Устройство для формирования графической информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК G09G1/06 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировамии устройств отображения информации..

Известно устройство для отображения информации на экране длектроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащее формирователи пилообразных и параболических напряжений строчкой и полукадровой частот, сумматоры и блоки сравнения П

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для формирования графической информации на экране ЭЛТ, содержащее последовательно соединенные умножители, сумматоры, первые квадраторы, инверторы и элементы ИЛИ, подключенные к первым входам сумма гора-компаратора, второй квадратор, типа управления размером фигур,- шины сигналов смещения изображения, шины управления параметрами фигур и шины сиг- налрв строчной и полукадровой развертки 2j,

Недостатками известных устройств являются органические возможности перехода от одной фигуры к другой под действием управляющих сигналов, а также наличие ручной перестройки блоков.

Цель изобрет/ёния - расширение области применения устройства за счет автоматической перестройки при переходе от одного типа фигур к другим.

- Поставленная 14ель достигается тем, что в устройство для формирования графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее по каждой из координат последовательно соединенные сумматорi квадратор, инвертор и элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к квадратору, дополнительный квадратор, вход которого соединен с шиной управления размером фигур, а выход - с первым входом суиматооа-компаратора, с вторым и т|эетьим входа которого соединены выходы элементов ИЛИ, две шины сигналов сме щения изображения, три шины управления параметрами изображения, шины си налов строчной и полукадровой синхро низации, введены три генератора пило образного напряжения, два пороговых элемента, два умножителя и двухпозиционный ключ, один из входов генераторов пилообразного напряжения соеди нен с соответствующими шинами управления параметрами изображений, шина сигналов полукадровой синхронизации соединена с другими входами первого генератора пилообразного напряжения непосредственно и третьего генератора пилообразного напряжения - через двухпозиционный ключ, шина сигналов строчной синхронизации соединена с другими входами второго генератора пилообразного сигнала непосредственно и третьего генератора пилообразного сигнала - через двухпозиционный , выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения под ключены к входам соответствующих сум маторов, а выход третьего - к четвертому входу сумматора-компаратора, один из входов умножителей соединен с шинами сигналов смещения изображения, другие входы - с шинами управле-зо ния параметрами изображений и входами пороговых элементов, выходы которых подключены к третьим входам элементов ИЛИ, а выходы умножителей соединены с другими входами соответствующих сум маторов. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит генераторы 1 и 2 пилообразного напряжения, шины 3 и k управления параметрами изображения, шины 5 и 6 управления строчной и полукадровой синхронизации ,о сумматоры 7 и 8, умножители 9 и 10, шины 11 и 12 сигналов смещения изображения, квадраторы 13 и Tt, инверторы 15 и 16, элементы ИЛИ 17 и 18, пороговые элементы 19 и 20, сумматор-компаратор 21, дополнительный квадратор 22, шину 23 управления размером фигур генератор 2( пилообразного напряжения, шину 25 управления параметрами изобракенип, двухпозиционный ключ 2б. С|ина 3 управления параметрами изоб ражения подключена к входу порогового элемента 19, я также к первым входам умножителя 9 и гемеоаторч 1 пилообразного . гиихронизации которого соединен с шиной 5 сигналов строчной синхронизации. Выход генератора 1 соединен с первым входом сумматора 7 второй вход которого подключен к выходу умножителя 9, подключенного вторым входом к шине 11 смещения изображения по горизонтали. Выход сумматора 7 последовательно через квадратор 13, инвертор 15 и элемент ИЛИ 17 подключен к второму входу сумматора-компаратора 21, первый вход которого соединен с выходом квадратора 22, подключенного входом к шине 23 управления