Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть нспользо.вано. в устройствах электроннолучевой индикации данных, выводимых из ЭВМ, в частности для воспроизведения прямых линий и парабол на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ).

По основному aBT.dB. № 890435 известно устройство, содержащее преобразователь однофазных (прямых) кодов в парафазные (прямые и инверсные) , блок управления, блоки формирования линейно, изменяющихся напряжений, формирователи, блок электроннолучевой трубки.

В данном устройстве время построения отрезка прямой линии или параболы на экране ЭЛТ одинаково к равно 2Т, где Т - время установления сигнала, на выходах каждого из формирователей. Это обусловлено наличием в каждом координатном канале двух последовательно соединенных формирователей, что необходимо для . построения отрезков парабол.

Для построения отрезков прямых линий, которых в составе отображаемой информации обычно больше ,чем отрезков парабол, достаточно имeт

по одному такому формирователю в каждом координатном канале. Это позволило бы в 2 раза уменьшить время построения отрезков прямых линий (оно будет равно Т) и таким образом существенно повысить быстродействие устройства, что дало бы возможность увеличить количество отображаемой информации на экране ЭЛТ.

10

Кроме этого, данное устройство позволяет построить изображение на экране ЭЛТ только в одной системе координат. Однако достаточно часто на практике возникает необходимость

15 построения изображения в двух или даже трех независимых системах координат. Это создает ряд дополнительных удобств при пользовании устройством и разработке программно20го обеспечения к нему. Так, например, это позволяет более просто как программным, так и аппаратным способом осуществить ц;елый ряд операций над изображением , таких как|

25 перемещение отдельны5Гфрагментов

изображения, построенных в независимых системах координат, друг относительно друга; изменение масштабов и геометрических форм отдельных

30 фрагментов; вращение отдельных фрагментов изображения вокруг заданных точек и осей, а также друг относительно друга; и т.д. Все это позволило бы расширить функциональные возможности устройства и областьего применения.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение устройства путем построения изображения в двух независимых системах координат

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены сумматор аналоговых сигналов, последовательно соединенные регистр кодов координат и цифроаналоговый преобразователь, причем первые входы регистров кодов координат соединены с первыми выходами преобразователя однофазных кодов в парафазные, вторые входы подключены к одному из выходов блока управления, а выходы цифроаналоговых преобразователей соединены с первыми входами соответствующих cy№viaTOpoB аналоговых сигналов, вторые входы которых соеди-. нены с выходами блоков формирования линейно изменяющихся напряжений, а выходы сумматоров аналоговых, сигналов подключены к входам формирователей линейно нарастающих напряже ний.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки содержит преобразователь 1 однофазных (прямых) кодов в парафазные (прямые и инверсные) , блок 2 управления, блоки 3 и 4 формирования линейно изменяющихся напряжений, формирователи 5 и б, блок 7 электроннолучевой трубки регистры 8 и 9 кодов координат, цифроаналоговые преобразова тели 10, и 11, сумматоры 12 и 13 аналоговых сигналов.

Блоки формирования линейно изменяющихся напряжений 3. (4) содержат, например, последовательно соединенные регистры 14 (15) кодов .координат, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 16 (17) и формирователи 18 (19) на линиях задержки. , Блок электроннолучевой трубки 7 по шинам 20 и 21 подключен к коордиватным каналам X и Y, каждый из щоторых содержит последовательно . соединенные по шинам 22 и 23 формирователи 5 и 6 и сумматоры 12 и 13 аналоговых сигналов, первые входы которых по шинам 24 и 25 подключены к выходам цифроаналоговых преобразователей 10 и 11, последовательно соединенных по 15аинам 26и 27 с регистрйми В и 9 кодов координат,Вторые входы сумматоров 12 и 13 ангшоговых сигналов по шинам 28 и 29. соединены с выходгили блоков 3 и 4

формирования линейно изменяющихся напряжений. Входы блоков 3 и 4 формирования линейно изменяющихся напряжений и регистров 8 и 9 кодов координат по шинам 30 и 31 подключены к выходам преобразователя 1 однофазных кодов в парафазные. Бло 2 управления подключен по шинам 32 к управляющим входам блоков 3 и 4, по шине 33 к- управляющим входам регистров 26 и 27 Kfэopдинaт, по шине 34 к блоку 7 электроннолучевой трубки 4.

