Устройство для отображения дуг окружностей и эллипсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ И ЭЛЛИПСОВ, содер жащее генератор синусоидального напряжения, соединенный с нуль-органом и одним из входов первого аналогового ключа, а через фазовращатель - с одним из входов второго аналогового ключа, выходы аналоговых ключей соединены с одним из входов управляемых делителей напряжения, другие входы которых соединены с шинами кодов полуосей, а выходы - с первыми входами суммирующих усилителей , вторые входы которых соединены с выходами цифроаналоговых преобразователей, входы которых соединены с щинами кодов координат центра, выходы суммирующих усилителей соединены с отклоняющей системой блока визуализации, блок управления, первый и второй выходы которого соединены с триггером яркости, выход которого подключен к входу управления яркостью блока визуализации, третий выход блока управления соединен с другими входами аналоговых ключей, первый вход блока управления соединен с шиной запуска устройства , отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит управляемый генератор импульсов, счетчик импульсов текущей фазы, фазовый синхронизатор, делитель частоты , три блока сравнения кодов, блок элементов И-ИЛИ, элемент И, первый вход фазового синхронизатора соединен с выходом нуль-органа, а второй вход и выход - соответственно с выходом и управляющим входом управляемого генератора импульсов , выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов текущей фазы, и с первым входом эле (Л мента И, второй юсод которого соединен с четвертым выходом блока управс ления, а выход - со счетным входом делителя частоты, вход установки нуля и выход переполнения которого со единены соответственно с пятым выходом и вторым входом блока управления , вход установки нуля счетчика сд импульсов текущей фазы соединен с со со ю ки выходом нуль-органа, а выходы - с информационньми входами первого и второго блоков сравнения кодов, другие входы которых соединены соответственно с шинами кодов начального и ко нечного углов дуги, с которыми соединены входы третьего блока сравнения кодов, второй выход первого блока сравнения кодов, первый выход второго блока сравнения кодов и первый и второй выходы третьего блока сравнения кодов соединены с входами блока элементов И-ИЛИ, третьи выходы блоков сравнения кодов и выход

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) à 06 F 3/153 — !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3656664/24-24 (22) 28.10.83 (46) 30.04.85. Бюл. У 1б (72) В.Л.Кипоть и О.Л.Кипоть (71) Казанский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени госу дарственный университет имени

В.И.Ульянова †Лени (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 417783, кл. С 06 F 3/153, 1972.

Авторское свидетельство СССР 555415,кл. Г 06 F 3/153, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ДУГ ОКРУЖНОСТЕЙ И ЭЛЛИПСОВ, содержащее генератор синусоидалъного напряжения, соединенный с нуль-органом и одним из входов первого аналогового ключа, а через фазовращатель — с одним из входов второго аналогового ключа, выходы аналоговых ключей соединены с одним из входов управляемых делителей напряжения, другие входы которых соединены с шинами кодов полуосей, а выходы — с первыми входами суммирующих усилителей, вторые входы которых соединены с выходами цифроаналоговых преобразователей, входы которых соединены с шинами кодов координат центра, выходы суммирующих усилителей соединены с отклоняющей системой блока визуализации, блок управления, первый и второй выходы которого соединены с триггером яркости, выход которого подключен к входу управления яркостью блока визуализации, третий выход блока управления соединен с другими входами аналоговых ключей, первый вход блока управле-

„„Я0„„11 53322 ния соединен с шиной запуска устройства, о тлич ающе е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит управляемый генератор импульсов, счетчик импульсов текущей фазы, фазовый синхронизатор, делитель частоты, три блока сравнения кодов, блок элементов И вЂ” ИЛИ, элемент И, первый вход фазового синхронизатора соединен с выходом нуль-органа, а второй вход и выход — соответст— венно с выходом и управляющим входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен со счетным вхопом счетчика импульсов текущей фазы, и с перьым входом элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход — со счетным входом делителя частоты, вход установки нуля и выход переполнения которого со единены соответственно с пятым выходом и вторым входом блока управ3аи 4 ления, вход установки нуля счетчика импульсов текущей фазы соединен с выходом нуль-органа, а выходы — с информационными входами первого и вто- С© рого блоков сравнения кодов, другие Ю входы которых соединены соответствен- Я но с шинами кодов начального и ко— нечного углов дуги, с которыми соединены входы третьего блока сравнения кодов, второй выход первого блока сравнения кодов, первый выход второго блока сравнения кодов и первый и второй выходы третьего блока сравнения кодов соединены с входами блока элементов И-ИЛИ, третьи выходы блоков сравнения кодов и выход

1I53322 блока элементов И-ИЛИ соединены соответственно с третьими, четвертым, пятым и шестым выходаТаким образом, частота Х связана с периодом Т генератора синусоидального. напряжения 1: f=N/Ò.

