EP0014127B1 - Dispositif générateur de courbes pour la visualisation de symboles sur un écran cathodique - Google Patents

Dispositif générateur de courbes pour la visualisation de symboles sur un écran cathodique Download PDF

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EP0014127B1
EP0014127B1 EP80400057A EP80400057A EP0014127B1 EP 0014127 B1 EP0014127 B1 EP 0014127B1 EP 80400057 A EP80400057 A EP 80400057A EP 80400057 A EP80400057 A EP 80400057A EP 0014127 B1 EP0014127 B1 EP 0014127B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
receiving
circuit
input
trace
data
Prior art date
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Expired
Application number
EP80400057A
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German (de)
English (en)
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EP0014127A1 (fr
Inventor
Michel Postel
Jean-Pierre Bouron
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of EP0014127A1 publication Critical patent/EP0014127A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0014127B1 publication Critical patent/EP0014127B1/fr
Expired legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G1/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data
    • G09G1/06—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows
    • G09G1/08—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam directly tracing characters, the information to be displayed controlling the deflection and the intensity as a function of time in two spatial co-ordinates, e.g. according to a cartesian co-ordinate system
    • G09G1/10—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows the beam directly tracing characters, the information to be displayed controlling the deflection and the intensity as a function of time in two spatial co-ordinates, e.g. according to a cartesian co-ordinate system the deflection signals being produced by essentially digital means, e.g. incrementally

Definitions

  • the present invention relates to a device for generating curves representing symbols in the form of circles or vectors, with a view more particularly to their display on the screen of a cathode-ray tube.
  • the invention can thus be applied to cathodic display systems such as, in particular, graphic display consoles and electronic piloting indicator systems.
  • a digital computer supplies data to a curve generating device in order to develop the deflection signals corresponding to the display of the various symbols.
  • the scanning of the tube is of the random type, also called jumper scanning, according to which the current symbol is drawn directly by the cathode ray.
  • the different sumboles are displayed one after the other in an order established in advance during an image scan of the tube.
  • a buffer memory which contains the words of the data to view. These words are supplied initially by the computer which then only has to transfer the replacement words corresponding to data modifications.
  • the memory is read at the rate of the image scan due to the tube during which the display of all the different data to be displayed is carried out.
  • the data successively extracted from the memory are generally transformed by decoding and applied to the generator of curves.
  • the curve generator device consists of circuits performing operational processing corresponding to parametric equations or algorithms, determined according to the various symbols to be displayed made up of vectors, or curves of higher degree such as circle, ellipse, conic, or alphanumeric characters.
  • the generator device relates more particularly to the development of signals intended for the representation of circular symbols, the device also making it possible to represent linear or vector symbols.
  • the processing can be analog or logical depending on whether the computer data is converted or not before application to the generator device.
  • the resolution of the problem requires circuits that are all the more complex as the refinement, that is to say the precision required for the tracing, is higher, the algorithms corresponding to circles becoming very complex.
  • the linear path is defined by its location in one of the eight octants of 45 ° possible and the path of a circle is formed of tangents at points of the circle distributed in the eight octants.
  • the plot is made from a certain number of stored slope data to cover the extent of a octant and the accuracy of the plot is linked to the number of these stored values and therefore to the memory capacity. corresponding.
  • the object of the invention is to provide a device for generating curves which allows great precision of the layout using relatively simple circuits since it results from the implementation of an original drawing process which results in simple algorithms.
  • the trace on the screen of the cathode ray tube is constituted in a known manner by a series of elementary vectors of short length U, constant for the speed of the trace considered.
  • the succession of directions of these successive elementary vectors determines the type of tracing, straight in the case where the symbol to be represented is a vector, curved in the case where it is for example a circle.
  • a second range or range R 1 to R 2 is determined, according to the invention, by considering a second value 02 of angle at the center of value half of that initial 01 corresponding to the first range R 0 to R 1 .
  • Several ranges can thus be determined successively by dividing by 2 each time the value of the angle at the center 0, the maximum radius being each time doubled. The number of ranges is determined based on the total range of variation to be covered.
  • the parameter 0 can be written in the form m being an integer of the form G o + G where G o is a non-zero constant and where G varies from 0 to a predetermined value K, to produce K + 1 ranges of variation.
  • the resolution for ⁇ L is equal to U. 2k .
  • the tracing cannot generally be carried out exactly because it is carried out by means of elementary vectors whose fixed length U is generally different from that L on the side of the theoretical polygon defined above.
  • the condition is imposed that each elementary vector ends at a point belonging to the theoretical polygon of side L considered.
