Генератор векторов Советский патент 1982 года по МПК G09G1/06 

(54) ГЕНЕРАТОР ВЕКТОРОВ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств отображения знакографической информации. Известен генератор векторов, содержащий регистры, компаратор, коммутатор, ключ и усилители развертки пуча ЭЛТ П. Наиболее близким t к предлагаемому по технической сущности является генератор векторов, содержашкй регистры, одни выходы которых соединены с первыми входами цифро-аналоговых преобразователей, выходы которых Через коммутаторы подключены к усилителям разверт ки луча,сумматор, первый вход которог о соединен с выходом интегратора, выход сумматора переключен ко BTOja.JM входам цифро-аналоговых преобразователей и входу компаратора, выход которого сое динен со входом триггера, подкшоченного к первому ключу, соединенному со входом интегратора, другие входы регистров подкточены ко входам коммутвчторов 2.1 Недостатком известных устрюйств является ограниченное быстродействне за счет наличия временной задержки в начале цикла работы, необходимой дня осуществления требуемых шагов сдвига кодов приращений в сторону старших раэрядЬв. Цепью изобретения является помашение быстродействия устройства. Поставленная цегаь достигается тем, что генератор векторов, содержащий регистры, одни выходы которых соединены с первыми входами иифро-анапоговых преобразователей, выходы которых через коммутаторы подключены к усилителям развертки пуча, сумматор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, выход сумматора подключен ко вторым входам цифро-аиалоговых преобразователей и входу компаратора, выход которого соединен со входом триггера, подкгаоченного к первому кпючу, соеднненно392му со входом интегратора, другие выходы регистров подключены ко входам коммутаторов, введены блок сравнения, второй и третий ключи, выходы которых подключены ко второму и третьему входам сумматора, а входы - к соответствующим выходам цифро-аналоговых преобразователей, при этом входы второго и третьего ключей подключены к выходу блока сравнения, входы которого соответственно подкточены к другим выходам регистров. фиг. 1 приведена блок-схема генератора; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу генератора. Устройство содержит регистры 1 и 2, компаратор З.триггер 4,цифро-аналоговые преобразователи 5 и 6,сумматор 7,коммута горы 8 и 9, интегратор 10, ключ 11, Усилители 12 и 13 развертки луча, блок 14 сравнения и ключи 15 и 16. Генератор работает спедующим образом. Ортогональные составляющие вектора АХ, AV заданные в прямом коде, и сигнал Пуск ГВ поступают из этом п -разрядный код лХ,дУ записывается в регистры 1 и 2. С выходов регистров цифровые разряды кода дХ,ДЧ подаются на входы преобразователей 5 и 6, а также сравниваются на бпоке 14. Если выходной сигнал с блока 14 управляет подключением через кпюч 15 выхода преобразователя 5 к одному из вкоаов сумматора 7. Если лХхд , то выходной сигнал с блока 14 управляет подключением через ключ 16 выхода преобразователя 6 ко входу сумматора 7. При подаче сигнала Пуск ГВ триггер 4 устанавливается в единичное состояние Сигнал с выхода этого триггера размыкает ключ 11 и разрешает интегратору 1О формирование пилообразного напряжения с постоянной скоростью нарастания V о- Напряжение выхода интегр тора 10 подается на вход сумматора 7. С выхода сумматора 7 напряжение по ступает на опорные входы цифро-аналоговых преобразователей 5 и 6 и на вход компаратора 3. Для выходного напряжения преобразователей 5 и 6 можно записать Ui, U. ДЧ.

Для входной точки суммирования напряжений сумматора 7 при условии ДХ :5.лЧ можно записать