Устройство работает следующим образом.

В ответ на сигналы готовности (ГТ), вырабатываемые в блоке 2, из буферного запоминающего устройства (БЗУ) или ЭВМ в устройство в сопровождении сигналов синхронизации (СС) поступают слова массива изображения, содержащие цифровые коды координат концевых.точек линий, ко операции (КОП) - построение прямой линии или параболы, в какой из дву независимых систем координат строися данный элемент изображения, принак подсветки луча (С/Н) - светить или не светить. Код и о ринак подсветки луча в сопровождении сигналов синхронизации поступсиот в блок 2, управляющий работой устройства и приемом слов массива изображения. Коды координат в сопровождении сигналов синхронизации поступают в преобразователь 1, где .осуществляется их преобразование в соответствующие парафазные коды, которые по шинам 30 и 31 поступают в блоки 3 и 4 формирования линейно изменяющихся напряжений и регистры 8 и 9. Коды координат, в зависимости от КОП, записываются либо в регистры 14 и 15 (при построении элемента изображения в первой системе координат) по сигналам записи С 31, поступающим из блока управления. 2по шине 32, либо в регистры8,9. (при построении элемента изображения во второй системе координат) по сигналам записи С32, посту пающим из блока.управления по шине 33,,одновременная запись кодов координат -в регистры 8,9 и 14,15 является-запрещенной ситуацией.

