Устройство для формирования графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

(72) Авторы иэобретеиия

Ю.Н. Косников и Н.П. Сергеев (71) Заявитель

Пензенский политехнический институ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ИНфОРИАЦИИ HA ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ

ТРУБКИ

3

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации, Известно устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащее формирователи пилообразных и параболических напряжений строчкой и полукадровой частот, сумматоры и блоки сравнения (1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст" ройство для формирования графической информации на экране ЭЛТ, содержащее последовательно соединенные умножители, сумматоры, первые квадраторы, инверторы и элементы:ИЛИ, подключенные к первым входам сумматора-компаратора, второй квадратор, типа управления размером фигур; шины сигналов смещения иэображения, шины управления параметрами фигур и вины сиг2 налов строчной и полукадровой развертки f2).

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

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

- Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее по каждой из координат последовательно соединенные сумматор, квадратор, инвертор и элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к квадратору, дополнительный квадратор, вход которого соединен с виной управления размером фигур, а выход " с первым входом сумматора- компаратора, с вторым и третьл им входами которого соединены выходы

3 911599 элементов ИЛИ, две шины сигналов смещения иэображения, три шины управления параметрами изображения, шины сигналов строчной и полукадровой синхронизации, введены три генератора пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два умножителя и двухпозиционный ключ, один из входов генераторов пилообразного напряжения соединен с соответствующими шинами управ- IO ления параметрами изображений, шина сигналов полукадровой синхронизации соединена с другими входами первого генератора пилообразного напряжения непосредственно и третьего генерато- ts ра пилообразного напряжения - через двухпозиционный ключ, шина сигналов строчной синхронизации соединена с другими входами второго генератора пилообразного сигнала непосредствен- щ но и третьего генератора пилообразного сигнала — через двухпоэиционный ключ, выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подключены к входам соответствующих сум- zs маторов, а выход третьего - к четвертому входу сумматора-компаратора, один иэ входов умножителей соединен с шинами сигналов смещения изображе" ния, другие входы — с шинами управле- щ ния параметрами изображений и входами пороговых элементов, выходы которых подключены к третьим входам элементов

ИЛИ, а выходы умножителей соединены с другими входами соответствующих сумматоров.

- На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит генераторы 1 и 2 пилообразного напряжения, .шины и 4 управления параметрами изображения, шины 5 и 6 управления строчной и полукадровой синхронизации сумматоры 7 H 8, умножители 9 и 10, шины

11 и 12 сигналов смещения изображе ния, квадраторы 13 и 14, 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,50 генератор 24. пилообразного напряжения, шину 25 управления параметрами изобракенил, двухпозиционный ключ 26.

Цина 3 управления параметрами изображения подключена к входу порогового элемента 19, а также к первым входам умножителя 9 и генеоаторч 1 пилообразного нючплн . в л г нхрониза4 ции 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 l5 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 4 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 б 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. Выход сумматора 8 последовательно через квадратор 14, инвертор 16 и элемент ИЛИ 18 подключен к третьему входу сумматора-компаратора 2 1, четвертый вход которого соединен с выходом генератора 24 пилообразного напряжения. Вход генератора 24 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 14 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

0:» А J А (х-х ) + В (Bf ° (у-у) +

+ CL(K

К,К - коэффициенты, принимающие значения 0 или 1;

- ширина телевизионного растра;

9115

R - размер фигуры; хо у - координаты центра фигуры; х у - текущие координаты растра.

При соответствующем выборе величин и знаков, входящих в неравенство (1) коэффициентов, оно описывает любую .из фигур конических сечений. Входящие в него члены и коэффициенты лозволяют раздельно управлять различными параметрами изобретения. 10

Устройство работает следующим образо 4.

