CS199353B1 - Zapojení generátoru signálů pro Vytvoření vektoru na zobrazovacím zařízení - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení generátoru signálů pro vytvoření vektoru na zobrazovacím zařízení, přičemž tento generátor je zapojen mezi výstup grafických dat z počítače, určených například pro zobrazeni technických výkresů, map apod., a příslušné zobrazovací zařízení, jímž může být běžné grafické zařízení, například souřadnickový zapisovač, nebo také osciloskop.

S rozvojem výpočetní techniky vzrůstá význam a důležitost grafických zobrazovacích zařízení jako prostředků komunikace mezi operátorem a počítačem. Snaha o zjednodušené řízeni zobrazovacího zařízení signály z výstupu počítače za cenu náročnějšího technického vybavení vede k určitému rozsahu autonomie zobrazovacího zařízení, které jedinou instrukcí přivedenou z výstupu počítače generuje základní prvky obrazu, jako jsou například alfanumerické znaky, oblouky, vektory, speciální značky a podobné.

Generátor signálů pro vytvoření vektoru na zobrazovacím zařízení, to je obvody, zapojené mezi výstup grafických dat z počítače a zobrazovací Zařízení, jsou zpravidla vytvořeny kombinací integračního obvodu a komparátoru a to dvojmo, vzhledem k existenci dvou os X,Y zobrazování. Obvody jsou s výhodou provedeny na bázi integrovaných obvodů Výchozí, tedy počáteční souřadnice vektoru se zadávají jako počáteční podmínky integrátoru, jehož vstupní signál odpovídá rozdílu mezi počáteční a koncovou hodnotou vektoru. Sou199 353

199 3S3 řadnice konce vektoru tvoří referenční napětí komparátorů, které při ekvivalenci výstupního napětí integrátoru s tímto napětím přepínají funkci integrátorů, z integrováni na zapamatováni·

Alternativním řešením, které předpokládá užití velmi přesných integrátorů, je přepínání funkce integrování na funkci zapamatování po určité konstantní době, přičemž je komparátor nahrazen časovým obvodem, například multivibrátorem.

Nevýhodou prvního řešení je relativní složitost, zatímco ve druhém případě se mohou projevit a kumulovat nepřesnosti integrátoru a časováni.

Podstatou vynálezu je zapojení generátoru signálů pro vytvoření vektoru na zobrazovacím zařízení, přičemž tento generátor je zapojen mezi výstup grafických dat zs řídící jednotky, například počítače, určených například pro zobrazení technických výkresů, map a podobně, a příslušné zobrazovací zařízeni, jimž může být běžné grafické zařízeni, například souřadnicový zapisovač, nebo také osciloskop. Toto zapojení je vytvořeno jednak ze skupiny obvodů pro generování signálů odpovídajících horizontální souřadnici vektoru, jednak ze skupiny obvodů pro generování signálů odpovídajících vertikální souřadnici vektoru, dále z jednoho monostabilního klopného obvodu a jednoho sumátoru.

