Устройство для отображения графической информации — SU 732939 (original) (raw)
Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП И ИЗОБ 732939 К АВТОРСКОМ 61) Дополнительно М. Кл.(23) ПриоритетОпубликовано 06 К 15/ рственный комиСССРлам изобретении открытий суд 53) УДК б 81, 327 11 (088. 8)а опублик 72) Авторы изобретения М, Гарц в и Н,А, Щербако 71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛ Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в устройствах отображения графической .информации на электроннолучевых трубках (ЭЛТ) .Известно устройство для отображения графической информации, в котором для формирования изображения используется метод фигур Лиссажу, Это устройство содержит регистры абсцисс, ординат и характеристик линий, преобразователи код-постоянное напряжение, сумматоры, преобразователи код-переменное напряжение, генератор синусоидаль ных колебаний,фазовращатель, блок подсветки и электроннолучевую, трубку 1.Недостаток этого устройства большое время, затрачиваемое на Формирование изображения.Известно устройство для отображения графической информации, содер жащее регистры абсцисс и ординат линий, входя которых через преобра" эователи -код-постоянное напря- жение соединены с одними входами сумматоров, на вторые входы которых включены выходы преобразователей ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСОРМА 11 ИИкод-переменное напряжение,и сь входами Формирователей импульсов. Выходы формирователей подсоединейы ко входам схемы пересчета,выход которой через датчик периодасинусоиды подключен на один входфазовращателя, второй вход фазовращателя объединен с выходом регистра характеристик линий и со входом блока подсветки, а выходы включены на вторые входы преобразователей код-переменное напряжение.На первые выходы преобразователей 15код-переменное напряжениеподключены выходы регистров проекцийлиний, Выходы сумматоров и блокаподсветки включены на выходныешины устройства 12).Укаэанное устройство имеет тотнедостаток, что время непосредственного вычерчивания, как самыхдлинных, так и сажх коротких лн"ний всегда остается постоянным иравным периоду синусоидального напряжения датчика, величина которого;выбирается исходя из частотныхсвойств отклоняющей системы и максимально возможных размеров отображаевых линий, Как показановыше,30 40 50 55 снову графических иэображенийсоставляют короткие прямые линии.Кроме того, любое графическое изображение всегда сопровождается пояснительными надписями, условнымиобозначениями и т.д., элементы которых имеют малые размеры, это приводит к значительному снижению быстродействия устройства при вычерчивании буквенно-цифровой и знаковойинформации,цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Бель достигается тем, что в устройство для отображения графическойинформации, содержащее первый датчик периода синусоиды, блок подсветки, подключенный к управляющемуэлектроду ЭЛТ, сумматоры, выходыкоторых подключены к первой отклоняющей системе ЭЛТ, первый вход блока подсветки подключен к выходурегистра линий и к первому входуфазовращателя, выходы фазовращателя соответственно подключены к первым выходам первого и второго преобразователей код-переменное напряжение, вторые входы которыхсоответственно соединены с выходами регистров горизонтальных и вертикальных проекций линий, входыкОторых подключены ко входам. регистров линий, координаты Х и координаты У к горизонтальным проекциям линий, а выходы регистров координатыХ и координаты У соединены со входами третьего и четвертого преобразователей код-постоянное напряжение, выходы которых подключеныко входам соответствующих сумматоров и через формирователи - ко входам счетчика, введены пять блоковключей, два элемента И, второй датчик периода синусоиды, коммутатор,первый вход которого подключен квыходу счетчика через последовательно соединенные первый датчикпериода синусоиды и первый элементИ, а второй вход коммутатора подключен к выходу второго элементаИ через второй датчик периодасинусоиды, а выход коммутатора соединен со вторым входом фазовращателя, причем первый вход первогоэлемента И и выход счетчика подключены к первому входу второго элемента И, а второй вход первого элемента И соединен со вторым входомблока подсветки, первыми входамипервого и фвторого блоков ключей ипервым входом третьего блока ключа,вход которого подключен ко входурегистра линий, а второй выходтретьего блока ключей соединен совторым входом второго элемента Ии первыми входами четвертого и пятого блоков ключей, выходы которыхсоответственно подключены к второйОтклоняющей системе ЭЛТ, а выходы первого и второго блоков ключейсоединены со вторыми входами первого и второго сумматоров, причемвторые входы первого и второго блоков ключей подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователей и к вторым входамчетвертого и пятого блоков ключей.На чертеже приведена структурная схема устройства,Устройство содержит кодовую шину 1, регистры 2, 3 координат Х икоординат У, регистры 4, 5 горизонтальных и вертикальных проекцийлиний, регистр 6 линий, преобразователи 7, 8 код-постоянное напряжение, сумматоры 9 и 10, преобразователи 11-12 код-переменное.