Устройство для отображения дуг окружностей на экране электронно-лучевой трубки

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах отображения информации для начертания дуг окружностей. Цель изобретения - повышение быстродействия , надежности и качества отображения за счет обеспечения постоянной яркости, которая достигается введением третьего блока памяти,блока интеграторов и умножителя. Постоянство скорости рисования позволяет отображать окружности любого радиуса с неизменной яркостью, а прямо пропорциональная зависимость времени рисования от радиуса отображаемой дуги или окружности позволяет повысить быстродействие устройства. I Ш1.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09! (И! (504 6,09 С 1 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCKGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2! ) 3834604/24-24 (22) 30.12.84 (46) 30.12.86. Бюл. N- 48 (72) Г.В.Лобунец (53) 681.327.! 1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 469984, кл. G 09 О 1/08, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М - 881817, кл. G 09 G 1/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ДУГ

ОКРУЖНОСТЕЙ HA 3KPAHE ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к области автома тики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах отображения информации для начертания дуг окружностей. Цель из обретения — повышение 6ыс тродействия, надежности и качества отоб ражения за счет обеспечения постоянной яркости, которая достигается введением третьего блока памяти,блока интеграторов и умножителя. Лостоянство скорости рисования позволяет отображать окружности любого радиуса с неизменной яркостью, а прямо пропорциональная зависимость времени рисования QT радиуса отображаемой дуги или окружности позволяет повысить быстродействие устройства.

1 ил.

1280436

2 l

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации для начертания дуг окружностей.

Цель изобретения — повьш ение быс.тродействия, надежности и качества отображения за счет обеспечения постоянной яркости.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит регистр 1, триггер 2, элемент И 3, счетчик 4, третий блок 5 памяти, умножитель

6, первый 7 и второй 8 блоки памяти,третий цифроаналоговый преобразователь 9, блок 10 интеграторов, сумматоры 11 и 1 2, первый 13 и второй 14 цифроаналоговые преобразователи, электронно-лучевую трубку 15 (ЭЛТ) и блок 16 сравнения. Регистр

1 и блок 16 сравнения образуют блок

17 задания конечного угла дуги, который предназначен для получения сигнала окончания рисования дуги на экране ЭЛТ 15.

Регистр 1 предназначен для хранения кода конечного угла дуги, Блок

16 сравнения вырабатывает сигнал окончания рисования дуги на экране

ЭЛТ в случае, если число, поступающее на него с выхода умножителя 6, больше или равно. коду конечного угла дуги, хранящемуся в регистре l,Триггер 2 предназначен для получения сигнала подсвета для ЭЛТ, который одновременно является сигналом пуска и останова устройства. Пуск и останов устройства осуществляется посредством управления счетчиком 4 по синхровходу через элемент 3. Счетчик

4 предназначен для хранения кода на ального угла дуги и прибавления к .=тому ходу единицы с приходом тактового импульса. Третий блок 5 памяти предназначен для преобразования кода радиуса дуги в код отношения максимального радиуса отображаемой окружности Р,,к„. к заданному радиусу

R, подаваемого ло входу 18, причем все значения Р„ „/R хранятся в блоке

5 памяти в виде таблицы вычисленных значений. Умножитель 6 предназначен для хранения кода, вычисленного тре-. тьим блоком 5 памяти, и умножения этого кода на число, поступающее с выхода счетчика 4, с последующей выдачей результата на вход первого 7

X=R созе=R-соя(-- t)

wY

30 7=R 1 =Б sin(-- t) ь, ht где R — радиус окружности; оЗ вЂ” круговая частота; время; у/ - величина приращения угла в единицу времени.

Запишем это выражение в виде

U =U cos(- t)

40 к

U =J.J s i n (- - t ) .

У R K (2) Благодаря наличию в выходной части устройства блока 10 интеграто45 ров выражение (2) преобразуется.

Ц =k R = — (U соя.К= х к " i p

U =k-R = -- I П sin %= — sin&

ОЗ

Uн соя й, 1.„и) (3) 50 где U,JJ„ х отклоняющие напряжения по осям проекции радиуса на соответствующие оси координат; коэффициент пропорцио" нальности, постоянная времени интег— раторов;

Lц и второго 8 блоков памяти и блока 17 задания угла дуги. Первый 7 и второй

8 блоки памяти предназначены для функционального преобразования кода, 5 поступающего с выхода умножителя 6 в коды синуса и косинуса соответственно, которые вычислены заранее и хранятся в этих блоках. Третий цифроаналоговый преобразователь 9 предназначен для преобразования кодов синуса, косинуса в пропорциональный им ток, который управляет работой блока 10 интеграторов ° Сумматоры

11 и 12 предназначены для формирова15 ния отклоняющих напряжений для ЭЛТ !

5, которые получаются суммированием соответствующих выходных сигналов блока 10 интеграторов и первого 13 и второго 14 цифроаналоговых преобра20 зователей, которые предназначены для преобразования координат центра дуги в напряжение, Устройство работает следующим образомм.

Параметрическое уравнение окружности имеет вид

1280436

10!

5 мин где — минимальное приращение угмин ла; а у — текуп ее значение приращения угла.

Таким образом, при отображении дуг окружностей на экране ЭЛТ возможно изменение их размеров и времени отображения путем изменения одного параметра — приращения угла.

Код центра дуги поступает из источника информации, например ЭЦВМ (не показан) по входах 19 и 20 на цифроаналоговые преобразователи 13 и 14, в результате чего луч выходит в заданную точку. Код радиуса окружности или дуги поступает по информационному входу 21 на вход третьего блока памяти 5, где преобразуется в отношение Р /R, с выхода комикс торого преобразованный код поступает в регистр (не показан), множимого умножителя 6 и там запоминается. Код начального угла дуги пон. ступает с входа 22 на информационный вход счетчика 4, запоминается в нем и переписывается в регистр множимоU — постоянное напряжение

\ соответствующее максимальному радиусу.