Podle vynálezu je první vstupní svorka zapojení generátoru, určená pro připojení k výstupu grafických dat ze řídící jednotky odpovídajících horizontální souřadnici vektoru, připojena ke vstupu horizontálního vyrovnávacího registru. Jeho výstup je přes horizontální číslicově analogový převodník a dále přes první horizontální analogový spínač spojen s prvním vstupem horizontálního pasivního integračního čtyřpólu. Jeho výstup je přes horizontální sledovač připojenku prvni výstupní svorce zapojeni generátoru, přičemž mezi výstup horizontálního číslícově-analogového převodníku a druhý vstup horizontálního pasivního integračního čtyřpólu je zapojen druhý horizontální analogový spínač, jehož řídící vstup js připojen ke čtvrté vstupní svorce zapojení generátoru, určené pro přívod horizontálního řídícího signálu z výstupu řídící jednotky. Ke druhému vstupu horizontálního pasivního integračního čtyřpólu je připojen první vstup horizontálního diferenciálního zesilovače, jehož druhý vstup js připojen ku prvnímu vstupu horizontálního pasivního integračního čtyřpólu, jehož výstup je připojen ku prvnímu vstupu sumátoru. Druhá vstupní svorka zapojení generátoru, určená pro připojení k výstupu grafických dat zs řídící jednotky, odpovídajících vertikální souřadnici vektoru, je připojena ke vstupu vertikálního vyrovnávacího registru, jehož výstup je přes vertikální číslicově-analogový převodník a dále přes první vertikální analogový spínač spojen s prvním vstupem vertikálního pasivního integračního čtyřpólu· Jeho výstup je přes vertikální sledovač připojen ke druhé výstupní svorce zapojení generátoru, přičemž mezi výstup vertikálního číslicověanalogového převodníku a druhý vstup vertikálního pasivního integračního čtyřpólu je zapojen druhý vertikální analogový spínač, jehož řídící vstup je připojen ku páté vstupní svorce .zapojení generátoru, určené pro přívod vertikálního řídícího signálu z výstupu

199 353 řidiči jednotky. Ke druhému vstupu vertikálního pasivního Integračního čtyřpólu je připojen první vstup vertikálního diferenciálního zesilovače, jehož druhý vstup je připojen ku prvnímu vstupu vertikálního pasivního integračního čtyřpólu a jehož výstup je připojen ku druhému vstupu sumátoru. Řídící vstup prvního horizontálního analogového spínače je spojen se řídícím vstupem prvního vertikálního analogového spínače a se šestou vstupní svorkou zapojení generátoru, určenou pro přívod společného řídícího signálu z výstupu řídící jednotky. Konečně třetí vstupní svorka zapojení generátoru je přes monostabilní klopný obvod připojena ke třetímu vstupu sumátoru, jehož výstup je připojen ke třetí vstupní svorce signálu pro ovládání jsou stopy na stínítku osciloskopu.

Podle vynálezu je pasivní integrační čtyřpól vytvořen z nastavitelného odporu, jehož první vývod je připojen ku prvnímu vstupu pasovního integračního čtyřpólu a jehož druhý vývod je připojen jednak ke druhému vstupu pasivního integračního čtyřpólu, jednak přes kondenzátor k uzemňovacímu vodiči zapojeni.

Podle vynálezu je sledovač vytvořen zesilovačem se zesilovacím ziskem rovným jedné.

Podstata vynálezu je v dalším vysvětlena na příkladu jeho provedení, které je popsáno pomocí připojených výkresů, na nichž je znázorněno: na obr. 1 blokové schéma zapojení generátoru signálů pro vytvoření vektoru na zobrazovacím zařízeni a na obr. 2 blokové schéma zjednodušeného zapojení generátoru signálů pro vytvoření vektoru na displeji.

Na obr. 1 vstupní svorky 17 a obvody označené i, χ, χ, 7.9. 11. 3,¾ tvoři skupinu obvodů pro generování signálů horizontální souřadnice vektoru, zatímco vstupní svorky IX, lg a obvody označné 2» ít, 2, §, 12, 12 tvoří skupinu obvodů pro generování vertikální souřadnice vektoru.

První vstupní svorka 13 zapojení podle vynálezu je spojena se vstupem horizontálního vyrovnávacího registru i, jehož výstup je přes horizontální číslicově-analogový převodník g a dále přes první horizontální analogový spínač 2 sp°áen ⁸ prvním vstupem 25 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2, například RC obvodu, jehož výstup 22 je přes horizontální sledovač 2 připojen k výstupní svorce 22 skupiny pro generování horizontální souřadnice vektoru.