напряжение, формирователи 13 и14 импульсов, счетчик 15, фазовращатель 16, первый датчик 17 периода синусоиды, блок 18 подсветки,блок 19 ключей, блоки 20, 21, 22,23 ключей, элементы И 24 и 25,электроннолучевую трубку 26, первую ивторую отклоняющие системы 27 и 28,второй датчик 29 периода синусоидыи коммутатор 30.В предлагаемом устройстве кодовая шина 1 объединена со входами.регистров 2 и 3 координаты Х и координаты У, регистров 4 и 5 горизонтальных и вертикальных проекций линий, регистра 6 линий и первого блока 19 ключей, Выходы регистров 2,3 соединены со входами преобразователей 7 и 8 код-постоянное напряжение, выходы которых соединены содними входами сумматоров 9 и 10и входами формирователей 13 и 14 импульсов. Выходы формирователей 13и 14 подключены ко входам счетчика15, Вторые входы сумматоров 9 и 10соединены с выходами блоков 20, 21ключей, а выходы подключены к первой отклоняющей системе 27.Выходы регистров 4, 5 включенына одни входы преобразоватеЛей 11и 12 код-переменное напряжение,вторые входы которых связаны с выходами фазовращателя 16., Выход преобразователя 11 соединен с одними входами блоков 20 и22 ключей, а преобразователя 12с одними входами блоков 21, 23 ключей. Вторые входы блоков 20 и 21объединены с нулевым выходом первого блока ключей, одним входом элемента И 24 и одним входом блока 18подсветки, второй вход которого связан с выходом регистра 6 и однимвходом фазоврашателя 16, а выходподключен к управляющему электродуЭЛТ 26.Вторые входы блоков 22 и 23.объединены с. единичным выходом первого блока 19 ключей и одним вхоцом элемента И 25, второй вход когооого связан с выходом счетчика1 и вторым входом элемента И 24,Выходы блоков 22 и 23 подключены ковторой отклоняющей системе 28.Выходы элементов И 24, 25 включены на входы первого и второго датчиков 17, 29 периода синусоиды, выходы которых через коммутатор 30 связаны со вторым входом фазовращателя 16,Устройство работает следующимобразом.данные о .вычерчиваемой-линии покодовой шине 1 поступают на регист"ры 2-6 и первый блок 19 ключей. Преобразователи 7, 8 преобразуют кОдыкоординаты Х и координаты у в постоянные напряжения, которые поступа,ют через сумматоры 9 и 10 сразу навходы первой отклоняющей системы27 и обеспечивают установку луча взаданное место экрана ЭЛТ, Эти напряжения, несущие информацию о значениях кодов координат, а следовательно и о длительностях, вызываемыхими переходных процессов, поступают также на входы схем 13 и 14, формирующие задержанные импульсы запуска датчиков 17 и 29 периодасинусоиды. Величины задержки импульсов в схемах 13 и 14 управляются амплитудами выходных напряжений и соответствуют реальным длительностям переходных процессов вканалах координат. Начало вычерчивания линий определяется в устройстве исходя из длительности большегопереходного процесса, поэтому выходы схем 13 и 14 подключены ксчетчику, который пропускает назапуск датчиков 17 и 29 импульс,пришедший на ее вход вторым.Выбор датчика периода синусоидыосуществляется с помощью первогоблока ключей.Если вычерчивается линия, относящаяся к графическому изображению,то триггер 19 остается в нулевомсостоянии. В этом случае импульссо схемы 15 проходит через элементИ 24 и включает первый датчик 17.Синусоидальное напряжение с выходадатчика 17 через коммутатор 30 поступает на вход фазовращателя 16,который, в соответствии с принятымна регистр б кодом класса линии,выдает на входы преобразователей9, 10 два однопериодных синусоидальных напряжения, сдвинутых меж"ду собой по фазе. Преобразователи11, 12 преобразуют коды длин проекцийлиний, поступающих с регистров4, 5 в переменные напряжения сост"ветствующей амплитуды, которые через блОки 20 и 21 поступают на входы сумматоров 9 и 10 и далее на первую отклоняющую систему 27. Такимобразом на. экране ЭЛТ вычерчивается линия, являющаяся элементом графического изображения. 5 30 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Если на входные регистры поступает информация о линии, относящейся к буквенно-цифровой или знако" вой информации, которая сопровождается признаком короткой линии, то первый блок ключей устанавливается в единичное состояние. В этоМ случае сигнал с выхода счетчика 15через элемент И .25 включает второй датчик 29 периода синусоиды,Сину" соидальное напряжение. с выхода датчика 29 имеет значительно меньшую по сравнению с напряжением датчика 17, длительность периода, величина которой определяется свойствами второй отклоняющей системы 28. Это напряжение через коммутатор 30 по" ступает на,вход фазовращателя 16 и далее на входы преобразователей 11 и 12, как было показано выше.С выхода преобразователей 11 и 12 переменные напряжения соответствующей амплитуды поступают через ключи 22 и 23 на входы второй Ьтклоняющей системы 28, которая, в отличие от отклоняющей системы 27, имеет значительно меньшее число витков и тем самым является менее инерционной. Предварительный вывод луча в точку рисования осуществляется в этом режиме .также, как и в случае рисования длинных линий. Таким образом, на экране электроннолучевой трубки с большей скоростью будет вычерчена линия, являющаяся элементом буквы, цифры, славного знака.