  • x n the distance which separates the end of the n th elementary vector from the next vertex of the polygon, it is agreed that: when this distance x n is greater than or at least equal to the value U, the elementary vector of order n + 1 is drawn exactly along the side of the polygon and in the opposite case, that is to say for x n less than U, the drawing of the vector n + 1 is carried out according to the polar angle of the next side of the corrected polygon at an angle ⁇ n + 1 .
  • the value P is equal to the angle made by the direction AB with a reference direction for measuring the angles, not shown.
  • the plot algorithm is deduced from the foregoing relationships by using the binary factor ⁇ n-1 by convention equal to I for x n-1 ⁇ U and equal to 0 for x n-1 ⁇ U to facilitate writing. .
  • the realization of the curve generator device can be carried out in multiple ways, the essential means responding to the general layout algorithm have been symbolized on the general diagram of FIG. 4, disregarding the time synchronization, for the sake of simplification. .
  • Calculation means 1 forming part of an annex digital computer, develop the parameter ⁇ L as a function of the radius R displayed or programmed and also deliver, the data U and 0 (or m), the initial angular value ⁇ o and incidentally, and 0 / U which result from simple calculations.
  • the processing is preferably digital and the corresponding logic circuits comprise; a first summing circuit 2 which performs the summation relative to x n , a circuit 3 which produces the factor ⁇ n by comparison of the values U and x n ′ a multiplier circuit 4 solving a n , a second summing circuit 5 which produces ⁇ n and a third summing circuit 6 which delivers the polar angle P n or real direction of the trace.
  • the signal Pn is then processed in a known manner in additional circuits, comprising a sine-cosine table 7 which delivers the sin P n and cos P n values respectively to integration circuits 8 and 9 whose integration time corresponds to that of the symbol to be traced.
  • This duration is controlled and determined by the computer by using, for example, up-counting means supplied by a clock signal.
  • the downstream circuits can consist of digital-analog conversion circuits 10 and 11 preceding or following conventional multiplication and addition circuits 12 and 13 to produce the format. and the initial positioning of the route.
  • the operators and the initial coordinates are also provided by the computer.
  • the resulting deflection signals feed beam deflecting members 14 and 15 of the cathode ray tube 16.
  • a linear vector plot is obtained simply as can be seen by forcing the control value ⁇ n of circuits 2, 4, 5 and 6 to 1 so as to keep the polar direction of the plot constant.
  • This can be obtained by a control signal SV supplied by the computer and transmitted through a gate circuit or 17 receiving ⁇ n by a second input.
  • FIG. 5 An exemplary embodiment of the logic processing circuits is shown in FIG. 5. It includes a first memory register 30 or waiting register which receives from the annex computer the digital data ⁇ L, m relating to the radius R as well as the data S of the direction of layout. The data are entered in parallel in the register 20 upon reception by the latter of a loading signal S1 (FIG. 6). It is considered that the transferred word comprises eight bis for the data ⁇ L, three bits for the parameter m defining the angle at the center 0 and one bit for the parameter S.
  • a second register 21 constitutes a buffer memory. On receipt of a loading pulse S2 the data ⁇ L, m and S are transferred to the register 21. From then on, the data relating to the circle or vector symbols can be entered in the register 20.
  • a circuit 22 grouping a multiplexer and a register is initially loaded at the value It then receives the output of an addition circuit 23 itself supplied by the output of the register 22 and by the value ⁇ L of the register 21.
  • the weight of the registers 20, 21, 22 is U length of the elementary vector.
  • the value x o is produced using the seven most significant bits of ⁇ L and a bit 1.
  • the command S3 is applied to initialize the content of the register 22 at x o then the output of the summator 23 remains connected to the register which is periodically controlled by the signal H ⁇ n , H being the clock signal shown in FIG. 6.
  • the factor ⁇ n is produced using an AND circuit 24 of a flip-flop PQ 25. L ' integration of the length error ⁇ L takes place in the register 22.
  • the overflow of the integrator is memorized by the signal S4 in the flip-flop 25 which produces ⁇ n .
  • the content of register 22 is increased by ⁇ L, or decreased by U and the flip-flop reset to 0, which does the first relation of the algorithm well.
  • the content M1 of register 22 of weight 2 8 considered as an integer represents
  • the other relations of the algorithm are realized by means of a complement circuit 26, of an OR gate 27 of a bit shift circuit 28, of an AND gate circuit 29 and of a summing assembly 30 and multiplexer -register 31 similar to the set 23 and 22.