Так как U есть ни что иное как опорное напряжение цифроаналогового преобразователя 9, то радиус отоб— ражаемой дуги или окружности в соответствии с (3) определяется выражением

kR= -- -- = -- -, (4)

Т u3 i uI где U — опорное напряжение.

Для окружностей максимального радиуса выражение (4) можно записать в виде где uJ — минимальная угловая частомин та;

R — максимальный радиус окружМс Кс . ности .

Совместное решение уравнений (4) и (5) позволяет получить выражение для д;

1 мин . (6)

R д

Но, так каки) = --, то лч = -ь аь --фомин > (7)

55 го умножителя 6, с выхода которого результат произведения (R „/R) f„ поступает на вход первого 7 и второго 8 блоков памяти, где формируются коды sin(R < /R) и cos(R . У /R) соответственно. В соответствии с этими кодами третий цифроаналоговый преобразователь 9 и блок 10 интеграторов формируют аналоговые напряжения, которые складываются в (аналогавых) сумматорах 11 и 12 с напряжениями координат центра дуги. В результате луч на экране перемещается в начальную точку рисования дуги. Код конечного., угла дуги ч „ поступает по входу 23 и запоминается в регистре 1 блока 17 задания угла дуги. 1

По сигналу "Пуск" по входу 24 на выходе триггера 2 устанавливается потенциал "1", в результате чего появляются сигналы подсвета 3JIT и сигнал разрешения прохождения тактовых импульсов через элемент И 3 на синхровход счетчика 4, состояние которого в каждом такте увеличивается на единнцу и переписывается в регистр множимого умножителя 6. Изменение состояния счетчика на единицу соответствует изменению угла на величину л в выражении (71. Так как м н в регистре множимого умножителя 6 хранится код R /R, то на выходе ис кс умножителя в каждом такте вырабатывается значение угла 4 увеличенное на У в соответствии с выражением

I.7) . Код произведения с выхода умножителя поступает на вход блоков памяти значения синуса 7, значений косинуса 8, с выходов которых преобразованные значения поступают на третий цифроаналоговый преобразователь 9, который вместе с блоком 10 интеграторов формирует аналоговые напряжения в соответствии с выражением (3), где

U =U,„ — опорное напряжение третьего цифроаналогового преобразователя 9, а г. — постоянная времени блока 10 интеграторов. Выходные напряжения блока 10 интеграторов через аналоговые сумматоры 11 и 12 поступают на отклоняющую систему ЭЛТ 15, в результате чего изображение дуги на экране ЭЛТ формируется в виде отрезков единичной длины с наклоном, задаваемым в каждом такте умножителем 6.

Когда код на выходе умножителя

6 становится большим или равным значению конечного угла дуги, блок 16

1280436 6 входами "код центра дуги по координате Х и координате У" соответствен<а- но, а выходы подключены к первым входам сумматоров, выходы которых соединены с отклоняющей системо" 3JIT модулятор которой соединен с выходом ть триггера, подключенным к первому входу элемента И, второй вход которое го является тактовым входом устрой10 ства, а выход элемента И соединен с первым входом счетчика, второй вход которого является информационным входом устройства, а входы группы— входами код начального угла дуги

15 устройства, регистр, вход которого является информационным входом устройства, а входы группы — входами

"код конечного угла дуги 1 устройст— ва, выход регистра соединен с пер20 вым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом сравнения устанавливает триггер 2 в состояние "0 1, в результате чего за пирается модулятор ЭЛТ 15 и прекрав ется подача тактовых импульсов по входу 25 на синхровход счетчика 4 через элемент И 3 °

Таким образогл,дуга или окружнос на экране ЭЛТ отображается в виде отрезков, причем длина отрезков вс время постоянна, а с изменением ра диуса меняется их число, которое равно Н=4В.

Так, например, при R =256 (р диус передается восьмиразрядным ко дом) N=1024, а при R=10, N=40. Так .как длина отрезка Г и скорость рисования U являются величинами пост янными и задаются тактовой частото и постоянной времени интеграторов, то с умены11ением радиуса окружнос ти путь, проходимь|й лучом F=N 3=4RL уменьщается прямо пропорционально радиусу В, при этом прямо пропорционально радиусу уменыяается и время рисования t=S/U=4R2/V. триггера, второй вход которого является входом "пуск" устройства, первый и второй блоки памяти, вы25 ходы которых подключены к входам третьего цифроаналогового преобраТаким образом, постоянство скорости рисования позволяет отображать окружность любого радиуса с неизменной яркостью, а прямо пропорциональная зависимость времени рисования от радиуса отдбражаемой дуги или окружности позволяет получить зна— чительный выигрьпп в быстродействии всего устройства при рисовании дуг и окружностей радиусом, меньщим максимального.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для отображения дуг окружностей на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ), содержащее первый и второй цифроаналоговые преобразователи, входы которых являются зователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, надежности и качества отображения за счет обеспечения постоянной яркости, оно содержит блок интеграторов, вход которого соединен с выходом трегьего цифроаналогового преобразователя, а выходы— с вторыми входами сумматоров, умножитель, первый вход которого подключен к выходу счетчика, а выход— к входам первого и второго блоков памяти и второму входу блока сравнения и третий блок памяти, вход которого является информационным входом устройства, входы группы входами "радиус окружности" устройства, а выход третьего блока памяти соединен с вторым входом умножителя.

1280436

С ос та в и тель С . Гришин

Редактор Т.Митейко Техред Л.Олейник . Корректор M.демчик

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7055/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4