей поступят через элемент ,ИЛИ 21 по 1лине 26 на мйдулирующий вход внещнего индикатора. Длительность формируемых подсветов горизонтальной и вертикальной линий определяется временем совпадения на выходах формироВ:ателей 16 и 17 сигнала с выхода триггера 12 и сигнала с соответствующего блока 9 или 10 сравнения.
Поскольку одновременно с началом формирования подсвета линий сигнал с выхода триггера 12 также разрещит прохождение через элемент И 15 тактов квантования точек на счетный вход счетчика 5 с генератора . 20, то с некоторой задержкой меньшей периода следования тактов состояние счетчика 5 изменится и блок 9 сравнения снимет сигнал на входе формирователя 17. В результате на выходе формирователя 17 сформируется короткий импульс подсвета точ1 вертикальной линии. В интервале от точки А i. до Bj. счетчик 5 тактов работает на«вычитание. В точке В 1, блок 2 сравнения выдает второй импульсный сигнал, поступающий на установку триггера 13. При этом формируемый положительный уровень на его выходе установит режим «сложения Счетчика 5. В этом режиме работы счетчика 5 будет изменяться код состояния его от нулевого (в точке Bi ) до заданного значения ДХ, при котором блок 9 сравнения вновь сформирует сигнал на своем выходе. Этот сигнал поступит во-первых на вход формирователя 17 для формирования вдоль строки, растра импульса подсвета симметричной точки противолежащей вертикальной линии, а во-вторых, через элемент И 18 на вторые входы «сброса триггеров 12 и 13 для установки их в исходное состояние и запрета формирования подсвета горизонтальной линии формирователем 16, а также на счетный вход счетчика 6 строк и преобразователя 4 кода по координате У для уменьшения на единицу значений хранимых ими кодов. Тем самым подготавливаются условия для формирования подсвета в следующем цикле на следующей i.-l строке растра матрицы. Циклы формирования на следующей и всех последующих строках растра матрицы, за исключением строки, отмеченной точкой Д1, будут выполняться аналогичным образом с той лишь разницей, что формирователь 16 не будет вырабатывать подсвет горизонтальной линии, так как на его входе будет отсутствовать сигнал с выхода блока 10 сравнения из-за несовпадения заданного 5 значения кода поступающего с блока 8, и значения кода состояния счетчика 6 строк, а будет выполняться формирование лишь подсветов точек вертикальных линий. На строе растра, отмеченной точкой Д i. , блок 2 сравнения дополнительно формирует третий 0 сигнал, поступающий на установку триггера 14. Формируемый на его выходе положительный уровень изменит режим работы счетчика 6 строк с «вычитания на «сложение, при котором сигналы с выхода элемента И 18 конца циклов формирования подсвета по строкам растра будут теперь увеличивать значения кода состояния счетчика 6 строк от нулевого значения (на строке, отмеченной точкой Д) до заданного значения дУ. Блок сравнения 10 вырабатывает при этом 0 сигнал разрешения подсвета строки растра формируемый формирователем 16 по совпадению с сигналом триггера 12 для подсвета нижней горизонтальной линии. Этот же сигнал с выхода блока iО сравнения, поступая на вход элемента И 19, разрешит прохожде5 ние сигнала конца цикла формирования подсветов с выхода элемента И 18. Сформированный на выходе элемента И 19 импульсный сигнал приведет устройство в исходное состояние, а поступив по шине 22 во внешjj нее устройство, будет служить сигналом готовности устройства формировать следующую, а затем и последующие прямоугольные фигуры в течение одного периода кадровой развертки.
5 Введение новых элементов и связей в совокупности с известными обеспечивает предлагаемому устройству в дополнение к возможности координатной привязки формируемого изображения графики также возможность формирования на телевизионном экраOне прямоугольных фигур - квадратов, прямоугольников любого размера, с любым соотношением .сторон и в любом месте экрана. Вместе с тем устройство способно последовательно формировать в период кадровой
5 развертки растра не одну графическую фигуру, как это имеет место -. известных ана логах и прототипе, а несколько, поскольку за исходный сигнал начала формирования фигуры в известном прототипе принимается сигнал кадровой частоты, тогда как в предлагаемом устройстве по окончании формирования каждой фигуры формируется свой сигнал готовности приема данных для формирования следующей и последующих фигур. Это обеспечивает повышение быстродействия устройства, а следовательно и возможности вывода больщого объема графической информации на экран телевизионного индикатора. Формирование контура фигуры в предлагаемом устройстве осуществляется подсветом не только отдельных точек, но имеется возможность подсвета сплошных линий вдоль всей строки растра. Такая возможность отсутствует в известных аналогах и прототипе, поскольку они обеспечивают формирование на строке растра лишь двух точек. Благодаря комбинированному способу подсвета контура фигуры устройство обеспечивает улучшение качества формирования графического изображения, поскольку контур фигуры формируется без видимых разрывов. Формула изобретения Устройство для формирования изображения прямоугольных фигур на экране ЭЛТ, содержащее регистры координат и приращения координат, первые входы которых подключены к выходу первого элемента И, и к первым входам счетчика строк, счетчика тактов и преобразователей кодов координат X и У, вторые входы которых соединены со вторыми входами счетчика строк, счетчика тактов и с выходом коммутатора, вход которого подключен к выходу регистра приращений координат, третьи входы преобразователей кодов координат X и У соединены с выходом регистра координат и первым входом первого блока сравнения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам преобразователей кодов координат X и У, четвертый вход преобразователя кода координаты У соединен с выходом второго элемента И, с третьим входом счетчика строк и с первыми входами первого и второго триггеров и первого элемента И, выход первого блока сравнения подключен ко второму входу первого триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И и к третьему входу счетчика тактов, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого связан с входом блока синхронизации, выход которого соединен с четвертым входом первого блока сравнения, и элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия в него введены формирователи горизонтальных и вертикальных линий, генератор тактов, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, третий триггер, первый вход которого соединен с выходом первого Элемента И, второй вход связан со вторым входом второго триггера и с выходом первого блока сравнения, а выход подключен ко второму входу первого элемента И, к четвертому входу счетчика строк, второй и третий блоки сравнения, первые входы которых подключены к выходу регистра приращений координат, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом счетчика строк, а второй вход третьего блока сравнения связан с выходом счетчика тактов, выход второго блока сравнения подключен к первому входу формирователя горизонтальных линий и к третьему входу первого элемента И, выход третьего блока сравнения подключен к первому входу формирователя вертикальных линий и второму входу второго элемента И, вторые входы формирователей горизонтальных и вертикальных линий соединены с выходом первого триггера, а выходы формирователей подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 469982, кл. G 06 К 15/20, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2351727/18-24, кл. G 06 К 15/20, 02.04. 1976 (прототип).