  • the clock signal H is equal to 0 during a first half-period and to 1 during the following half-period (fig. 6).
  • the initial value ⁇ o is introduced into the integrator register 31 and added or subtracted from the output M4 of the AND circuit 29 according to the sign of the parameter S of direction of the trace.
  • the output of the summator 30 is looped back to the register 31 to produce the value P n responding to the algorithm.
  • the polar angle value P n is transmitted downstream through a buffer register circuit 32.
  • the other circuits' represented comprise waiting registers 33 and 34 in which the initial value ⁇ o and an image rotation value ⁇ are respectively written. This value ⁇ is added to the value ⁇ o by means of a summing circuit 35.
  • the number M4 at the output of the gate circuit 29 is forced to 0 by the signal SV applied to the AND gate circuit 29 via of an OR gate circuit 37 which receives the signal ⁇ n by its second input.
  • the output value P n retains the initial value B o , or ⁇ o + ⁇ in the case of an image rotation of angle ⁇ .
  • An important advantage of the invention is to allow the plotting at constant speed of the circles whatever their diameter in the total range of variation R o to R K , the ratio of the extreme radii being equal to 2 8 in the example considered.
  • a speed change may be necessary, for example, because the number of symbols to be represented becomes very high, or else, as a result of a change of colors in the case of a color representation on a three-color tube.
  • the parameter V of the speed is introduced into the exponent m to vary the speed in the ratio 2 each time and the range of the circles G is previously added to the speed in a summing circuit 36 which allows to compensate for the effect of the size of the elementary vector on the radius of the traced circle.
  • Parameter 0 is thus of the form
  • the dividend 2 m is doubled when the speed is halved, which amounts to halving the angle 0 and having smaller elementary vectors to keep the same radius value on the screen.
  • the circular arc tracing is obtained by checking the integration time in the integrator circuits 8 and 9 from the annex computer programmed accordingly.
  • the particular process implemented in a curve generating device is characterized in that a quasi-continuous variation of the radius R desired for the circle to be displayed is obtained over a wide range of variation using a binary variation parameter 0 angle at the center, as well as possibly, a binary variation of the value U of the elementary vector combined with a binary variation of the speed V of the plot; the corresponding digital processing is carried out according to a relatively simple logic assembly, of small overall size and therefore particularly suitable for constituting airborne equipment and being integrated into an electronic piloting indicator system.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif générateur de courbes représentant des symboles sous forme de cercles ou de vecteurs, en vue plus particulièrement de leur visualisation sur l'écran d'un tube cathodique.
  • L'invention peut ainsi s'appliquer aux systèmes de visualisation cathodique tels que, notamment, les consoles de visualisation graphique et les systèmes indicateurs électroniques de pilotage.
  • Dans ces systèmes, un calculateur numérique fournit des données à un dispositif générateur de courbes afin d'élaborer les signaux de déflexion correspondant à l'affichage des différents symboles. Le balayage du tube est du type aléatoire, encore appelé balayage cavalier, suivant lequel le symbole en cours est tracé directement par le faisceau cathodique. Les différents sumboles sont visualisés l'un après l'autre selon un ordre établi à l'avance au cours d'un balayage image du tube.
  • Afin de soulager le calculateur et ne pas l'encombrer inutilement du point de vue temps par des calculs répétés et du point de vue volume par des mémoires de forte capacité, ces systèmes utilisent, de manière connue, une mémoire tampon qui contient les mots des données à visualiser. Ces mots sont fournis initialement par le calculateur qui ensuite n'a plus à transférer que les mots de remplacement correspondant à des modifications de données. La lecture de la mémoire s'effectue à la cadence du balayage image due tube pendant lequel s'effectue la visualisation de toutes les différentes données à afficher. Les données extraites successivement de la mémoire sont généralement transformées par décodage et appliquées au générateur de courbes.
  • Le dispositif générateur de courbes est constitué de circuits effectuant des traitements opérationnels correspondant à des équations paramétriques ou algorithmes, déterminés en fonction des divers symboles à afficher constitués de vecteurs, ou de courbes de degré plus élevé tels que cercle, ellipse, conique, ou de caractères alphanumériques.
  • Le dispositif générateur selon l'invention concerne plus particulièrement l'elaboration de signaux destinés à la représentation de symboles circulaires, le dispositif permettant également de représenter des symboles linéaires ou vecteurs. Le traitement peut être analogique ou logique selon que les données du calculateur sont converties ou non avant application au dispositif générateur. Quelle que soit la solution adoptée, la résolution du problème nécessite des circuits d'autant plus complexes que l'affinage c'est-à-dire la précision requise pour le tracé est plus élevée, les algorithmes correspondants à des cercles devenant très complexes.
