Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ) , содержащее регистр, первьй выход которого соединен с входом преобразователя кодов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами сумматоров по координатам X и Y, а третий выход с первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, третий вход с выходом первого элемента И и вторыми входами сумматоров по координатам X и Y, а выходы первого счетчика соединены с входами,второго элемента И, выход которого соединен с входом регистра и первым входом триггера, второй вход которого является первым входом устройства, а второй выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с генератором импульсов, второй и третий выходы регистра соединены соответственно с третьими входами сумматоров по координатам X и Y, выходы которых через цифроаналоговые преобразователи соединены с отклоняющими системами ЭЛТ, и усилитель сигналов подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, отличающееся тем, что, с целью повьппенияточности отображения, оно содержит элемент ИЛИ, второй счетчик, третий, четверW тьй и пятый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами регистра, вторые входы - с вторым выходом триггера, а выходы через % элемент ИЛИ соединены с входом усилителя сигналов подсвета, третий вход четвертого элемента И соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго счетчика, второй со вход которого соединен с первым выходом триггера, а выход - с третьим входом пятого элемента И. vj

союз советсних

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОсудАРстВенный Комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3447476/18-24 (22) 28,05, 82 (46) 07.05.84. Бюл. )) 17 (72) Л.Н.Герасимов и Д.В.Ползунова (53) 681.327.11 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 414607, кл. С 09 С 1/08, 1974, 2. Авторское свидетельство СССР

1(551673, кл, G 09 G 1/08, 1975 (прототип ). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ) содержащее регистр, первый выход которого соединен с входом преобразователя кодов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами сумматоров по координатам Х и У, а третий выход— с первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, третий вход— с выходом первого элемента И и вторыми входами сумматоров по координатам Х и У, а выходы первого счетчика соединены с входами. второго элемента. И, выход которого соединен с входом регистра и первым входом триггера, второй вход которого является первым входом устройства, а вто. рой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с генератором импульсов, второй и третий выходы регистра соединены соответственно с третьими входами сумматоров по координатам Х и 7, выходы которых через цифроаналоговые греобразователи соединены с отклоняющими системами ЭЛТ, и усилитель сигналов подсвета, соединенный с модулятором ЭЛТ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности отображения, оно содержит эЛемент

ИЛИ, второй счетчик, третий, четвертый и пятый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами регистра, вторые входы — с вторым выходом триггера, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом усилителя сигналов подсвета, третий вход четвертого элемента И соединен. с выходом первого элемента И и первьм входом второго счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, а выход — с третьим входом пятого элемента И.

) 091177

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вывода графической информации на экран электронно-лучевой трубки. Такие устройства отображения находят широкое применение в автоматизированных комплексах управления воздушным движением. На экранах индикаторов отображается графическая информация в виде векторов 10 скорости воздушных объектов, линий контролируемой зоны, карты метеорологических условий, контуров коридоров движения и т.д., что необходимо для эффективного решения задач управления воздушным движением.

Известно устройство для отображения графической информации на экране

ЭЛТ, содержащее регистр, реверсивные счетчики каналов Х и У, цифроаналого- 20 вые преобразователи, счетчик длины проекции генераторов импульсов, делитель частоты, блок вьделения нуля, вентиль и коммутатор Pl(Недостатками данного устройства 25 яв яются низкие точность и качество отображения информации. В известном устройстве приращения векторов по одной составляющей формируются с частотой f, а по другой — с частотой 30

f/k, где k зависит от угла наклона, вектора к оси координат. Но в большинстве случаев f не делится без остатка, поэтому имеют место ошибки отображения векторов по величине и направлению.

Вторым недостатком известного устройства является сложность задания исходных данных: вектор определяется пятью параметрами, которые необходимо готовить при помощи дополнительной аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик, блок вьделения нуля, регистр, триггер.уп, радления, счетчик, сумматоры по коор динатам Х и У, соответственно подключенные к сдвигателям кодов по координатам Х и Y которые связаны с регистром и цифроаналоговыми преобразователями, блок сравнения, коммутатор и дешифратор, соответственно связанные между собой j2) Недостатком известного устройства является то, что вся графическая информация отображается одинаковыми сплошными линиями, Это затрудняет или делает невозможным однозначное восприятие информации. Например, в случае одновременного отображения на экране границы контролируемой зоны, карты местности и карты метеорологических условий оператор не может отличать одни линии от других, быстро и правильно читать всю графическую информацию.

