Устройство для перемещения маркера на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК G09G1/08 

( 5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАРКЕРА НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

t

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

Известно устройство, содержащее ручку, имеющую вал, перемещающийся в плоскости Х,У, наборы переключателей, управляемых валом, причем переключатели управляют генерацией цифровых сигналов 13 .

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее синхронизатрр, генератор импульсов, счетчики, схемы сравнения, логический формирователь, смеситель сигналов, ЭЛТ 21,

Основным недостатком известных устройств является сложность управления перемещением маркера.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для перемещения маркера на экране электроннолучевой

трубки (ЭЛТ) , содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, , генератор импульсов, первый счетчик, первую схему сравнения, логический формирователь и смеситель сигналов, подключенный к второму синхрогенератора и электроннолучевой трубке, второй счетчик, соединенный с третьим выходом синхрогенератора и одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой подключен к выходу третьего счетчика, а выход ее - к второму входу логического формирователя, второй вход первой схемы сравнения соединен с выходом четвертого счетчика, введены двоичные умножители и функциональные преобразователи, причем входы первого и второго функциональных преобразователей соединены с входом подачи сигналов направления перемещения маркера устройства, выходы их - с одними из входов первого и второго двоичных умножителей, другие входы которых подключены к выходу третьего двоичного умножителя, а выходы их - соответственно с входами четвертого и третьего счетчиков, ход третьего функционального преобразова теля соединен с входом подачи сигналов управления скоростью перемещения маркера устройства, выход его с одним из входов третьего двоичного умножителя, другой вход которого под ключей к третьему выходу синхрогенератора. На чертеже приведена блок-схема устройства для перемещения маркера на экране ЭЛТ„ Устройство содержит первый 1 , второй 2 и третий 3 функциональные преобразователи, первый Ц, второй 5 и третий 6 двоичные умножители, синхрогенератор 7, тактовый генератор 8, первый 9 второй 10, третий 11 и четвертый 12 счетчики, первую 13 и вторую Т схемы сравнения, лог ческий формирователь 15, смеситель 16, ЭЛТ 17, шина 18 сигналов направ ления перемещения маркера и шина 19 управления скоростью перемещения маркера. Шина 8 сигнала направлени перемещения маркера через последова тельно соединенные первый функциона ный преобразователь 1, первый двоич ный умножитель k и третий счетчик 11 подключена к входу первой схемы сравнения 13, через пос ледовательно соединенные второй фу нкциональный преобразователь 2, второй двоичный умножитель 5 и четвертый С1 етчик 10 к входу второй схемы сравнения 1. Шина 19 сигнала управления скорость перемещения маркера через последова тельно соединенные третий функциональный преобразователь 3 и третий двоичный умножитель 6 связана с вторыми входами первого и второго 5 двоичных умножителей. Первый выход синхрогенератора 7 через послед вательно соединенные тактовый генератор 8 и первый счетчик 9 подключен к второму входу первой схемы сравне ния 13, выход которой соединен с логическим формирователем 15. Третий выход синхрогенератора 7 под-, ключен к второму входу третьего двоичного умножителя 6, а через последовательно соединенные второй счетчик 10 и вторую схему сравнения связан с вторым входом логического формирователя 15, выход котоого соединен с входом смесителя 15 торой выход синхрогенератора 7 свяан с вторым входом смесителя 16, ыход которого подключен к входу одулятора ЭЛТ 17. Работа устройства для перемещеия изображения маркера описывает- я следующей системой уравнений: p--icos ft po н, т , де р , и - линейно-изменяющиеся коды соответственно частоты строк и полей, мгновенные значения которых определяют соответственно номер импульса горизонтальной дискретизации экрана ЭЛТ и номер строки экрана ЭЛТ в данный момент времени;р ViQ - начальные коды, заносимые соответственно в счетчики положения изображения маркера по горизонтали и вертикали и определяющие положение маркера на экране ЭЛТ в начальный момент времени; i - частота, определяющая скорость перемещения изображения маркера; f - угол, определяющий направление перемещения изображения маркера. Как видно из выражения (1 ), положение изображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ определяется