  • Il est connu par le brevet américain US-A-4.023.027 un générateur de courbes pour visualiser des symboles sous forme de cercles et de lignes, sur un tube cathodique. Le générateur est constitué avec des circuits numériques et élabore les signaux de déflexion en X et en Y à partir de l'information du tracé à produire, c'est-à-dire le rayon dans le cas d'un cercle, la pente et la longueur dans le cas d'une droite. Ces tracés sont rendus possibles en utilisant des données mémorisées correspondant à une table de tangentes d'angles successifs prédéterminés compris entre 0 et 45°. Le générateur comporte des circuits compteurs-décompteurs qui délivrent les signaux de déflexion en X et en Y, le comptage étant basé sur l'expression d'un tracé linéaire Y=X tang a, a étant la pente. Le tracé linéaire est défini par sa situation dans l'un des huit octants de 45° possibles et le tracé d'un cercle est formé de tangentes en des points du cercle se répartissant dans le huit octants. Suivant cette technique, le tracé est réalisé à partir d'un certain nombre de données de pente mémorisées pour couvrir l'étendue d'un octant et la précision du tracé est liée au nombre de ces valeurs mémorisées et donc à la capacité de la mémoire correspondante.
  • L'objet de l'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, est de réaliser un dispositif générateur de courbes qui autorise une grande précision du tracé à l'aide de circuits relativement simples car résultant de la mise en oeuvre d'un procédé original de tracé qui se traduit par des algorithmes simples.
  • Selon une caractéristique de l'invention, il est réalisé un dispositif générateur de symboles circulaires, comportant des moyens de calcul numérique élaborant un paramètre ΔL défini par les relations
    Figure imgb0001
    et O≤ΔL<U où U est la valeur prédéterminée d'un vecteur élémentaire, 0 une valeur prédéterminée d'angle au centre d'un polygone régulier de côté L≃U+ΔL circonscrit au cercle, 0 étant de la forme
    Figure imgb0002
    et des circuits logiques de traitement opérationnels groupant, un premier circuit sommateur résolvant
    Figure imgb0003
    avec Xo prédéterminé entre 0 et L, un circuit élaborant le facteur binaire Δn égal à 1 pour ×n supérieur ou égal à U, un circuit multiplicateur résolvant
    Figure imgb0004
    un deuxième circuit sommateur résolvant
    Figure imgb0005
    et un troisième circuit sommateur délivrant la valeur d'angle polaire Pn=θn-αn du tracé formé de vecteurs élémentaires successifs se terminant sur le polygone de côté L.
  • Les particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit donnée à titre d'exemple non limitatif à l'aide des figures annexées qui représentent:
    • -les figures 1 à 3, des schémas relatifs au procédé utilisé dans un dispositif générateur de courbes selon l'invention;
    • -la figure 4 un diagramme général d'un dispositif générateur conforme à l'invention, et
    • -les figures 5 et 6, un diagramme d'un exemple de réalisation des circuits logiques de traitement due dispositif générateur, et des formes d'ondes s'y rapportant.
  • Le tracé sur l'écran du tube cathodique est constitué de manière connue par une suite de vecteurs élémentaires de longueur U faible, constante pour la vitesse du tracé considérée. La succession des directions de ces vecteurs élémentaires successifs détermine le type de tracé, droit dans le cas où le symbole à représenter est un vecteur, courbe dans le cas où il s'agit par exemple d'un cercle.
  • Le tracé d'un cercle s'effectue selon l'invention en cherchant à reproduire un polygone régulier circonscrit au cercle comme représenté sur la figure 1, dont l'angle au centre 0 a une valeur prédéterminée et dont le côté vaut L=U+ΔL avec la condition O≤ΔL<U.
  • La relation entre le rayon R du cercle à tracer et le paramètre L résulte de
    Figure imgb0006
    l'angle au centre 0 étant choisi suffisamment faible pour pouvoir faire les approximations conventionnelles cos θ=1 et sin θ=tg θ=θ.
  • Il en résulte
    Figure imgb0007
    déterminant une plage de variation du paramètre R allant de la valeur
    Figure imgb0008
    comme représenté sur la figure 2.
