Устройство для ввода и вывода информации Советский патент 1982 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах,предназначенных для ввода-вывода .информации с экрана электронно-лучевой трубки в электронную вычислительную машину . Известно устройство, содержащее дисплей, по крайней мере, с двумя электронно-лучевыми трубками, большое число органов управления, связанных с каждым блоком воспроизведения графической информации, блок управления .включенный между органами управления и блоками воспроизведения 11. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст ройство для ввода и вывода информации, содержащее клавишные блоки ввода, визуальные индикаторы на электрон но-лучевых трубках, блоки указателей места для каждогр визуального индикатора, клавиши стирания слова, размещения слова, .стирания строки в каждом из клавишных блоков ввода 2. Общим недостатком известных устройств является их ограниченная область применения в связи с тем, что при взаимодействии труппы операторов со сложным изЫЗражением, воспроизводимым на экране одной электронно-лучевой трубки (сложные чертежи проектируемых объектов, воздушная обстановка в зоне крупного аэропорта, структура крупной молекулы) используется один датчик указателя и одна функциональная клавиатура для всех .операторов. Применение индивидуальных экранных пультов с датчиком следящего визира и функциональной клавиатурой для каждого оператора приводит к неоправданно большим аппаратурным затратам, а иногда и вообще исключается, когда операторы должны коллективно обсуждать возникающие ситуации, и в то же время каждый оператор должен автономно от других onepaiTopOB взаимодейст391вовать с воспроизводимым изображением. Цель изобретения - упрощение устройства, . Поставленная цель достигается тем, что 8 ,устройство для ввода и вы вода информации, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый вход которого подключен к входной шине, блок памяти изображе ний , генератор изображений, видеоуси литель и электронно-лучевую трубку (ЭЖ), соединенную с блоком управлення отклонением, который подключен к выходу генератора изображений, выход блока управления подключен к выходной ине, и второй вхсад - к выходу блока памяти изображений, введены по следовательно соединенные блок датчико в следяцего еиаира, вход которого подключен к шине упрайления вводом, блок .койпараторов дискриминатор следяздего визирка, ши4ч)атор, блок памяти жмврое еледщего визира и ге нератор метки, выход которого подклю чен ко второму вх0му генератс а изоб ражений блок редактирований, один вход которого пойкяйчен к шине управ ления вводом 3 выход - к третьему входу &юка угч авления, блок элементов ЙШ, вход Которого с выходом дискр мийатвра следящего визира а выход с четвертым входом блока управления м вторым входом дис крммикзтора с|юдящёго визира, выход которого лодклюмей ко второму входу .блока памяти нсичерое следрйцего визира выход которого г(одю1ечен к пятому входу блока управления и второму входу блока редактирования, формирователь напрямений вход которого подклйчен к выхощ блока управления отклонением, а выход - ко второму входу блока компараторов, выход которого через генератор следящего визира гюлключен к Третьему входу генератора изображений. На фиг V изображена блок-схема предлагаемого устройства для ввпда и вывода информации; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока компараторов; на фиг., 3 - принципиаль ная электрическая схема дискриминатора следящего визира. Устройство по фиг. I содержит блок 1 управления, блок 2 памяти изображений, генератор 3 изображений, видеоусилитель , блок 5 управления отклонейием, электронно-лучевую трубку 6, 4 формирователь 7 напряжений, блок 8 датчиков следящего визира, блок 9 компараторов, блок 10 редактирования, блок 11 элементов ИЛИ, шифратор 12, генератор 13 следящего визира, блок 1 памяти номеров следящего визира, генератор 15 метки, дискриминатор 16 следящего визира, шину 17 входной информации, шину 18 выходной информа|Цйи, шину 19 управления вводом, вход ные 20 и 21 и выходную 22 шины блока 9 компараторов, входную 23 и 24 и выходную 25 шины дискриминатора 16 следящего визира. Блок 9 компараторов (фиг. 2) содержит например, для случая воспроизведения на экране электронно-лучевой трубки 6 одновременно четырех указателей) компараторы X 26-1, 26-2, 263 и 26-4, компараторы У 27-1, 27-2, 27-3 и 27-4, элементы И 28-1, 28-2, 