Obdobně druhá vstupní svorka IX zapojení podle vynálezu je spojena se vstupem vertikálního vyrovnávacího registru 2, jehož výstup je přes vertikální číslicově-analogový převodník χ a dále přes první vertikální analogový spínač 2 spojen s prvním vstupem 24 vertikálního pasivního integračního čtyřpólu 8, například RC obvodu, jehož výstup 2g jr přes vertikální sledovač jLO připojen k výstupní svorce £0 systému pro generování vertikální souřadnice vektoru.

Třetí vstupní svorka 18 zapojení podle vynálezu je přes monostabilní klopný obvod 20 připojena ke třetímu vstupu sumátoru 21*

199 3S3 čtvrté vstupní svorka 17 zapojeni podle vynálezu je připojena k řídícímu vstupu druhého horizontálního analogového spínače 11. zapojeného mezi výstup horizontálního čísli cově-analogového převodníku £ a druhý vstup 25 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2, například RC obvodu, jehož první vstup 24 j® spojen se druhým vstupem horizontálního diferenciálního zesilovače 12. Jeho první vstup je spojen se druhým vstupem 25 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2» například RC obvodu, a jeho výstup Je spojen s prvním vstupem sumátoru 21· Výstup sumátoru 21 je připojen ke třetí výstupní svorce £1 zapojení generátoru vektoru.

Páté vstupní svorka 16 zapojení podle vynálezu je připojena obdobně k řídícímu vstupu druhého vertikálního analogového spínače 12. zapojeného mezi výstup vertikálního Síslicově-analogového převodníku £ a druhý vstup 2ž vertikálního pasivního integračního čtyřpólu g, například RC obvodu, jehož první vstup 24 Je spojen se druhým vstupem vertikálního zesilovače 22· Jeho první vstup je spojen se druhým vstupem 26 vertikálního pasivního integračního čtyřpólu g, například RC obvodu, a jeho výstup je spojen se druhým vstupem sumátoru 21·

Šestá vstupní svorka 1*? zapojení podle vynálezu je připojena k řídícímu vstupu prvního horizontálního analogového spínače g a zároveň k řídícímu vstupu prvního vertikálního analogového spínače g.

Horizontální pasivní integrační čtyřpól 2 a vertikální pasivní integrační čtyřpól g jsou vytvořeny a zapojeny stejně· Proto je popsáno podrobně pouze zapojení horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2· První vývod nastavitelného odporu 71 je spojen a prvním vstupem 25 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2· Druhý vývod nastavitelného odporu 71 je spojen jednak se druhým vstupem 25 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2» jednak s prvním vývodem kondenzátoru 22» jednak s výstupem 27 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2» Druhý vývod kondenzátoru 22 0® spojen s uzemóovacím vodičem zapojení generátoru vektoru.

Na obr. 2 je znázorněno zjednodušené blokové schéma zapojení podle obr· 1. První vstupní svorka 15 tohoto alternativního zapojení je připojena ke vstupu horizontálního vyrovnávacího registru i, jehož výstup je přes horizontála! číslieově-aaalogový převodník g a dále přes horizontální pasivní integrační čtyřpól 2» například RC obvod, a přes horizontální sledovač g připojen k výstupní svorce 29 systému pro generování horizontální souřadnice vektoru. Druhá vstupní svorka 14 tohoto alternativního zapojení je připojena ke vstupu vertikálního vyrovnávacího registru 2» jehož výstup je přes vertikální číslicově-analogový převodník £ a dále přes vertikální pasivní integrační čtyřpól g, například RC obvod, a přes vertikální sledovač 10 připojen k výstupní svorce 50 systému pro generování vertikální souřadnice vektoru. - Třetí vstupní svorka 18 tohoto alternativního zapojení je přes monos.tabilní klopný obvod 20 připojena ke třetí výstupní svorce ^3, zjednodušeného zapojení podle vynálezu.