  • Le rapport des rayons extrêmes
    Figure imgb0009
    est égal à 2 et la plage de variation Ro à R1 peut s'avérer insuffisante pour les besoins de l'exploitation. Afin d'y remédier, une deuxième plage ou gamme R1 à R2 est déteterminée, selon l'invention, en considérant une deuxième valeur 02 d'angle au centre de valeur moitié de celle 01 initiale correspondant à la première gamme R0 à R1. Plusieurs gammes peuvent ainsi être déterminées successivement en divisant par 2 à chaque fois la valeur de l'angle au centre 0, la rayon maximal étant à chaque fois doublé. Le nombre de gammes est déterminé en fonction de la plage totale de variation à couvrir. La figure 3 représente à titre d'exemple trois gammes pour les valeurs d'angle au centre θ1,
    Figure imgb0010
    et
    Figure imgb0011
    En conséquence, le paramétre 0 peut s'écrire sous la forme
    Figure imgb0012
    m étant nombre entier de la forme Go+G où Go est une constante non nulle et où G varie de 0 à une valeur K prédéterminée, pour produire K+1 gammes de variation. La première gamme correspond à la valeur
    Figure imgb0013
    et la dernière à
    Figure imgb0014
    Le rapport entre les rayons extrêmes de la plage totale de variation
    Figure imgb0015
    soit 256 pour K=7. La résolution pour ΔL est égale à U . 2k.
  • Le tracé ne peut généralement pas être réalisé exactement car il s'effectue au moyen de vecteurs élémentaires dont la longueur fixe U est généralement différente de celle L du côté du polygone théorique défini précédemment.
  • Conformément au procédé mis en oeuvre selon l'invention, on s'impose la condition que chaque vecteur élémentaire se termine en un point appartenant au polygone théorique de côté L considéré. En appelant xn la distance qui sépare l'extrémité du nième vecteur élémentaire du sommet suivant du polygone, on convient que: lorsque cette distance xn est supérieure ou au moins égale à la valeur U, le vecteur élémentaire d'ordre n+1 est tracé exactement selon le côté du polygone et dans le cas contraire, c'est-à-dire pour xn inférieur à U, le tracé du vecteur n+1 s'effectue selon l'angle polaire du côté suivant du polygone corrigé d'un angle αn+1.
  • Il résulte de ce qui précède les relations suivantes:
    • -pour xn-1≥U, αn=0 et xn=xn-1-U
    • -et pour xn-1 <U,
      Figure imgb0016
      et
      Figure imgb0017
  • Ces deux dernières valeurs pouvant être approximées et s'écrire:
    Figure imgb0018
    et
    Figure imgb0019
  • Il est convenu d'une valeur initiale xo pour le début du tracé, par exemple
    Figure imgb0020
    comme représenté sur la figure 1 où le tracé démarre au milieu 1 d'un premier côté AB du polygone théorique de côté L.
  • L'angle polaire non corrigé βn du tracé, c'est-à-dire celui correspondant à la direction du côté correspondant du polygone théorique de côté L vérifie les relations:
    Figure imgb0021
    et
    Figure imgb0022
  • Cet angle est corrigé de la valeur an précitée pour obtenir la direction réelle du tracé Pn=βn-αn.
  • Le paramètre βn présente une valeur initiale βo=P correspondant à l'angle polaire présenté par le premier côté du polygone. Ainsi dans le cas de la figure 1, la valeur P est égale à l'angle que fait la direction AB avec une direction de référence de mesure des angles, non figurée.
  • L'algorithme du tracé est déduit des relations qui précèdent en utilisant, pour faciliter l'écriture, le facteur binaire Δn-1 par convention égal à I pour xn-1≥U et égal à 0 pour xn-1<U.
  • Il se traduit par:
    Figure imgb0023
    Figure imgb0024
    Figure imgb0025
  • On peut remarquer que la formulation des angles a supposé un tracé selon le sens négatif (fig. 1) c'est-à-dire le sens inverse du sens trigonométrique conventionnel. De manière plus générale en peut écrire:
    Figure imgb0026
    où le facteur S est égal à 1 ou -1 selon le sens de tracé choisi.
  • La réalisation du dispositif générateur de courbes peut s'effectuer de multiple façons, les moyens essentiels répondant à l'algorithme général du tracé ont été symbolisés sur le diagramme général de la figure 4, en faisant abstraction de la synchronisation temporelle, par souci de simplification.
  • Des moyens de calcul 1, faisant partie d'un calculateur numérique annexe, élaborent le paramètre ΔL fonction du rayon R affiché ou programmé et délivrent également, les données U et 0 (ou m), la valeur angulaire initiale βo et accessoirement,
    Figure imgb0027
    et 0/U qui résultent de calculs simples.