в полярной системе координат, что является существенным отличием предложенного устройства от известного, так как при этом отпадает необходимость использования двух органов управления перемещением изображения маркера. Направление движения в предложенном устройстве для перемещения изображения маркера из данной точки, расположенной в плоскости экрана ЭЛТ 17 и координаты которой определяются начальными кодами, заносимыми в третий 11 и четвертый 12 счетчики, задается по шине входного параметра 18 в виде напряжения в случае аналогового представления параметра или в виде кода в случае дискретного представления параметра. Первый и второй функциональные преобразователи представляют собой устройства преобразующие величину входного параметра в значение тригонометрической функции этого параметра. Под входным параметром в данном сл чае понимается угол f , отсчитываемый в положительном направлении относительно полярной оси, совмещенной с горизонтальной осью декар вой системы координат плоскости экрана ЭЛТ 17, и который в данный момент времени совпадает с направлением перемещения маркера. Угол изменяется в пределах от 0 до ЗбО, Первый функциональный преобразователь 1 преобразует величину угла f в значение косинуса этого угла , а второй функциональный преобразователь 2 - в значение синуса этого угла iHf . Значения косинуса и синуса угла наклона век тора скорости перемещения изображения с выходов первого 1 и второго 2 функциональных преобразователей параллельным кодом заносятся соответственно в первый двоичный умножитель 3 и второй двоичный умножитель 5. Первый 1, второй 2 функциональные преобразователи могут быть реализованы при помощи синусно-косинусного потенциометра и двух АЦП, причем вход соединен с первым выходом синусно-косинусно потенциометра, амплитуда напряжени на выходе которого изменяется пропорционально косинусу угла поворот движка потенциометра. Очевидно, чт код, заносимый в первый двоичный умножитель с первого АЦП, определяется значением косинуса Аналогично, напряжение на втором выходе синусно-косинусного потен:циометра, а, следовательно, и код, заносимый во второй двоичный умножитель 5 с выхода второго АЦП, пропорциональны синусу угла поворо |та движка потенциометра. На вторые входы первого и второго 5 двоичных умножителей подается частота $ с выхода третьего двоичного умножителя 6, определяющая скорость перемещения изображения маркера. При этом перемещение изображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ 17 осуществляется автоматически. Сигналом с шины 19 управления скоростью перемещения изображения маркера устанавливается, для данскорости перемещения изобрая маркера необходимая частопутем занесения соответствуюкода в третий двоичный умноль 6 с выхода третьего функционого преобразователя 3. ыражение (1) , определяющее , пройденный маркером в плоси экрана ЭЛТ 17 по горизонтали ртикали, можно переписать ующим образом: ллСс9Ч . Р-РО S УМ 51ИЧ . П -V - скорость перемещения изображения маркера в направлении, определяемом углом Ч ; Л - интервал, под которым понимается отрезок в плоскости экрана ЭЛТ 17 геометрическая длина которого равна расстоянию между строками экрана ЭЛТ. равнивая выражения (1) и ( о определить, что J - частота nf выходе третьего двоичного умножителя 6; код на выходе первого двоичного умножителя Vvi - разрядность устройства для перемещения изображения маркера« ыражение, описывающее работу чного умножителя, выглядит ующим образом: о tdl v4; ij,- опорная частота, определяющая максимальную скорость перемещения изображения маркера , N-J- код на выходе третьего функционального преоХзразователя 5, определяющий скорость перемещения изображения маркера |u . огда из выражения (3) , с учеС) получаем: Для определения тр исследуем вы ражение ( 5 . В выра) ( 5 входя величины V, И1, значения которых требуют априорного задания. Величи на скорости перемещения изображени маркера V/ц обусловлена зрительномоторной реакцией человека-операто ра и, как правило, не превышает зн чения 30 интервалов в секунду. Исходя из условия квадратности эле мента разложения экрана ЭЛТ 17 ве тикальная сторона которого есть ин тервал Д , выбирается число разря дов устройства для перемещения изо ражения маркера vn, равным 9. С довательно, число М , которое мож но занести в третий двоичный умножитель 6, равно OiN-i О.. Учитывая вышеизло :{енное, значен опорной частоты должно быть равным . УАЛ О ) сгде 1с частота строчной развертк Таким образом, в качестве опорной частоты можно использовать строчную частоту с , при этом сигналом с шины 19 управления перемещением маркера, скорость перемещения изоб