Вход делителя частоты 16, который имеет коэффициент деления М, связан через элемент И 17 с выходом управляемого генератора импульсов 15.

Счетчик импульсов текущей фазы

18, счетный вход которого подключен

10 к выходу управляемого генератора импульсов 15, а вход установки нуль— к выходу нуль-органа 13, имеет коэФФициент пересчета М . Таким образом код g на счет > 18 пооЭ т

15 порционален текущему значению фазы синусоидальных колебаний с генератора 1, причем нулевое значение фазы определяется импульсом с нульоргана 13. Код М подается на входы

20 блоков сравнения кодов углов 19, 20.

Другие входы этих блоков подключены к шинам кодов начального и конечного углов дуги (т, Ч ). Выходы блоков сравнения кодов углов 21 подклю25 чены. к шинам Мн, к

Каждый из блоков сравнения кодов углов 19-21 имеет три выхода. На первом выходе устанавливается потенЗО циал "1", если первый угол меньше второго, т.е. т сЧ„для блока 19, „(Ч для схемы 20, Ч„с М, для блока 21. На втором входе устанавливается потенциал "1", если первый угол больше второго, т ° е.. Мт ) Ун

35 для блока 19, Чт 2 „для блока 20, Чн Ч„ для блока 21. На третьем входе .потенциал "1" устанавливается при равенстве кодов. Второй выход блока сравнения 19, первый выход блока сравнения 20 и первый и второй выходы блока сравнения 21 соединены с входами блока элементов И—

ИЛИ 22 таким образом, что на выходе

45 блока 22 формируется потенциал 1 если текущая фаза синусоидального напряжения соответствует точке, леИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в графических терминальных устройствах.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Г

Генератор синусоидального напряжения 1 и Фазонращатель 2 формируют два гармонических .напряжения, сдвинутых по Фазе на У/2. Аналоговые ключи 3,4 служат для подачи этих напряжений на управляемые делители напряжения 5,б, связанные с шинами кодов полуосей (В, и К ) . Выходы управляемых делителей йапряжения 5,6 подключены к входам суммирующих усилителей 7-,8, другие входы которых связаны с выходами цифро-аналоговых преобразователей 9, 10, подключенных к шинам кодов координат центра (Х и У). Выходы суммирующих усилителей

7,8 подключены через входы Х,У блока визуализации 11 к отклоняющей системе (например, ЭЛТ) . Вход Z управления яркостью блока визуализации 11.подключен к выходу "1" триггера яркости 12.

Нуль-орган 13, подключенный к выходу генератора синусоидального напряжения 1, вырабатывает серию опорных импульсов, следующих при переходе синусоиды через нуль и соответствующих нулевому углу. фазовый синхронизатор 14 вырабатывает напряженйе, пропорциональное накопленной разности фаз между импульсами с нуль-органа 13 и N -крат. ными импульсами с управляемого гене-: ратора импульсов 15 (И вЂ” число отсчетов углов) .

Частота (f) .Управляемого генератора импульсов 15 зависит от напряжения, подаваемого с фазового синхронизатора 14 на управляющий вход. ми блока управления, шестой выход которого соединен с шиной

"конец построения", f153322 жащей на дуге („, М„ ), т.е. если выполняются следующие системы неравенств:

f0 и к т н и

q ((г ИЛИ

1 H

9 cf или

Выход блока элементов И-ИЛИ 22 и третьи выходы блоков сравнения,1921 соединены с входами блока управления 23, другие входы которого связаны .с шиной "А" запуска устройства и с выходом переполнения делителя частоты 16. Выходы блока управления

23 связаны с входом элемента И 17, с.входом установки "0" делителя частоты 16, с управляющими входами аналоговых ключей 3,4, с входами триггера яркости 12, с шиной "В", на которой формируется сигнал 1 Конец построения". Перед началом построения дуги все триггеры блока управления 23-.и делитель частоты 16 установлены в состояние "0".

Блок управления 23 содержит триггер 24, элемент ИЛИ 25, элемент И

26, триггеры 27, 28, элемент И 29, элемент ИЛИ 30, инвертор 31, элемент

И 32, элемент ИЛИ 33, линию задержки 34, элемент И 35, элемент ИЛИ 36.

Перед началом построения дуги на информационные шины устройства подаются коды начальных условий (X»У»Н

» 1»

"г» Ун Чк) . С приходом импульса

"Пуск" по шине "А" триггер 28 блока управления устанавливается в состоя- 4О !