  • Le traitement est de préférence numérique et les circuits logiques correspondants comportent; un premier circuit sommateur 2 qui effectue la sommation relative à xn, un circuit 3 qui produit le facteur Δn par comparaison des valeurs U et xn' un circuit multiplicateur 4 résolvant an, un deuxième circuit sommateur 5 qui produit βn et un troisième circuit sommateur 6 qui délivre l'angle polaire Pn ou direction réelle du tracé.
  • Le signal Pn est ensuite traité de manière connue dans des circuits annexes, comportant une table sinus-cosinus 7 qui délivre les valeurs sin Pn et cos Pn respectivement à des circuits d'intégration 8 et 9 dont la durée d'intégration correspond à celle du symbole à tracer. Cette durée est contrôlée et déterminée par le calculateur en utilisant par exemple des moyens de comptage décomptage alimentés par un signal d'horloge.
  • Dans l'application à un système de visualisation sur un écran cathodique, les circuits en aval peuvent consister en des circuits de conversion numérique-analogique 10 et 11 précédant ou suivant des circuits conventionnels de multiplication et d'addition 12 et 13 pour produire le format et le positionnement initial du tracé. Les opérateurs et les coordonnées initiales sont également fournies par le calculateur. Les signaux de déflexion résultants alimentent des organes déviateurs de faisceau 14 et 15 du tube cathodique 16.
  • Un tracé linéaire de vecteur est obtenu simplement comme on peut le remarquer en forçant à 1 la valeur Δn de commande des circuits 2, 4, 5 et 6 en sorte de maintenir constante la direction polaire du tracé. Ceci peut être obtenu par un signal de commande SV fourni par le calculateur et transmis à travers un circuit porte ou 17 recevant Δn par une deuxième entrée. Le signal SV a pour valeur 1 dans le cas d'un tracé de vecteurs et Pn=βo, sa valeur est passée à 0 dans le cas de tracé d'un cercle.
  • Un exemple de réalisation des circuits logiques de traitement est représenté sur la figure 5. Il comporte un premier registre mémoire 30 ou registre d'attente qui reçoit du calculateur annexe les données numériques ΔL, m relatives au rayon R ainsi que la donnée S du sens de tracé. Les données sont inscrites en parallèle dans le registre 20 sur réception par celui-ci d'un signal de chargement S1 (fig. 6). Il est considéré que le mot transféré comporte huit bis pour la donnée ΔL, trois bits pour le paramètre m définissant l'angle au centre 0 et un bit pour le paramètre S. Un deuxième registre 21 constitue une mémoire tampon. Sur réception d'une impulsion de chargement S2 les données ΔL, m et S sont transférées dans le registre 21. Dès lors les données relatives aux symboles cercles ou vecteurs, peuvent être inscrite dans le registre 20.
  • Un circuit 22 groupant un multiplexeur et un registre est chargé initialement à la valeur
    Figure imgb0028
    Il reçoit ensuite la sortie d'un circuit d'addition 23 lui-même alimenté par la sortie du registre 22 et par la valeur ΔL du registre 21. Le poids des registres 20, 21, 22 est U longueur du vecteur élémentaire. La valeur xo est produite à l'aide des sept bits de plus grand poids de ΔL et d'un bit 1. La commande S3 est appliquée pour initialiser le contenu du registre 22 à xo puis, la sortie du sommateur 23 reste connectée au registre qui est commandé périodiquement par le signal HΔn, H étant le signal d'horloge représenté sur la figure 6. Le facteur Δn est produit à l'aide d'un circuit ET 24 d'une bascule PQ 25. L'intégration de l'erreur de longueur ΔL a lieu dans le registre 22. Le débordement de l'intégrateur est mémorisé par le signal S4 dans la bascule 25 qui produit Δn. Selon la valeur 0 ou 1 de Δn-1, le contenu du registre 22 se trouve accru de ΔL, ou diminué de U et la bascule remise à 0, ce qui réalise bien la première relation de l'algorithme. Le contenu M1 du registre 22 de poids 28, considéré comme nombre entier représente
    Figure imgb0029
  • Les autres relations de l'algorithme sont réalisées au moyen d'un circuit complément 26, d'une porte OU 27 d'un circuit de décalage de bits 28, d'un circuit porte ET 29 et d'un ensemble sommateur 30 et multiplexeur-registre 31 semblable à l'ensemble 23 et 22. Le signal d'horloge H est égal à 0 au cours d'une première demi-période et à 1 au cours de la demi-période suivante (fig. 6). Le signal M2 à la sortie du circuit porte OU 27 est constitué par le contenu du registre M1 complémenté en 26 lorsque H=0 et au cours de la demi-période suivante, lorsque H=1, il est formé d'un mot de huit bits 1. Le décalage introduit par le circuit 28 est fonction de la valeur du paramètre m qui peut présenter huit valeurs différentes de M=Go à m=Go+G, G variant de 0 à 7. Les entrées du circuit 28 comportent sept bits 0 et le mot M2 de huit bits provenant du circuit 27. Cet agencement est tel que le mot M3 récupéré en sortie du circuit 28 représente la valeur 0m pour la valeur M considérée lorsque H=1 et le produit M1 . 0 pour H=0. Le nombre représenté par M3 est forcé à 0 lorsque Δn-1=1 par le circuit porte ET 29, sinon il est présenté au sommateur 30 dont la retenue incidente vaut 1. La valeur βo initiale est introduite dans le registre intégrateur 31 et additionnée ou soustraite à la sortie M4 du circuit ET 29 selon le signe du paramètre S de sens du tracé. La sortie du sommateur 30 est rebouclée sur le registre 31 pour produire la valeur Pn répondant à l'algorithme. La valeur d'angle polaire Pn est transmise en aval à travers un circuit registre tampon 32.