ражения маркера может изменяться е пределах интервалов в с . Перемещение изображения мар кера с большей скоростью нецелесоо разно, так как приводит к неспособности оператора корректировать положение изображения маркера в плоскости экрана ЭЛТ 17. Первый , второй 5 и третий 6 двоичные умножители могут быть реализованы на интегральных микросхемах средней степени интеграции компонентов К155ИЕ8, а третий функциональный преобразователь 3 - при помощи потенциометра и АЦП. i Частота с выхода первого двоичного умножителя поступает на вход четвертого счетчика 12, а частота с выхода второго двоичного умножителя 5 - на вход третьего счетчика 11. С разрядов третьего 1 1 и четвертого 12 счетчиков информация параллельным кодом подается соответственно на первую 13 и вторую схемы сравнения, на вторые входы которых поступа.от соответственно линейно изме9няющийся код частоты тактов с первого счетчика 9 и линейно изменяющийся код частоты строк со второго счетчика 10. В результате сравнения кодов на выходе первой схемы сравнения 13 появится-импульс, соответствующий на экране ЭЛТ 17 изображению вертикальной полосы и определяющий горизонтальную координату положения изображения маркера, а на выходе второй схемы сравнения 14 - импульс, соответствующий на экране ЭЛТ 17 изображению горизонтальной полосы и определяющий вертикальную координату положения изображения маркера. При выполнении операций смещения маркера в направлении, для которого знак тригонЪметрической функции изменяется на обратный, необходимо осуществлять реверс третьего 11 и четвертого 12счетчиков. При выполнении операции останова маркера необходимо Зафиксировать код в третьем счетчике 1 1 ив четвертом счетчике 12. Сигналы координат положения изображения маркера с выходов первой 13и второй Ц схем сравнения поступают на входы логического формирователя 15, где из них путем логической операции совпадения формируется сигнал положения изображения маркера. Сигнал положения изображения маркера должен поступать на вход формирователя изображения маркера произвольной формы, который ввиду своей очевидности не приведен на блок-схеме устройства для перемещения изображения маркера и который может быть выполнен на постоянном запоминающем устройстве или комбинационной логической схеме. С выхода формирователя изображения маркера произвольной формы сигнал подается на первый вход смесителя 1б, второй вход которого соединен шиной с третьим выходом синхрогенератора 7, по которой поступают смесь гасящих импульсов и смесь синхронизирующих импульсов. Смеситель 16 осуществляет аналоговое суммирование входных сигналов и выдает полный видеосигнал в виде импульсов засветки, поступающих на вход модулятора ЭЛТ 17. Изображение маркера в предложенном устройстве перемещается автоматически в направлении, определяемом углом at и со скоростью, задаваемой оператором. 9 Таким образом, использование но вых элементов - двоичных умножителей, функциональных преобразователей - приводит к улучшению удобства работы оператора при управлении перемещения маркера в плоскости экрана ЭЛТ и упрощению устройства. .Формула изобретения Устройство для перемещения маркера на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, генератор импульсов, первый счетчик, первую схему сравнения, логический формирователь и смеситель сигналов, подключенный к второму выходу синхрогенератора и электронно лучевой трубки, второй счетчик, сое диненный с третьим выходом синхрогенератора и одним из входов второй схемы сравнения, другой вход ко торой подключен к выходу третьего счетчика, а выход ее - к второму входу логического формирователя, вт рой вход первой схемы сравнения сое динен с выходом четвёртого счетчика о т л и ч а ющ е ее я тем, что, 9 С целью упрощения устройства, оно содержит двоичные умножители и функциональные преобразователи, причем входы первого и второго функциональных преобразователей соединены ;с входом подачи сигналов направления перемещения маркера устройства, выходы их - с одним из входов первого и второго двоичных умножителей, другие входы которых подключены к выходу тоетьего двоичного умножителя , а выходы их - соответственно с входами четвертого и третьего счетчиков, вход третьего функционального преобразователя соединен с входом подачи сигналов управления ско.ростью перемещения маркера устройства, выход его - с одним из зxoдoв третьего двоичного умножителя, другой вход которого подключен к третьему выходу синхрогене-о ратора. Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе 1.Патент CiJJA If 4l42l80, кл. G06 F3-1, опублик.1979. 2.Патент США № , кл. G 06 Р 3-1J, опубл.ик. 1977 (прототип).