1 и ние 1, тем самым открывая аналоговые ключи 3,4. Гармонические напряжения, сдвинутые по фазе на Т(/2, с амплитудами, пропорциональными кодам полуосей Б, R, подаются через 45 суммирующие усилители 7,8 на входы

Х, У блока визуализации li. Пишущий элемент (например, луч ЭЛТ) блока визуализации 11 выходит на траекторию дуги без визуализации. Пусковой импульс, задержанный на время выхода пишущего элемента на траекторию дуги с помощью линии задержки 34, устанавливает в.состояние "1" триггер 24, который через элемент И 17 запускает делитель частоты 16.

Если выводится вся окружность или эллипс (т.е. PH к), то через элемент И 35 и элемент ИЛИ 30 импульс с линии задержки 34 устанавливает в "1" триггер 27 и через элемент ИЛИ

36 триггер яркости 12. Разрешающий потенциал поступает с триггера яркости 1? на вход Z блока визуализации 11 и начинается отображение окружности или эллипса. В таком состоянии устройство находится до прихода импульса переполнения с третьего выхода делителя частоты 16.

Этот импульс через элемент ИЛИ 25 устанавливает в состояние "0" триггер 24, который снимает разрешающий сигнал с элемента И 17, что запрещает дальнейшее поступление импульсов на делитель частоты 16. Кроме того, этот импульс через элемент ИЛИ

33 сбрасывает в "0" триггер яркости

12, а через элемент И 26 устанавли-. вает в "0" триггеры 27, 28 и делитель частоты 16 и формирует на шине

"В" сигнал"Конец TlocTpoeHHR Устройство приходит к начальному состоянию.

При выводе дуги (9Н Ф 4к ) возможны два случая. Первый имеет место, если при поступлении импульса с линии задержки 34 фаза синусоидального напряжения такова, что текущая точка не лежит на дуге (.V, 1„ ).

В этом случае на выходе блока элементов И-ИЛИ 22 поддерживается потенциал "0", элемент И 29 закрыт и импульс с линии задержки только устанавливает в "1" триггер 24. В таком состоянии устройство находится до поступления импульса с третьего выхода блока сравнения 19 (= Yн ) ° т

Этот импульс через элемент ИЛИ 36 устанавливает в "1" триггер яркости

l2, а через элемент ИЛИ 30. триггер

27. В таком состоянии устройство находится до прихода импульса с третьего выхода блока сравнения 20 (,f = Чк ) . Этот импульс через элемент И 32, открытый потенциалом "1" с выхода инвертора 31, через элемент ИЛИ 33 поступает на вход установки "0" триггера яркости 12 и на вход элемента И 26. Импульс с выхода элемента И 26 устанавливает в

"0" триггеры 27, 28, а через элемент ИЛИ 25 - триггер 24. формируется сигнал "Конец построения" на ши»» н не В . Устройство приходит к начальному состоянию. Очевидно, что

11 53322 и к

71 P Подписное

Филиал ППП Патент" г. Ужгород . П

Ф

"д. уп Роектная, 4 максимальное время построения дуги в этом случае равно Т.

Другой случай имеет место, если при построении пускового импульса с линии задержки 34 текущая точка лежит на дуге (M н, Ч„ ). .При этом на выходе блока элементов И-ИЛИ

22 поддерживается потенциал "1", элемент H 29 открыт, импульс с линии задержки устанавливает в "1" триггер 24, а через элемент И 29 и элемент ИЛИ 36 устанавливает в "1" триггер яркости 12. В таком состоянии устройство находится до прихода импульса с третьего выхода блока сравнения 20 (Y = Y ) . Этот импульс через элемент 32 И, открытый потенциал "1" с инвертора 31, и через элемент 36 устанавливает в "0" триггер яркости 12, но в отличие от предыдущего случая этот импульс не проходит через элемент И 26, который закрыт потенциалом 0 с триггера 27. В таком состоянии устройство находится до прихода импульса с третьего выхода блока сравнения 19 (Мт = Чн), который через элемент ИЛИ

36 устанавливает в "1" триггер яркости 12, а через элемент ИЛИ 30 — триггер 27, В таком состоянии устройство находится до прихода импульса nepe-f0 полнения с третьего выхода делителя частоты 16. Этот импульс через элемент ИЛИ 25 устанавливает в "0" триггер 24, а через элемент ИЛИ. 33 триггер яркости 12. Кроме того, этот

15 импульс через элемент ИЛИ 33, элемент И 26, открытый потенциалом "1" с триггера 27, устанавливает в "0" делитель частоты 16, триггеры 27, 28 и формирует сигнал "Конец построения" на нине "В". Устройство приходит в начальное состояние. Максимальное время построения дуги в этом случае равно Т.