  • Les autres circuits' représentés comportent des registres d'attente 33 et 34 dans lesquels sont inscrites respectivement la valeur βo initiale et une valeur ϕ de rotation d'image. Cette valeur ϕ est additionnée à la valeur βo au moyen d'un circuit sommateur 35.
  • Pour effectuer un tracé linéaire, c'est-à-dire représenter un vecteur par une succession de vecteurs élémentaires, le nombre M4 en sortie du circuit porte 29 est forcé à 0 par le signal SV appliqué au circuit porte ET 29 par l'intermédiaire d'un circuit porte OU 37 qui reçoit le signal Δn par sa deuxième entrée. Ainsi la valeur Pn de sortie conserve la valeur Bo initiale, ou βo+ϕ dans le cas d'une rotation d'image d'angle ϕ.
  • Un avantage important de l'invention est de permettre le tracé à vitesse constante des cercles quelque soit leur diamètre dans la plage totale de variation Ro à RK, le rapport des rayons extrêmes étant égal à 28 dans l'exemple considéré.
  • Un changement de vitesse peut être nécessaire par exemple parce que le nombre de symboles à représenter devient très élevé ou encore, par suite d'un changement de teintes dans le cas d'une représentation en couleur sur un tube trichrome. Pour satisfaire à cette condition le paramètre V de la vitesse est introduit dans l'exposant m pour faire varier la vitesse dans le rapport 2 à chaque fois et la gamme des cercles G est préalablement additionnée à la vitesse dans un circuit sommateur 36 ce qui permet de compenser l'effet de la taille du vecteur élémentaire sur le rayon du cercle tracé. Le paramètre 0 est ainsi de la forme
    Figure imgb0030
    Le dividende 2m se trouve doublé lorsque la vitesse est diminuée de moitié ce qui revient à diminuer de moitié l'angle 0 et disposer de vecteurs élémentaires plus petits pour conserver la même valeur de rayon sur l'écran.
  • Le tracé d'arc de cercle est obtenu par contrôle de la durée d'intégration dans les circuits intégrateurs 8 et 9 à partir du calculateur annexe programmé en conséquence.
  • Le procédé particulier mis en oeuvre dans un dispositif générateur de courbes selon l'invention se caractérise par le fait qu'une variation quasi-continue du rayon R désiré pour le cercle à afficher est obtenue dans une large plage de variation en utilisant une variation binaire du paramètre 0 d'angle au centre, ainsi qu'éventuellement, une variation binaire de la valeur U du vecteur élémentaire jumelée avec une variation binaire de la vitesse V du tracé; le traitement numérique correspondant est réalisé selon un ensemble logique relativement simple, de faible encombrement et donc particulièrement apte à consituter un matériel aéroporté et être intégré dans un système indicateur électronique de pilotage.