размером фигуры. Выход квадратора 13 подключен также к другому входу элемента ИЛИ 17,третий вход которого соединен с выходом порогового элемента 19. Шина управления параметрами изображения подключена к входу порогового элемента 20, а также к первым входам умножителя 10 и генератора 2 пилообразного напряжения, вход синхронизации которого соединен с шиной 6 сигналов полукадровой синхронизации. Выход генератора 2 соединен с первым входом сумматора 8, второй вход которого подключен к выходу умножителя 10, подключенного вторым входом к шине 12 сигналов смещения изображения по вертикали. Вы;ход сумматора 8 последовательно через квадратор 1, инвертор 1б и элемент ИЛИ 18 подключен к третьему входу сумматора-компаратора 21, четвертыи вход которого соединен с выходом генератора 2 пилообразного напряжения. Вход генератора 2k соединен с шиной 25 управления параметрами изображения, а его вход синхронизации через двухпозиционный ключ 26 подключен к шине 5 или к шине 6. Выход квадратора 1 подключен также к другому входу элемента ИЛИ 18, третий вход которого соединен с выходом порогового элемента 20. Выход сумматора-компаратора 21 является выходом устройства. В основу работы устройства положено следующее неравенство О : А-|А(- (х-Хо)В-/В| (у-Уо)+ + CL( ) - R (1) где А,В,С - переменные безразмерные коэффициенты, не превышающие по модулю единицу; К,К2 - коэффициенты, принимающие значения О или 1; L - ширина телевизионного растра; R - размер фигуры; оординаты центра фигуры X, у - текущие координаты растр При соответствующем выборе величи и знаков, входящих в неравенство (1) коэффициентов, оно описывает любую из фигур конических сечений. Входящи в него члены и коэффициенты позволяю раздельно управлять различными параметрами изобретения. I --Устройство работает следующим образом. I По шинам 3, и. 25 с электронной вычислительной машины, потенциометро или иных датчиков на схему устройства подаются напряжения постоянного тока, пропорциональные коэффициентам А, В и С неравенства (1) соответственно. На шины И и 12 подаются напряжения, пропорциональные текущим горизонтальной и вертикальной коорди натам центра формируемой на экране ф гуры. Генератором 1 формируется пило образное напряжение,размах и направление изменения которого определяются напряжением с шины 5. Выходное напряжение генератора 1, соответствующее в выражении (1) члену Ау, поступает на сумматор 7, где получает смещение пропорциональное произведению горизонтальной координаты центра отображаемой фигуры на коэффициент А. Напряжение смещения формируется умножителем 9 из сигналов, поступающих по шинам 11 и 3. Выходное напряжение сумматора 7 возводится в квадрат квадратором 13, сигнал на выходе которого соответствует члену A(x-j) выражения (1). Параболическое напряжение квадратора 13 не можеТ принимать отрицательных значений, тогда как это необходимо для формирования ряда изображений. Поэтому параболическое напряжение инвертируется инвер тором 15, а далее как прямое, так и инвертированное напряжения поступают на входы элемента ИЛИ 17. В зависимости от разрешающего сигнала, поступающего на элемент ИЛИ 17 с порогового элемента 19, одно из этих напряжений проходит на сумматор-компаратор 21. Разрешающий сигнал,поступающий с порогового элемента 19, пред ставляет собой постоянное напряжение высокого или низкого уровня в зависимости от знака сигнала с шины 3 (знака коэффициента А). Выходной сигнал элемента ИЛИ 17 может быть описан в виде 2. А (х - Хо) sgnA.,j или А-/А| {х - XQ) ; что соответствует выражению (1). Аналогично с помощью генератора 2, сумматора 8, умножителя 10, квадратора }k, инвертора 16, элемента ИЛИ 18 и порогового элемента 20 формируется параболическое напряжение, соответ- . ствующее в выражении (1) члену В-|в| X (у - YQ ). Размах и знак этого напряжения определяются величиной и знаком сигнала, поступающего с шины (величиной и знаком ко1э ициента В), а частота повторения - импульсами полукадровой синхронизации с шины 6. Вертикальная координата центра отображаемой фигуры задается напряжением с шины 12. Параболическое напряжение полукадров.