199 353

Horizontální pasivní integrační čtyřpól £, například EC obvod, a taktéž vertikální pasivní integrační’ čtyřpól g, například RC obvod, jsou provedeny stejně jako uvedeno v popise obr. 1 až na to, že nejsou upraveny svorky 25» ffit P^r0 společný vývod odporu 21 a kondenzátorů 22 resp. odporu gl a kondenzátorů S2·

Nevýhody a nedostatky stávajících známých řešení, to je buá relativní složitost nebo možná kumulace nepřesnosti integrátoru a časování, jsou odstraněny zapojením generátoru podle vynálezu, v němž místo integrátorů a komparátorů je použito dvojice integračních pasivních čtyřpólů, v nejjednodušším'provedení ve tavru například dvojice sériových EC obvodů, u nichž odezva na skokovou změnu na vstupu se v konečném časovém intervalu monotónně a spojitě blíží hodnotě úměrné vstupní skokové změně· Dvojice sériových EC obvodů má stejnou časovou konstantu a hodnota přenosu je dána výrazem “U Vics/· němž hodnota ^Up_Og₄ znamená napětí odpovídající počátku vektoru, ^vstup· ^znam0|rá obdobně napětí odpovídající konci vektoru, takže rychlost záznamu v obou souřadnicích na zobrazovacím zařízení se mění podle exponenciály a vzhledem k tomu, že obě exponenciály mají stejnou časovou konstantu odpovídá výsledný záznam zadané směrové úsečce·

U generátoru zapojeného podle vynálezu odpadá nutnost určování rozdílu mezi počátečním a koncovým bodem a přepínání funkce.

Činnost generátoru podle vynálezu lze zrychlit zkrácením doby nutné pro zavedení počátečních souřadnic vektoru tím, že se pro tuto funkci sníží časová konstanta EC obvodů zkratováním jejich odporů samostatnými analogovanými spínači.

Pokud je časový rozdíl mezi okamžikem zanesení hodnoty U_pog., případně do registru číslicově-analogových převodníků pro souřadnici x a pro souřadnici y zanedbatel-p ný ve srovnání s časovou konstantou ó , potom lze zapojení generátoru podle vynálezu zredukovat na dvojici RC obvodů, zapojených mezi výstup číslicově-analogových převodníků a vstup záznamového zařízení·

Pokud použitý osciloskop na místě zobrazovacího zařízení není opatřen automatickou regulací jasu.podle rychlosti pohybu paprsku, lze odvodit potřebný signál jasové modulace ze součtu absolutních hodnot napěti na odporech RC obvodů· činnost generátoru zapojeného podle obr. 1 je následující: signály přiváděné z počítače na první a druhou vstupní svorku lg, 14 odpovídají souřadnicím x a y počátku vektoru, které jsou zavedeny do vyrovnávacích registrů 1, 2 ^a pomocí číslicově-analogových převodní ků 5» £ jsou převedeny na analogové signály, přičemž na šestou vstupuí svorku lg zapojení generátoru je přiveden ze řídící jednotky signál, jemuž odpovídá sepnutý stav analogových spínačů g, g. Analogové signály se z číslicově-analogových převodníků g, £ přenesou za dobu 5 'í' na výstupy pasivních integračních čtyřpólů 2, 5» Μ· kondenzátary 22» §2·