28-3 и 28-4. Дискриминатор 16 следящего визира { фиг. 3) содержит элементы И 29-1, 29-2, 29-3 и 29-4, ждущие мельтивибраторы 30-t, 30-2, 30-3 и 30-, элементы И 31-1, 31-2, 31-3 и 31-4. Предлагаемое устройство работает следую1щим обрезом. Входная информация (команды и данные) с шины 17 через блок 1 управления записывается в блок 2 памяти изображений. Блок 1 управления представляет собой аппаратурный автомат типа МилиМура или/и микропрограммный автомат типа Уилкса, который формирует последовательность выходных (управляющих) сигналов в соответствии с последовательностью входных (осведомительных) сигналов и законом функционирования автомата, предопределяемого микропрограммой . Блок 2 памяти изображений представляет собой оперативное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое. Число адресов блока 2 памяти изображений определяется максимальным числом элементов (символов, векторов), которые могут одновременно (в течение одного кадра) врспроизводиться на экране электронно-лучевой трубки 6, а число разрядов блока 2 определяется длиной кода элемента. Коды элементов, считанные с блока 2 памяти изображений, поступают на вход генератора 3 изображений, который преобразует указанные коды в импульсы модуляции и напряжения отклонения воспроизводимых элементов. - Генератор 3 изображений представляет собой пассивное запоминающее уст ройство, например, ферритовое или полупроэодниковое. Импульсы модуляции с выхода генератора 3 изображений через видеоусилитель Л поступают на модулятор элект ронно-лучевой трубки 6, например стан дартный кинескоп, а напряжения отклонения через блок 5 управления отклонением разворачивают воспроизводимое изображение на экране электронно-луч вой трубки 6. 8 состав блока управления отклоне нием входят отклоняющие усилители X и У и отклонякяцие катушки X и У. Каждый из операторов (шина 19) не зависимо от других оператороо взаимо действует с произвольно выбранным им фрагментом (один элемент или совокуп ность элементов) воспроизводимого на экране электронно-лучевой трубки 6 изображени)Я с помощью astOHOMHoro датчика следящего визира входящего в блок 8 датчиков следящего визира. Число датчиков следящего визира в блоке 8 датчиков следящего визира таким образом больше или равно числу операторов, редактирующих воспроизводимое изображение. Каждый из датчиков указателя блока 8 датчиков следящего визира представляет собой двухкоординатный потенциометр, одно из напряжений на вы ходе которого пропорционально смещению следящего визира на экране элект ронно-лучевой трубки по координате X второе - по координате У. Для указания функции редактирования (стереть, отметить, сдвинуть и т.п. фрагмент изображения) каждый из операторов имеет свою автономную кла виатуру, входящую в блок 10 редактирования. Последовательность функций редактирования каждый оператор устанавливает в соответствии с решаемой им задачей, независимо от других опе раторов. Напряжение с выхода датчиков указателей блoka 8 датчиков следящего визира поступает на входы компараторов блока 9 компараторов, на други1е входы которых поступают напряжения с выхода формирователя 7 напряжений. Формирователь 7 напряжений формирует напряжения, пропорциональные от клоняющим токам в отклоняющих катушкак X и У блока 5 управления отклонением. Для этого последовательно с каждой из отклоняющих катушек X и У включается резистор, с которого снимается соответствующее напряжение. Величина сопротивления резисторов выбирается значительно меньше собственного сопротивления отклоняющих катушек X и У, так что резисторы практически не оказывают влияния на параметры отклоняющих токов. При необходимости падения напряжения на резисторах могут усиливаться усилителями, входящими в формирователь 7 напряжений. В момент времени сравнения напряг . жения с датчика следящего визира блока В датчиков следящего визира, про.порционально положению следящего визира по гopизoнtaли, с напряжением горизонтальной развертки с выхода формирователя 7 напряжений, и напряжения датчика указателя, пропорционального положению указателя по вертикали, с напряжением вертикальной развертки, на выходе блока 9 компараторов формит. руется импульс сравнения. Число каналов сравнения внутри блока 9 компараторов и число выходных цепей импульсов сравнения с выхода блока 9 компараторов равно числу датчиков следяще- . го визира в блоке 8 датчиков следящего визира, т.