ой частоты с выхода элемента ИЛИ 18 поступает на сумматоркомпаратор 21, куда также подаются возведенное в квадрат квадратором 22 напряжение с шины 23,, пропорциональное размеру формируемой фигуры, и пилообразное напряжение с выхода генератора 2. Размах и нап|$авление изменения этого пилообразного напряжения определяются величиной и знаком напряжения с шины 25 (величиной и знаком коэффициента С), а частота повторения зависит от положения двухпозиционного ключа 26, подключающего к генератору 2k шину 5 или шину 6. Снимаемое с генератора 2Ц пилообразное напряжение соответствует в выражении (1) члену CL( ), при этом 1 , К2 - состояния двухпозиционного ключа 26. Четыре напряжения, подаваемые на сумматор -компаратор 21, алгебраически суммируются и сравниваются с нулевым уровнем. При этом сумматор-компаратор 21 работает как элемент широтноимпульсной модуляции, и с его выхода снимается импульсный сигнал, который после усиления подается на модулирующий электрод электроннолучевой трубки. Если развертки луча ЭЛТ синхронизированы импульсами с шин 5,6 стройства отображения, то на экране трубки возникает одно из изображений, писываемых выражением (1}. Изменение напряжений на шинах 3 Ц приводит к изменению полуосей ормируемой на экране фигуры, т.е. к зменению ее формы. Изменение поляр791ностей управляющих напряжений на шинах 3 и « позволяет переходить от од ной фигуры конического сечения к другой, т.е. менять вид изображения. Из менение напряжений на шинах 11 и 12 позволяет перемещать фигуру по экрану, не изменяя ее формы и размеров, а. изменение напряжения на шине 23 из меняет размер фигуры без изменения ее формы (подобное преобразование). При нулевом напряжении на шине 25 отобра жаются фигуры центральных конических сечений, для отображения остальных фигур это напряжение должно быть отлично от нуля, зато необходимо равенство нулю напряжения на одной из шин 3 или-. Предлагаемое устройство позволяет формировать на экране ЭЛТ фигуры любых конических сечений, в том числе и вырожденных. Эта широта функциональных возможностей, позволяет испол зсвать устройство для получения весь ма широкого класса изображений (визуальной обстановки, карт, планов местности, условных обозначений) в .системах отображения информации различного назначения. Формула изобретения Устройство для.формирования графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее по каждой из координат последовательно соединенные сумматор, квадратор, инвертор и элемент ИЛИ, второй вход ко торого подключен к квадратору, допол нительный квадратор, вход которого соединен с шиной управления размером фигур, а выход - с первым входом сумматора-компаратора, с вторым и третьим входами которого соединены выходы элементов ИЛИ, две шины сигналов смещения изображения, три шины управления параметрами изображения, шины сигналов строчной и полукадровой синхронизации, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за смет автоматической перестройки при переходе от одного типа фигур к другим, в него введены три генератора пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два умножителя и двухпозиционный ключ, один из входов ге- ; нераторов пилообразного напряжения соединен с соответствующими шинами управления параметрами изображений, шина сигналов полукадровой синхронизации соединена с другими входами первого генератора пилообразного напряжения непосредственно и третьего генератора пилоо азного напряжения через двухпозиционный ключ, шина сигналов строчной синхронизации соединена с другими входами второго генера тора пилообразного сигнала непосредственно и третьего генератора пилообразного напряжения - через двухпозиционный ключ, выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подклк)чены к входам соответствующих сумматоров, а выход третьего к четвертому входу сумматора-компаратора, один из входов умножителя соединен с шинами сигналов смещения изображения, другие входы - с шинами управления параметрами изображений и входами пороговых элементов, выходы которых подключены к третьим входам элементов ИЛИ, а выходы умножителей соединены с другими входами соответСтвующих сумматоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 580568, кл, G Об К 15/20, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР Vf 173201, кл. G 06 К 15/20, 1975 (прототип).

;LUM .

Т7

//