Claims (9)

1. Dispositif générateur de courbes pour visualiser des symboles circulaires ou linéaires sur un écran cathodique à l'aide de vecteurs élémentaires de valeur U prédéterminée, utilisant des moyens de calcul numérique (1) recevant la donnée de rayon R du cercle à tracer et élaborant des données de positionnement initial (xo, βo) du tracé, le dispositif étant caractérisé en ce que les moyens de calcul numérique (1) déterminent, parmi une pluralité de valeurs d'angle au centre 0 stockées en mémoire et correspondant chacune à une gamme de polygones réguliers de côté L=U+ΔL avec O≤ΔL<U, la valeur 0 correspondant à la gamme incluant le polygone régulier de côté L=Rθ circonserit au cercle, le paramètre 0 étant de la forme 2n/2m avec m entier, les moyens de calcul délivrant les valeurs correspondant à 0, U, 0/U, ΔL outre celles xo, βo de positionnement initial du tracé, le dispositif comportant des circuits logiques de traitement opérationnel pour produire des signaux (Pn) correspondant à un tracé formé de vecteurs élémentaires successifs U se terminant sur le polygone de côté L, ces circuits groupant:
-un premier circuit sommateur (2) résolvant
Figure imgb0031
xn-1 étant la distance qui sépare l'extrémité du n-lème vecteur élémentaire du sommet suivant du polygone de côté L;
- un circuit comparateur (3) élaborant le facteur binaire Δn égal à 1 pour xn≥U et égal à 0 pour xn<U;
- un circuit multiplicateur (4) résolvant
Figure imgb0032
αn étant l'angle entre le vecteur élémentaire d'ordre n et le côté suivant du polygone régulier de côté L;
- un deuxième circuit sommateur (5) résolvant
Figure imgb0033
βn définissant les directions polaires successives des côtés du polygone régulier de côté L;
- un troisième circuit sommateur (6) délivrant la valeur d'angle polaire Pn=βn-αn due tracé; et
- un circuit porte OU (17, 37) à travers lequel s'effectue la transmission du signal Δn de sortie du circuit comparateur (3) et qui reçoit par une deuxième entrée un signal binaire de commande (SV) élaboré par les moyens de calcul (1) pour commander un tracé de cercle ou un tracé linéaire selon la valeur "0" ou "1 présentée par ce signal de commande.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le paramètre m est de la forme m=Go+G, Go étant un nombre entier et G un nombre variant entre 0 et K pour définir une plage totale de variation du rayon R comprise entre Ro (m=Go) et RK (m=Go+K) avec
Figure imgb0034
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le paramètre m est de la forme m=Go+G-V ou l'exposant V est un nombre entier représentatif de la vitesse du tracé, en sorte que la variation binaire correspondante de l'angle au centre conjuguée avec une variation binaire de la valeur du vecteur élémentaire, entraine une variation binaire de la vitesse du tracé.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de calcul ( 1 ) délivrent un facteur binaire S représentatif du sens du tracé.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les circuits de traitement comportent un registre mémoire (21) recevant les données ΔL, m et S, un premier circuit sommateur (23) recevant ΔL dudit registre par une première entrée et connecté par sa deuxième entrée et par sa sortie respectivement à la sortie et à une première entrée d'un premier circuit multiplexeur-registre (22), ce dernier comportant une deuxième entrée recevant une valeur initiale xo (xn pour n=1) prédéterminée et comprise entre 0 et L et ayant sa sortie connectée par ailleurs à travers un circuit porte OU (27) à un circuit de décalage de bit (28) recevant la donnée m, le circuit porte OU recevant un signal d'horloge (H) par sa seconde entrée, le circuit de décalage étant connecté à un deuxième circuit sommateur (30) à travers un circuit porte ET (29) recevant Δn par une seconde entrée, le deuxième sommateur recevant la donnée S représentant le signe de la sommation et étant connecté par une autre entrée à la sortie d'un deuxième circuit multiplexeur-registre (31) lequel recoit par une première entrée une donnée d'angle polaire initial βo du tracé et étant connecté par une deuxième entrée à la sortie du deuxième circuit sommateur délivrant l'information d'angle polaire Pn du tracé.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit porte ET (29) est connecté par une entrée inversée à la sortie du circuit porte OU (37) recevant par deux entrées respectivement les données Δn et SV.
7. Dispositif selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendication 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit sommateur (36) recevant sur une première entrée la donnée Go+G et la donnée V sur une deuxième entrée, et délivrant le paramètre m en sortie.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un registre (33) recevant la donnée initiale βo, un registre (31) recevant une donnée ϕ de rotation éventuelle d'image, un circuit sommateur (35) alimenté par les sorties de ces registres et dont la sortie est connectée à la première entrée du deuxième circuit multiplexeur-registre (31). ).
9. Utilisation d'un dispositif générateur de courbes selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans un système de visualisation de symboles linéaires et circulaires sur un écran cathodique, caractérisé en ce que la valeur d'angle polaire Pn du tracé est transmise à travers un circuit registre-tampon (32) à un circuit-mémoire dit table sinus-cosinus (7) qui alimente des circuits d'intégration (8, 9) dont la durée d'intégration est con- trolée par lesdits moyens de calcul.
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