е. для каждого из датчиков следящего визира имеется свой независимый канал формирования импульса сравнения. Импульсы сравнения с выхода блока 9 компараторов поступают на входы генератора 13 и дискриминатора 16 указателей. Генератор 13 следящего визира для каждого импульса сравнения формирует импульсы модуляции и напряжения отклонений, с помощью которых на экране электронно-лучевой трубки 6 воспроизводится следящий визир разной конфигурации (перекрестие, кружок, Ьаучок, и т.п.) однозначно связанные с соответствующим датчиком указателя. Благо-; даря этому, каждому из операторов удобно следить за своим указателем. Генератор 13 следящего визира пЬ функциям и конструкции аналогичен генератору 3 изображений и подключается к генератору изображений 3 Р тем, чтобы через генератор 3 изображений .подключиться к общим для обоих генераторов 3 и 13 цепям модуляции и отклонения. 79 При наложении следящего визира на экране электронно-лучевой трубки друг на друга для правильного функциониро вания шифратора 12 необходимо, чтобы на еро вход поступил только один импульс сравнения. Если указатели не наложены друг на друга, на вход шифратора 12 поступают все импульсы срав нения. Указанную задачу решает дискриминатор 16 следящего визира, функционирование которого будет подробно описано ниже. Шифратор 12, представляющий собой преобразователь входного унитарного кода в выходной позиционный, присваивает каждой шине от датчика следящего визира блока 8 датчиков следящего визира поступающий на его вход через блок 9 компараторов и дискриминатор 6 следящего визира, соответствующий ей двоичный код номера шины в те моменты времени, когда одна из входных шин возбуждается соответствующим импульсом сравнения. Блок И элементов, представляющий собой элемент ИЛИ объединяет в один общий сигнал все импульсы сравнения, поступающие на его вход. Общий сигнал поступает на вход блока 1 управления как признак начала обработки информации с выхода соответствующего датчика следящего визира блока 8 датчиков следящего визира. Следует отметить, что поскольку луч, разворачивающий изображение на экране электронно-лучевой трубки 6, в каждый данный момент времени находится только в какой-то одной точке экрана, и, таким образом, в каждый данный момент времени мсмет существовать только один запрос на обслуживание датчиков указателя (прерывание), то аппаратурные затраты, связанные с Организацией очереди на обслуживание датчиков указателей блока 8 датчи ков указателей и необходимые в аналогичных случ€1ях для хране.ния запросов На прерывание, максирования прерываний и выделения прерывания с наивысшим приоритетом, практически отсутствуют. Все датчики указателей имеют таким образом одинаковый приоритет и обслуживаются за время равное одному кЭДру воспроизведения изображения, например-, при частоте регенерации вос производимого изображения 50 кадров/с за 20 м. При таком времени обслуживания каждый оператор взаимодействует 6 воспроизводимым на экране электрон3но-лучевой трубки 6 изображением так, как будто он взаийодействует с воспроизводимым изображением один. Неопределенность в достаточно редкой си- , туации наложения друг на друга хотя бы- двух указателей (операторы взаимодействуют каждый со своим фрагментом изображения, а фрагменты разнесены) устраняется дискриминатором 16 указателей. Номер активизированного датчика указателя с выхода шифратора 12 записывается в блок 1у памяти номеров следящего визира. Блок памяти номеров следящего визира представляет собой оперативное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое, с числом адресов, равным числу адресов блока 2 памяти изображений, и с числом разрядов в записываемом слове,равным двоичному логарифму от числа датчиков указателей в блоке 8 датчиков указателей. Адресация блоков памяти изображений 2 и номеров следящего визира 14 осуществляется блоком 1 управления параллельно. Поэтому код Элемента изображения в блоке 2 памяти изображений и код номера следящего визира в блоке И памяти номеров следящего визира, взаимодействовавшего с этим элементом изображения, всегда однозначно связаны. Считываемый с блока Ц памяти но меров следящего визира код номера датчика следящего визира используется для стробирования функциональных кравиатур блока 10 редактирования. Все функциональные клавиатуры блока 10 редактирования имеют один общий выход и стробирование функциональных клавиатур позволяет однозначно идентифициро вать