Запись кодов координат парафазным способом позволяет избежать предварительного сброса в р регистров 8, 9 и 14, 15, что необходимо для сохранения до начала следующей..операции предыдущих значений кодов координат и, следовательно, обойтись без дополнительных буферных регистров, существенир уменьшить искажения формы сигналов отклонения луча, которые возникают из-за процессов коммутации в ЦАП 10, 11 и 16, 17 при предварительном сбросе в О регистров 8,9 и 14,15 перед записью в них но вых кодов координат, что особенно важно для точного построения парабол. Коды координат, заполненные в регистрах 8, 9 и 14, 15, поступают соответстйенно на ЦЛП 10, 11 и 16, 17, где осуществляется их преобразование в аналоговые сигналы ступен чатой формы. При этом амплитуда аналоговых сигналов на выходах ЦАП пропорциональна соответствующим цифровым кодам координат. Сигналы ступенчатой формы с выходов ЦАП 10 и 11 по шинам 24 и 25 поступают на первые входы сумматоров Г2 и 13 ана логовых сигналов. Сигналы с выходов ЦАП 16 и 17 поступают на соответствующие формирователи 18 и 19, построенные на основе линий задержки. Эти формирователи обладают свойства ми фиксаторов нулевого порядка и имеют передаточные функции вида 1 - е- W{p) где Т - время установления фронта переходной характеристики, равное суммарному времени задержки линий. Переходная характеристика такого формирователя имеет линейно нарастающий фронт. Таким образом, с выхода ЦАП,на выходе формиров ателя появляется линейно нарастающее напряжение, время нарастания которого постоянно независимо от амплитуды входных сигналов и равно Т. Линейно изменяющееся напряжение с выходов этих формирователей по шинам 28 и 29 поступает на вторые входы сумматоров аналоговых сигналов 12 и 13, выходные сигналы которых поступают по шинам 22 и 23 на.соответствующие формирователи 5 и 6 аналогичные как по структуре, так и по параметрам формирователей 18 и 19. Суммирование сигналов с выходов ЦАП 10 и 11 формирователей 18 и 19 в блоках 3 и 4 позволяет, например, во второй системе координат осуществить позицирование луча на экране ЭЛТ, а строить элемент или фрагмент изображения в первой и нао борот, так как обе системы координат являются независимыми и могут быть относительньми друг по отношению к другу. При построении элементов изображения в первой системе координат в каждом координатном канале формирователи 18 (19) через с тчматоры 12 (13) оказываются, последовательно включенньми с аналогичными по струк туре и параметрам формирователями 5 (6). При этом фронт переходной характеристики такого последователь ного соединения является кусочнопараболическим, т.е. состоит из дву отрезков парабол, плавно переходящих ДРУГ в друга. Благодаря этому на выходах формирователей 5 и 6 создаются сигналы развертки луча ЭЛТ по X и Y, изменяюищеся во времени по параболическому закону. При таком параметрическом задании координат линия на плоскости является параболой. Если сигналы отклонения по X и Y идентичны во времени по форме, то луч будет двигаться на экране ЭЛТ по прямой линии. Это обеспечивается сменой кодов координат в регистрах 14 и 15 с периодом 2Т, ран- ным сумме времени установления фронта переходной характеристики формирователей 5, 18 и 6, 19. Эти времена одинаковы и равны Т. Если сигналы отклонения по X и Y не идентичны во времени по форме, то луч будет двигаться на экране ЭЛТ по параболе. Это обеспечивается сменой кодов координат по X и Y в регистрах 14 и 15 с периодом, равным Т. Смена кодов координат в регистрах 14 и 15 осуществляется по сигна гам С31, период следования которых, так же как и сигналов готовности устройства ГТ, изменяется в блоке 2 в зависимости от кода операции, и при построении прямых линий равен 2Т, а парабол Т, Время построения как отрезка прямой линии, так и параболы равно 2Т. При построении элементов изображения во второй системе координат в каждс 1 канале работает лишь по одному формирователю 5 и 6, которые через сумматоры 12 и 13 аналоговых сигналов оказываются подключенными к выходам ЦАП 10 и 11. При этом на выходах формирователей 5 и 6 созда- , ются линейно изменяющиеся сигналы развертки луча по X и Y, аналогичные по форме напряжениям, которые вырабатываются блоками 3 и 4. При таком параметрическом задании координат линия на плоскости является прямой, причем ее построение на экране ЭЛТ в данном случае осуществляется за время, равное Т. Смена кодов координат в регистрах 8 и 9 осуществляется по сигналам С32,период которых, так же как и сигналов ГТ в данном случае,равен Т. Сигналы с выходов формирователей 5 и 6 поступает по шинам 20 и 21 в блок 7 ЭЛТ, состоящий из ЭЛТ,схемы управления яркостью луча, отклоняющей системы и координатных усилителей по X и Y. Под воздействием двух параметрических сигналов отклонения по X и Y, изменяющ1 хся во времени либо по линейному закону (при построении элементов изображения по системе координат), либо по параболическому закону (при построении f элементов изображения в первой системе координат), луч на экране ЭЛТ

в первом случае будет двигаться по прямой линии, а во втором случае в зависимости от КОП - по параболе или прямой линии.

Управление подсветкой луча осуществляется по модифицированным сигналам С/Н, поступающим в блок ЭЛТ 7 по шине 34 из блока 2, где они вырабатываются в соответствии с признаком подсветки и кодом операции.

Таким образом, введение в каждый координатный канал устройства сумматора аналоговых сигналов, последовательно соединенных регистров кодов координат и цифроаналрговых преобразователей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как обеспечивает увеличение быстродействия устройства в 2 раза при построении отрезков прямых линий, возможность построения изображения в двух независимых системах координат, что расширяет область применения устройства. Последнее позволяет создать ряд дополнительны удобств при пользовании устройсГтвом и разработке программного обеспечения к нему.

. Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) по авт. ев, № 890435, отличающеес тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения области применения путем построения изображения в двух независимых системах координат, в каждый координатный канал введены сумматор аналоговых сигналов последовательно соединенные регистр кодов координат и цифроаналоговый преобразователь, причем первые входы регистров кодов координат соединены с первыми выходами преобразователя однофазных кодов в парафазные, вторы входы подключены к одному из .выходов блока управления, выходы цифроаналоговых преобразователей соединены с первыми входами соответствующих сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с выходами блоков формирования линейно изменяющихся напряжений, а выходы сумматоров аналоговых сигналов подключены к входам формирователей линейно нарастающих напряжений.

I

§