Цель изобретения — точность отображения, а также расширение области применения устройства путем обеспечения отображения графической информации различными типами линий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, содержащее регистр, первый выход которого соединен с входом преобразователя кодов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами сумматоров по координатам Х и У, а третий выход — с. первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, третий вход — с выходом первого элемента И и вторыми входами сумматоров по координатам

Х и У, а выходы первого счетчика соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с входом регистра и первым входом триггера, второй вход которого является первым входом устройства, а второй выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с генератором импульсов, второй и третий выходы ре-. гистра соединены соответственно с третьими входами сумматоров по координатам Х и У, выходы которых через цифроаналоговые преобразователи соединены с отклоняющими системами

ЭЛТ и усилитель сигналов подсвета, Р соединенный с модулятором ЭЛТ, введены элемент ИЛИ, второй счетчик, третий, четвертый и пятый элементы И, первые входы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами регистра, вторые входыс вторым выходом триггера, а выходы через элемент ИЛИ соединены с входом усилителя сигналов подсвета, третий вход четвертого элемента И соединен с выходом первого элемента

И и первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с первым выходом триггера, а выход — с третьим входом пятого элемента И.

109 l

Па фиг. l приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-4— схемы сго составных частей.

Устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ содержит ЭЛТ 1, циь оаналоговые преобразователи 2 и 3, сумматоры 4 и 5, первый счетчик 6, генератор 7 импуль ов, первый и второй элементы И 8 .г 9, регистр 10, триггер 11, преобра- 10 зователь 12 кодов, третий, четгертый и пятый элементы И 13-15, второй счетчик 16, элемент ИЛИ 17, усилитель 18 сигналов лодсвета, отклоняющие катушки 19 и 20, шину 21 ввода информации, 15 шину 22 импульса начала отображения, шину 23 кодов проекций векторов на оси координат, шину 24 признаков групп вектороь, шину 25 кодов приращений координат Х и шину 26 кодов 20 приращений координат Y.

Преобразователь 12 кодов (фиг.2) содержит узел 27 сравнения кодов, коммутатор 28, дешифратор 29, сдвигатели 30 и 31 кодов и шину 32 кодов 25 старших разрядов большей проекции вектора.

Узел 27 сравнения предназначен для формирования сигналов дХ 3 5У нли ЬУ) bX, г е 11Х и gY 30 соответственно коды проекций вектора на оси координат Х и Y.

Коммутатор 28 предназначен для выбора старших разрядов одной из двух проекции вектора gX и g Y по сигналам 35 узла 27 сравнения и реализуется на стандартных элементах 2И-ИЛИ-НЕ.

Известно, что при отображении на экране ЭЛТ эа одно и то же время векторов, длины которых отличаются друг 40 от друга менее чем в 2 раза, различия отображаемых векторов по яркости не воспринимаются глазами. Это свойство используется в данном устройстве.

Все возможные величины составляющих 4> векторов делятся на некоторое число групп, в каждой из которых векторы отличаются по длине друг от друга менее чем в 2 раза.

Дешифратор 29 (фиг.3) формирует восемь признаков групп. К первой группе отнесены векторы наименьшей длины. Пусть, например, вся проекция вектора на ось координат представлена десятью разрядами, По семи старшими разрядам определяются признаки групп.

При отсутствии "1" в семи старших разрядах векторы относятся к первой

i 77 4 группе. 11ри наличии "!" только в младшем из семи старших разрядов векторы относятся к второй группе и т.д, Дешифратор 29 реализует следующие функ- . ции, F=a b c d e f g; F=a Ъ с d e f g;

F>=a b c d e f; F<= 2 b c d e, Fy аЪсd; F<=аБс; F< аЬ; У =а, где а,b,с,d,e,a,g соответственно первый, второй и т.д. разряды большей составляющей вектора; а, b,ñ,d,е,f, g — их инверсные значения (первый разряд старший) .

Дешифратор 29 (фиг.3) содержит инверторы 33 — 47 и элементы И-НЕ

48-55.

Сднигатели 30 и 31 кодов предназначеньг для деления кодов составляющих вектора на некоторое число и (которое может быть равным 1, 2, 4, 8, 16 и т.п.) путем сдвига кодов в сторону младших на О, 1, 2, 3 разрядов. Преимуществом таких сдвигателей по сравнению с регистрами сдвига является выполнение операции сдвига за один такт.

На фиг. 4 в качестве примера показана часть схемы сдвигателя 30 (31), в которой содержатся группа элементов И 56 для сдвига кодов на пять разрядов, группа элементов И

57 для сдвига кодов на шесть разрядов и группа элементов И 58 для сдвига кодов на семь разрядов. Выходы элементов И соответственно связаны с входами группы элементов ИЛИ 59.

Остальные узлы, входящие в состав устройства (регистр, счетчики, сумматоры и т.п.), ничем не отличаются от известных.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 11., счетчики 6 и 16 и регистр 10 установлены в "0", генератор 7 вырабатывает импульсы, элемент И 8 закрыт.

По шине 21 на вход регистра 10 подают. ся коды проекций вектора д Х и gY и признаки типа линии (сплошная, штриховая, пунктирная, штрих-пунктирная) . Знаковые разряды g Х идУ непосрэдственно управляют суммато- ° рами 4 и 5 — определяют режимы их работы — сложение или вычитание.