VVo%/-oo%

(ЛУ„.,4% . U2- лX-Vot де A - коэффициент усиления сумматора. Из приведенного выражения получим v -1 . Тогда выражения для выходных напряений преобразователей 5 и 6 и резульирующей скорости построения вектора меют вид: (j-t(r; & (6) VTf J vffif),Выражения (5, 6, 7) при условии могут быть записаны V -., (,t-ctc5d С9} -t I. .,Ч-л( toii(9) (« Из выражений (7) и (1О) видно, что результирующая скорость движения электронного луча меняется от значечения Vp(2-Vg (при построении вектора вдоль оси большей из составляющих вектора) до значения (при построении вектора по диагонали). Вектор результирующей скорости VpQ движется по квадрату со сторонами V)( (фиг. 2 кривая и ). Достигается более полное использование возможностей усилителей отклонения. График изменения резупьтирующей скорости от угла dl представлен на фиг, 3 (кривая f ). Генератор обеспечивает следующее значение относительного изменения резупьтируюшей скорости (а следовательно, и яркости изображения): У известного устройства относитепьное изменение резутвьтирующей скорости равно N.,-0,101 lo-l-iOO% АО ° ч, --М .% Учитывая, что интенсивность зритель ных ощущений подчищается погарифмичес кому закону, относительное изменение результирующей скорости (а следователь ио, и яркости) на 30-100% не оказывает существеиного влияния на восприятие изображения, формуруемого известным и предлагаемым генераторами. Однополярные выходные напряжения с преобразователей 5 и 6 в блоках 8, 9, 12 и 13 преобразуются в биполярные выходные напряжения ) , Uvj(t), пода ваемые на соответствующие входы индикаторного устройства. Компаратор 3 сра нивает по амплитуде выходное «апряже- ние сумматора 7 с опорным напряжением и и .в момент их равенства вырабатывает сигнал установки триггера 4 в нулевое состояние. С выхода триггера 4 сигнал Z(-fc) подается на управляющий вход ключа (сброса) 11 и на выход генератора. Проведем сравнительный анализ известного и предлагаемого reifepaTopa по математическому ожиданию времени отображения массива векторов, размещенных в первом квадранте плоскости. Рассмотрим случай равномерного распределения вероятностей длин в отображаемом массиве векторов. Математическое ожидание функции t(A двух случайных величин ЛХ , Д определяется через их совместное распределение формулой Mt(dX,dV;-5J4UX,4Vf).p{AX,iVj-dxd.,-,(f1j 1(дУ,дУ)СЕ;4(ДХ,А)-р(дХ,ЛУ).(11) йХ dV Выражение (11) справедливо для не- прерывного распределения„а вы1эажение (12) справедливо для дискретного распределения. Пусть размерам поля отображения Хд, Vo соответствуют разрядные двоичные коды дХо,дХд.В соответствии с выражением (12) определим математическое ожидание функции t(AX, дЧ. двух дискретных случайных величинлХ,лЧ при использовании в известном генераторе аяпроксимапин длины вектора. АХ. Обозначим Т« - максимальное время построения вектора наибольшей длины, а Ь(дУ|&Ч) - текушбе время построения вектора. Тогда дпя t(uX,u() и р(4Х,ЛЧ) можно записать (4XfA4;-to 1{4Х,4Ч) ДХо4ДЧо -1 P{A5(,AV) г.П. с учете фсчзмул (13), (14) выражение (12) имеет вид f(лх+й)т„ MS(x,№ii а .J--.Из этого выражения при различных м получим ti(.Y),, Математическое ожидание fAt(uX,iY) для двух непрерывных случайных величин Д)Г, V п использовании аппроксимации длины вида Ь равно , Из приведенных выражений видно, что при использовании аппроксимации длины 1, математическое ожидание времени отображения, массива векторов размещенных в первом квадранте плоскости GXN, есть величина постоянная и равная максимальному времени построения вектораТр. Математическое ожидание функции ,-,{aX,dY двух дискретных случайных величин дХ,дУ п{ж использовании в предлагаемом генераторе аппроксимации длины (дХ,дЧ) равно Т„-п1ах(дХ,й) МЧИ.ДЧ) - Иэ приведенного выражения при различных значениях п получим )„.,- 5Тп; .)„.,..70€ГТ„. )n«r мТТ .Ь97Т„. Предельное значение, к которюму стре мится математическое ожидание времени фо1яиирования при увеличении п, определим по формуле « IrtttA о V 5-ix7ДХо-д(о , .cix. м:.ь1т,,иь) Из выражений (15) и (16) видно, чтоМЦ(лХ,л) бcльшe M|(йX ,ДХ) и их отношение равно .uX) ri rAt{AX,uN).AY) 0,661Tn Следовательно, быстродействие у пре лагаемого генератора (при построении всего массива векторов в первом квадранте плоскости OXV ) выше, чем у известного, примерно в 2,5 раза. Формула изобретения Генератор векторов, содержащий регистры, одни выходы которых соединены с первыми входами цифро-аналоговых пре бразователей, выхоаы которых через коммутаторы подключены к усилителям раэВертки луча, .сумматор, первый вход которого соединен с выходом интегратора, выход сумматора подключен к вторым входам цифро-аналоговых преобразователей и входу компаратора, выход которого соединен с входом триггера,подключенного к первому ключу, соединенному с входом интегратора, другие выходы регистров подключены к входам коммутаторов, отличающийся тем, что, с цепью повышения быстродействия устройства, он содержит блок сравнения, второй и третий ключи, выходы которых подключены к второму и .третьему входам сумматора, а входы - к соответствующим выходам цифро-аналоговых преобразоватепей, при этом входы второго и третьего ключей подключены к выходу блока сравнения, входы которого соответственно подключены к другим выходам регистров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 432543, кл, Q 06 К 15/20, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 643923, кл. q Об К 15/20, 1979 (прототип).

Л

Т

О

.о(

590

fpifSj