199 353

Během přenosu analogových signálů, odpovídajících počátečním souřadnicím vektoru, potlačuje výstupní signál z obvodu 20. tj· z moaostablíního klopného obvodu s časovou konstantou 5^, jas stopy paprsku na stínítku osciloskopu, použitého na místě zobrazovacího zařízeni, na nulovou úroveň· Řídicí signál z počítače, přivedený na šestou vstupní svorku 12, potom změní sepnutý stav analogových spínačů 2, & na jejich rozpojený stav a do vyrovnávacích registrů 1, fa jsou přeneseny signály ze řídící jednotky, tj. z počítače, které odpovídají hodnotám koncových souřadnic vektoru. Oasový interval potřebný pro vynesení koncových bodů vektoru musí být co nejkratší, aby vlivem parazitních odporů se nezměnil, náboj na kondenzátorech 22» 82 horizontálního pasivního integračního čtyřpólu 2 a vertikálního pasivního integračního čtyřpólu g. Zmíněný vliv parazitních odporů je snížen zapojením sledovačů fa, 10 mezi výstupy pasivních integračních čtyřpólů 2» § a výstupní svorky 22» generátoru. Sledovače g, Jg jsou vytvořeny ze zesilovačů, jejichž zesilovací zisk je roven jedné. Sepnutím analogových spínačů 2» g, které je provázeno zvýšením jasu obrazovky na nenulovou úroveň vlivem signálu, který je vyslán monostabilním klopným obvodem 22» spuštěným řídícím signálem z počítače jako řidíoi jednotky, se vytvoří resp. zobrazí vektor na stitnítku osciloskopu nebo na jiném zobrazovacím zařízeni. Konstantní intenzitu jasu zobrazeného vektoru zajišťují » standardní obvody modulace jasu na stínítku osviloskopu nezávisle na rychlosti pohybu paprsku.

Kro zkrácení doby potřebné pro přenos signálů odpovídajících hodnotám počátečních souřadnic vektoru je někdy výhodné doplnit generátor dvojicí analogových spínačů 11.

12. ovládaných řídicími signály, přiváděnými z počítače na čtvrtou vstupní svorku 12 zapojení generátoru. Tyto dva analogové spínače H, 12 spojují nakrátko odpory 7.1 a 81, v pasivních integračních čtyřpólech 2» 2·

Pokud je na místě zobrazovacího zařízení použito osciloskopu a pokud tento osciloskop není vybaven automatickým řízením jasu v závislosti na rychlosti pohybu paprsku, je zapotřebí zapojení generátoru vektoru doplnit diferenciálními zesilovači 19 a 22 absolutních hodnot napětí na odporech 21» 21 Pasivních integračních čtyřpólů 2» 2» které se sečitají s výstupním napětim monostabilního klopného obvodu 20 prostřednictvím sumátoru 21* který podle potřeby realizuje také nelineární transformaoi signálu s ohledem na kompenzaci závislosti jasu stopy na stínítku osciloskopu na řídícím napětí, odebíraném ze třetí výstupní svorky 51 zapojení generátoru vektoru.

V případě, že dob< přenosu signálů z počítače do vyrovnávacích registrů 1, fa a to číslicově-analogových převodníků fa, 4 je zanedbatelně krátká ve srovnáni a časovou konstantou pasivních integračních čtyřpólů 2, 2» není nutné použití analogových spínačů 2, 2. 11» 12 ani příslušných řídících signálů, přiváděných z řídící jednotky, například počítače, na vstupní svorky 12, lg, 17 zapojení generátoru. Vlivem této skutečnosti se zapojeni generátoru podle obr. 1 podstatně zjednoduší, jak je znázorněno na obr. 2, na němž nejsou zapojeny diferenciální zesilovače lg, 22 ^aQi sumétor 21· Signálu na třetí

199 383 výstupní svorce 51 zapojení generátoru vektoru, to je signály na výstupu monostabilqího klopného obvodu 22, lze potom použit pro aktivaci pisůfcka například souřadnicového zapisovače, to je pro spuštěni pisátka do pracovní polohy.

Claims (3)