сигналы с выхода каждой функциональной клавиатуры. Указанные сигналы (функции редактирования) записываются в блок 2 памяти изображений через блок 1 управления.... Код элемента изображения совместно с кодом функции редактирования с выхода блока 2 памяти изображений и код номера следящего визира с выхода блока k памяти номеров следящего визира через блок 1 управления и шину 18 передаются в приемник цифровой информации для дальнейшей обработки. Код номер«т следящего визира с выхода блока памяти номеров следящего визира поступает также на вход генератора 15, который формирует для редактируемых элементов изображения характерные для каждого датчика указателя метки, отличающиеся яркостью, формой, миганием, цветом. Сформирован ные сигналы меток через генератор 3 изображений, видеоусилитель k и блок 5 управления отклонением поступают на электронно-лучевую трубку 6. Генератор 15 метки представляет собой пассивное запоминающее устройство, например, ферритовое или полупроводниковое. На каждую пару компараторов 26 и 27 блока 9 компараторов (фиг. 2) пос тупают напряжения Их и Иу с соответствующих датчиков указателей блока 8 датчиков указателей. На вторые входы компараторов 26 подае-ся напряжение Их горизонтальной развертки, компара торов 27 - напряжение Иу вертикально развертки. Выходы каждой пары компараторов 26 и 27 подключены к элементам И 28. Компараторы 26 и 27 могут быть вы полнены на основе серийно выпускаемых промышленностью операционных уси лителей типа , элементы И на основе 155 серии элементов; , Через элементы И 29 дискриминатора 16 следящего визира (фиг. 3), сиг налы связанные с шиной 2 проходят при наличии разрешающего потенциала на шине 23. Сигналы с выходов элемен тов И 29 запускают ждущие мультивибраторы 30, формирующие импульсы заданной длительности, которые через элементы И 31 поступают на выходную шину 31. Использование новых элементов формирователя напряжений, блока датчиков следящего визира блока компара торов, блока редактирования блока элементов ИЛИ, шифратора генератора следящего визира, блока памяти номеров следящего визира, генератора мет ки и дискриминатора следящего визира выгодно отличает предлагаемое устрой ство для ввода и вывода информации от известного, так как расширяет област применения предлагаемого устройства за счет возможности коллективного взаимодействия группы операторов с одним воспроизводимым на экране элек ронно-лучевой трубки изображением с помощью датчиков следящего визира при одновременном сокращении аппаратурных затрат - не нужен блок прерывани обслуживание датчиков следящего визпа осуществляется автоматически,реализуя самообслуживание. Формула изобретения Устройство для ввода и вывода информации, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый вход которого подключен к входной шине, блок памяти изображений, гене-, ратор изображений, видеоусилитель и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), соединенную с блоком управления отклонением, который подключен к выходу генератора изображений, выход блока уп-равления подключен к выходной шине, а второй вход - к выходу блока памяти изображений, о т л и чающеес я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены последовательно соединенные блок датчиков следящего визира, выход которого подключен к шине управления вводом, блок компапаторов, дискриминатор следящего визира, шифратор, блок памяти номеров следящего визира и генератор метки, выход которого подключен к второму входу генератора изображений, блок , редактирования, один вход которого подключен к шине управления вводом, а выход - к третьему входу блока управления, блок элементов ИЛИ, вход которого соединен с выходом дискриминатора следящего визира,а выход с четвертым входом блока управления и вторым входом дискриминатора следящего визира, выход которого соединен совторым входом блока памяти номеров следящего визира, выход которого подключен к пятому входу блока управления и второму входу - блока редактирования, формирователь напряжений, вход .которого подключен к выходу блока управления отклонением, а выход к второму входу блока компараторов, выход которого через генератор следящего визира подключен к третьему входу генератора изображений. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № itOOl807, кл. G Об F 3/1, опублик. 1977. 2.Патент США № 3753283, кл. G 06 F 3/1f, опублик. 1973 (прототип).

0iff.f

20

ft

г

/if

.З