По данным, принятым с регистра 6 и в зависимости от состояния первого блока ключей, блок 18 подсветки вырабатывает импульс подсветки той или иной части фигуры Лиссажу .Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет значительно сократить время на формирование иэображения букв, циФр, условных знаков и тем саьым повысить его быстродействие. Это утверждение основывается на том, что воспроиз - ведения на экране ЭЛТ любого законченного элемента иэображения необходимо затратить время, складывающееся из времени вывода луча в исходную точку рисования 6) и вре" мени непосредственного рисования элемента (1 р ). Для метода Фигур Лиссажу, используемого как в извест" ном, так и в,предлагаемом устройве, время непосредственного рисования равно периоду синусоидальногонапряжения датчика т,е.1 р = Т. От"сюда время формирования кадраизображения (1 Е), содержащего эле.менты можно определить какЗО 1 р =йТф 35 - МТ 2 где Ь - время затрачиваемое нанывод луча в точку рисования элемента изображения.При использовании метода фигурЛиссажу любое графическое изображение формируется в виде композициинебольшого числа видов графическихэлементов. К ним относятся отрезкипряьых, окружности и их дуги, эллипсы. Если рассмотреть алфавит, состоящий из арабских цифр, русскихи латинских букв, то не труднозаметить, что для получения любогоиэ входящих в него символов методомфигур Лиссажу достаточно в среднем3,5 графических элементов (отрезокпрямой, окружности или ее дуга).Следовательно, для вывода наэкран ЭЛТ чертежа, состоящего изй линий и пояснительной информации,необходимо сформировать Н + 3,55=4,5 И графических элементов, Дляэтого потребуется время (1 р)1 р =4,5 МТ,где Т - период используемого синусоидального напряжения,Учитывая, что время, затрачиваемое на вывод луча в исходные точки рисования графических элементов,будет одинаковым как для известного, так и для предлагаемого устройства, оценим выигрыш времени, получаемый в предлагаемом устройствепри непосредственном вычерчиванииграфических элементов.Для известного Устройства этовремя составляет Тр = 4,5 И Т.Для предлагаемого устройства где К - коэффициент, определяющий степень повышения частоты второго датчика периода синусоиды относительно первого (К = 1, 2, 3 й ) . Таким образомФ,5 ЛОТ (+З,Б)ЧТ 35 К Это отношение и характеризует выигрыш времени, получаемый в предлагаемом устройстве при формировании изображения на экране ЭЛТ,Расчеты показывают, что в занисимости отизменения. К в пределах 2/10 этот выигрыш составляет соответственно 1,63-3,33 раза. Формула изобретения Устройство для отображения графической информации на экране ЭЛТ, сппатикащее первый датчик периода синусоиды, блок подсветки, подключенный к управляющему электроду ЭЛТ,35 40 45 50 55 сумматоры, выходы которых подключены к первой отклоняющей системеЭЛТ, первый вход блока подсветкиподключен к выходу регистра линийи к первому входу фазовращателя,выходы фазовращателя соответствен -.но подключены к первым входам первого и второго преобразонателейкод-переменное напряжение, вторыевход которых соответственно соединены с выходами регистров горизонтальных и вертикальных проекций линий, входы которых подключены ковходам регистров линий, координатыХ и координаты У к горизонтальнымпроекциям линий, а выходы регистровкоординаты Х и координаты У соединены со входами третьего и четвертого преобразователей код-постоянное напряжение, выходы которых подключены ко входам соотнетстнующихсумматоров и через формирователико входам счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью понышения быстродействия устройства, в него введены пять блоков ключей,дна элемента И, второй датчик периода синусоиды, коммутатор, первый вход которого подключен к выходусчетчика через последовательно соединенные первый датчик периода синусоиды и первый элемент И, а второй вход коммутатора подключен квыходу второго элемента И через,второй датчик периода синусоиды, а выход коммутатора соединен со вторым входом фазовращателя, причемпервый вход .первого элемента И ивыход счетчика подключены к первому входу второго элемента И, а второй вход первого элемента И соединен со вторым входом блока подсветки, первыми входами первого и второго блоков ключей и первым входомтретьего блока ключа, вход которогоподключен ко входу регистра линий,а второй выход третьего блока ключей соединен со вторым входом второго элемента И и первыми входамичетвертого и пятого блоков ключей,выходы которых соответственно подключены ко второй отклоняющей системе ЭЛТ, а выходы перного и второго блоков ключей соединены со вторыми входами первого и второго сумматоров, причем вторые входы первого и второго блокон ключей подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователей ико вторым входам четвертого и пятого блоков ключей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР9 229028, кл, С 06 К 15/20, 1966.2, Авторское свидетельство СССР9 483690, кл, 0 06 К 15/20, 197332939 Составитель О. КнязевА. Мотыль Техред М,Петко Корректор; В, Сини еда илиал ППП Патент, г, Ужгород, ул . Проектная акаэ 1556/12 Тираж ПНИИПИ Государст по делам иэобр 113035, Москва, 751енного комиттений и откр-35, Раушска Подпи си сета СССРтийнаб д, 4/5