1091177

В узле 27 сравниваются пс величине коды g Х к д У и вырабатывается один из двух сигналов h Х > g Y или

4gp дХ. По результату сравнения коммутатор 28 выбирает код старших раз- 5 рядов большей из двух проекций и направляет на вход дешифратора 29.

Дешифратор определяет коэффициент и, который выдается на входы сдвигателей 30 и 31 и счетчика 6. В сдвига- О телях 30 и 31 осуществляется деление кодов дХ и д Y на коэффициент и на их выходных шинах 25 и 26 устанавливаются коды приращений координат

3 Х и II Y. Коэффициент п запоминается в счетчике 6(сигналом с триг гера 11 разрешается ввод числа и), т.е. соответствующий счетный триггер устанавливается в единичное состояние. 20

Далее по импульсу начала отображения, поступающему на вход устройства по шине 22, переключается в единичное состояние триггер 11 и открывает элемент И 8. Импульсы гене25 ратора 7 проходят через элемент И 8 на входы сумматоров 4 и 5 в качестве сигналов разрешения ввода приращений о " и о У. Сумматоры 4 и 5 работают в режимах сложения или вычитания в зависимости от уровней напряжений в знаковых разрядах регистра 10. Текущие значения кодов координат с выходов сумматоров 4 и 5 поступают на цифроаналоговые преобразователи 2 и З5

3, в которых они преобразуются в аналоговую форму, усиливаются по мощности и используются в катушках 19 и 20 для отклонения луча ЭЛТ 1.

Одновременно сигнал с выхода тригера ll разрешает срабатывание элементов И 13-15. Если в регистре IO хранится признак сплошной. линии, то открывается элемент И 13 на время отображения вектора. Сигнал с его выхода проходит через элемент ИЛИ !7, увеличивается по амплитуде в усилителе 18 и поступает на модулятор ЭЛТ для отпирания луча.

Если в регистре хранится признак пунктирной линии, то по сигналам с элемента И 8 периодически открывается элемент И 14, сигналы на его выходе присутствуют только во время действия импульсов элемента И 8, благодаря этому вектор отображается в виде последовательности точек.

По признаку штриховой линии должен открываться элемент И 15, третий вход которого подключен к выходу старшего разряда счетчика 16, который используется в качестве делителя частоты.

Счетчик 16 может состоять из двухтрех разрядов. На выходе старшего разряда по импульсам элемента И 8 формируются импульсы меньшей частоты.

Они периодически отпирают элемент

И 15, в результате на модулятор ЭЛТ подается прерывистый сигнал подсвета, вектор отображается в виде последовательности штрихов.

> Для отображения штрих-пунктирной линии достаточно вводить в регистр

lO одновременно два признака — штрих вой и пунктирной линий. В этом случае штрихи отображаются за счет открывания элемента И 15, а точки между штрихами — за счет открывания элемента И 14.

Одновременно импульсы с выхода элемента И 8 поступают на. вход счетчика

6, работающего в режиме вычитания и учитывающего количество вводимых в сумматоры 4 и 5 приращений ц Х и

5 Y.

При выдаче последней пары приращений 3 Х и 3У.в счетчике 6 устанавливается код 0...0. По этому коду срабатывает элемент И 9 (на всех инверсных выходах разрядоь счетчика

6 присутствуют единичные состояния) и переключает в исходное нулевое состояние триггер ll и регистр IO.

Сигнал с выхода элемента И 9 может быть использован в качестве сигнала конца отображения вектора.

В предлагаемом устройстве достигается любая степень точности отображения векторов, так как в нем заданные проекции д Х и g Y сначала делятся на число и для получения приращений

3 Х и 3 У, потом эти приращения и раз выдаются на экран, т.е. умножаются в и раз.

Векторы, одноименные проекции которых отличаются друг от друга на величину, определяемую кодом младших разрядов, отображаются одинаковым количеством приращений, т.е. имеют неодинаковую длину, но вычеркиваются за одно и то же время, практически не отличаются по яркости.

Применение предлагаемого изобретения па сравнению с известным обеспечивает повышение эргономичности устройства. Благодаря тому, что графическая информация в предлагаемом устройстве может отображаться четырьмя типами линий — сплошной, пунктирной, штриховой и штрих-пунктирной, наблюдатель может быстро воспринимать

091177 8 отображаемую ситуацию, схватывать ее одним взглядом. Это позволяет наблюдателю своевременно принимать правильные решения, сводить до мини5 мума возможность возникновения ошибок.

10911 77

l09ll77

Составитель В.Фунтова

Редактор М.Рачкулинец Техред А.Бабинец

Корректор А.Дзятко

Заказ 3082/46 Тираж 699

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4