1. Zapojení generátoru signálů pro vytvoření vektoru na zobrazovacím zařízení, při4 čemž tento generátor je zapojen mezi výstup grafických dat ze řidiči jednotky, například z počítače, určených například pro zobrazení technických výkresů, map a-podobně, a příslušné zobrazovací zařízení, jimž může být běžné grafické zařízení, například souřadnicový zapisovač, anebo také osciloskop, vytvořené jednak ze skupiny obvodů pro generování signálů odpovídajících horizontální souřadnici vektoru, jednak ze skupiny obvodů pro generováni signálů odpovídajících vertikální souřadnici vektoru, důle z jednoho monostabilního klopného obvodu a jednoho sumátoru, vyznačené tím, že první vstupní svorka (13) zapojení generátoru, určená pro připojeni k výstupu grafických dat ze řidiči jednotky, odpovídajících horizontální souřadnici vektoru, je připojena ke vstupu horizontálního vyrovnávacího registru (1), jeho výstup je přes horizontální čislicově-analogový převodník (3) a dále přes první horizontální analogový spínač (5) spojen s prvním vstupem (22) horizontálního pasivního integračního čtyřpólu (7), jeho výstup (27) je přes horizontální sledovač (9) připojen ku první výstupní svorce (29) zapojení generýtoru, přičemž mezi výstup horizontálního Čislicově-analogového převodníku (3) a druhý vstup (25) horizontálního pasivního integračního čtyřpólu (7) je zapojen druhý horizon« tální analogový spínač (11), jehož řídící vstup je připojen ke čtvrté vstupní svorce (17) zapojení generátoru, určené pro přívod horizontálního řídicího signálu z výstupu řídící jednotky, a dále ke druhému vstupu (.25) horizontálního pasivního integračního čtyřpólu (7) je připojen první vstup horizontálního diferenciálního zesilovače (19), jehož druhý vstup je připojen ku prvnímu vstupu (23) horizontálního pasivního integračního čtyřpólu (?) a jehož výstup je připojen ku prvnímu vstupu sumátoru (21), zatímco druhů vstupní svorka (14) zapojení generátoru, určená pro připojení k výstupu grafických dat ze řídící jedhotky, odpovídajících vertikální souřadnici vektoru, je připojena ke vstupu vertikálního vyrovnávacího registru (2), jeho výstup je přes vertikální číslicově-analogový převodník (4) a dále přes první vertikální analogový spínač (6) spojen s prvním vstupem (24) vertikálního pasivního integračního čtyřpólu (8), jeho výstup (28) je přes vertikální sledóvač (10) připojen ku druhé výstupní svorce (30) zapojení generátoru, přičemž mezi výstup vertikálního čislicově-analogového převodníku (4) a druhý vstup (26) vertikálního pasivního integračního čtyřpólu (8) je zapojen druhý vertikální analogový spínač (12), jehož řídící vstup je připojen ku páté vstupní svorce (16) zapojeni generátoru, určené pro přívod vertikálního řídicího signálu z výstupu řídicí jednotky, a dále ke druhému vstupu (26) vertikálního pasivního integračního čtyřpólu (8) je připojen první vstůj), vertikálního diferenciálního zesilovače (22), jehož druhý vstup je připojen ku prvnímk Vstupu (24) veřtikůitíího pasivního integračního čtyřpólu (8) a jehož výstup je připojen ke druhému vstupů '-sumátoru (21), přičemž řídicí vstup prvního horizontálního analogového spínače (5)

199 353 je spojen se řídícím vstupem prvního vertikálního analogového spínače (6) a se šestou vstupní svorkou (.15) zapojení generátoru, určenou pro přívod společného řídicího signálu z výstupu řídící jednotky, a konečně třetí vstupní svorka (18) zapojení generátoru je přes monostabilní klopný obvod (20) připojena ke třetímu vstupu sumátoru (2l), jehož výstup je připojen ke třetí výstupní svorce (31) signálu pro ovládání jasu stopy na stínítku osciloskopu.

2· Zapojení genrátoru podle bodu 1, vyznačené tím, že pasivní integrační čtyřpól (7,8) je vytvořen z nastavitelného odporu (71,81), jehož první vývod je připojen ku prvnímu vstupu (23,24) pasivního integračního čtyřpólu (7,8) a jehož druhý vývod je připo jen jednak ke druhému vstupu (25,26) pasivního integračního čtyřpólu (7,8), jednak přes kondenzátor (72,82) k uzemňovacímu vodiči zapojení.

3· Zapojení generátoru podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že sleodvač (9,10) je vytvořen zesilovačem se zesilovacím ziskem rovným jedné.