По шинам 3, 4 и.25 с электронной вычислительной машины, потенциометров или иных датчиков на схему устройства подаются напряжения постоянного тока, пропорциональные коэффициентам

А, В и С неравенства (1) соответственно. На шины 11 и 12 подаются напряжения, пропорциональные текущим горизонтальной и вертикальной координатам центра формируемой на экране фигуры. Генератором 1 формируется пилообразное напряжение, размах и направ 25 йение изменения которого определяются напряжением с шины 5. Выходное напряжение генератора 1, соответствующее е выражении (1) члену АХ» поступает иа.сумматор 7, где получает смещение, 30 пропорциональное произведению горизонтальной координаты центра отображаемой фигуры на коэффициент A. 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 А (х-хо )

Я выражения (1). Параболическое напря40 жение 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, представляет собой постоянное напряжение высокого или низкого уровня в зависимости от знака сигнала с шины 3 (знака коэффициента А). Выходной сиг99 6 нал элемента ИЛИ 17 может быть описан в виде

А (х - хо): sgnA- или А -/A f . (х "" х„), что соответствует выражению (1).

Аналогично с помощью генератора 2, сумматора 8, умножителя 10, квадрато" ра 14, инвертора 16, элемента ИЛИ 18 и порогового элемента 2О формируется параболическое напряжение, соответствующее в выражении (1) члену В. В Я х (у " у- ) . Размах и знак этого наЯ пряжения определяются величиной и знаком сигнала, поступающего с шины 4 (величиной и знаком коэффициента В), а частота повторения - импульсами полукадровой синхронизации с шины 6.

Вертикальная координата центра отображаемой фигуры задается напряжением с шины l2. Параболическое напряжение . полукадровой 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 пи" лообразное напряжение с выхода генератора 24. Размах и направление 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 24 шину 5 или вину 6.

Снимаемое с генератора 24 пилообразное напряжение соответствует в выражении (1) члену CL (K< x + Qy), при этОм 1 KZ - сОстОяния двухпОзициОН ного 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 устройства отображения, то на экране трубки возникает одно из изображений, описываемых выражением (1).

Изменение напряжений на шинах 3 и 4 приводит к изменению полуосей формируемой на экране фигуры, Т.Ь. к изменению ее формы. Изменение поляр"

Формула изобретения

7 91159 ностей управляющих напряжений на шинах 3 и 4 позволяет переходить от одной фигуры конического сечения к другой, т.е. менять вид изображения. Изменение напряжений на шинах ll и 12 позволяет перемещать фигуру по экрану, не изменяя ее формы и размеров, а,изменение напряжения на шине 23 изменяет размер фигуры без изменения ее формы (подобное преобразование). При 1в нулевом напряжении на шине 25 отобра жаются фигуры центральных конических сечений, для отображения остальных фигур это напряжение должно быть отлично от нуля, зато необходимо ра- тз венство нулю напряжения на одной из . шин 3 или -4.

Предлагаемое устройство позволяет формировать на экране ЭЛТ фигуры любых конических сечений, в том числе щ и вырожденных. Эта широта функциональных воэможностей, позволяет использ вать устройство для получения весьма широкого класса изображений (ви" зуальной обстановки, карт, планов 2$ местности, условных обозначений) в ,системах отображения информации раз-. личного назначения.

Устройство для формирования гра. Фической информации на .экране электроннолучевой.трубки, содержащее по каждой из координат последовательно соединенные сумматор, 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 сумматора-компаратора, с вторым и третьим входами которого соединены выходы элементов ИЛИ, две шины сигналов смещения изображения, три шины

9 8 управления параметрами иэображения, шины сигналов строчной и полукадровой синхронизации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет автоматической перестройки при переходе от одного типа фигур к другим, в него введены три генератора пилообразного напряжения, два пороговых элемента, два умножителя .и двухпоэиционный ключ, одйн из входов генераторов пилообразного напряжения соединен с соответствующими шинами управления параметрами иэображений, шина сигналов полукадровой синхронизации соединена с другими входами первого генератора пилообразного напряжения непосредственно и третьего генератора пилообразного напряжениячерез .двухпозиционный ключ, шина сигналов строчной синхронизации соединена с другими входами второго генератора пилообразного сигнала непосредственно и третьего генератора пилообразного напряжения - через двухпо" зиционный ключ, выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения подключены к входам соответствующих сумматоров, à выход третьегок 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 соответ, ствующих сумматоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1г 580568, кл, 6 06 К 15/20, 1977. .2. Авторское свидетельство СССР

И 473201, кл. 0 06 K l5/20, 1975 (прототип).

911599

Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1136/44

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

Составитель 6. Косников

Редактор А. Иотыль Техред И.рейвес Корректор И. Коста