SE449534B - Digital symbolgenerator for alstring av analoga avbojningssignaler for drivning av en katodstralerorskerm - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 40 449 554 symbolenheten erfordras måste minnet omprogrammeras, vilket är mycket dyrt och tidsödande.

Digitala symbolgeneratorer använder vidare en skrivteknik med konstant skriv- hastighet för att tillförsäkra likformig ljusstyrka hos de visade symbolerna. En sådan teknik är att normalisera förskjutningarna utmed x- och y-axeln medelst skiftregister. Eftersom alla vektorer alstrade medelst denna metod drages med samma hastighet förloras effektiv skrivtid när vektorerna inte är synliga på skärmen.

En av många användningar för symbolgeneratorer är i ett flygplan för att visa flygstyrningsinformation på en pilotskärmenhet. Detta erfordrar extremt noggranna symbolenheter för att tillförsäkra säker funktion hos flygplanet.

Symbolfelkontroll har utförts tidigare medelst analoga felprocessorer, vilka_ vanligen är mycket dyrbara.

Enligt föreliggande uppfinning har nackdelarna med tidigare kända digitala symbolgeneratorer såsom angivits ovan övervunnits. Den digitala symbolgeneratorn alstrar analoga avböjningsspänningar för att driva ett katodstrålerör att bilda symbolenheter. Elektronstrålen i katodstråleröret avböjes för att bilda successiva raka linjesegment eller vektorer, varvid strâlen är synlig under bildningen av vektorer som utgör symbolenheten och är osynlig under andra vektorer.

Alla vektorerna är angivna i polära koordinater medelst binära värden mot- svarande vektorvinkeln É och vektorlängden l . Denna binära angivelse av vinkeln och längden möjliggör att vektorer kan dragas vid vilken som helst godtycklig vinkel eller längd utan att begränsas av en fast kodad representation av den.

Symboler kan vara antingen fasta eller variabla. För fasta symboler är vektor- dataorden innefattande den binära framställningen av vinkeln och längden för varje vektor hos symbolen lagrade i följd i ett symbolenhetminne PROM. En dator överför en första eller begynnelsesymboladress till en adressräknare, varefter en sekvens- krets framstegar räknaren allteftersom varje vektor ritas för att i följd utläsa dataord från minnet PROM tills den sista vektorn hos symbolen är avkänd. Efter det att begynnelsesymboladressen överförts till symbolgeneratorn behövs inget ingripande av datorn tills hela symbolen har färdigställts. För variabla symboler tillföres vektordataord innefattande vinkel- och längdinformation direkt från datorn till symbolgeneratorn så att symbolgeneratorn inte är begränsad av det fasta antal symboler som är lagrade i symbolminnet PROM. Denna kombination av fasta och variabla symboler ökar flexibiliteten hos symbolgeneratorn och bibehåller beroendet av datorn vid ett minimum.

En linjelängdräknare mottager längddata från antingen symbolenhetminnet PROM för fasta symboler eller direkt från datorn för variabla symboler. Räknaren räknar ner under styrning av en klocka tills den når 0, varvid alstras en serie pulser vars antal är lika med den binära framställningen av längden som räknaren laddats med. 10 15 20 25 30 35 40 449 534 Hastigheten hos klockingången till räknaren är större för osynliga vektorer än för synliga vektorer så att osynliga vektorer kan dragas fyra gånger den normala hastig- heten. Genom att öka ritningshastigheten för osynliga vektorer minimeras den effek- tiva rittiden för symbolenheten. Emellertid tillförsäkras likformig ljusstyrka hos de synliga symbolerna, eftersom alla synliga vektorer ritas med en konstant hastig- het.

Rotation av symbolen utföres genom att digitalt addera binära värden motsvarande vinkelrotationen och vektorvinkeln. Den resulterande summan motsvarar den aktuella vinkeln som vektorn skall ritas med och utgör också adressen hos en sinuslcosinus- omvandlare. Utgången hos omvandlaren är ett binärt tal motsvarande sind och cosinusë . X- och Y-integratorer kombinerar denna vinkelinformation med pulståget från linjelängdräknaren motsvarande vektorlängden för att bilda samansatta digitala signaler. Dessa signaler sändes därefter till digital-till-analog-omvandlare för att alstra x- och y-avböjningsspänningar, som driver katodstråleröret.

Datorn tillför inte endast styr-, data- och adressinformation till symbol- generatorenheten utan möjliggör också ett övervakningsschema av systemet. Datorn fungerar under styrningen av en konstant programbana där villkorliga laddnings- instruktioner används i stället för villkorlig förgrening. Datorn fungerar för att utföra alla de programmerade instruktionerna under varje iteration och avger till symbolgeneratorn samma antal och typer av instruktioner oberoende av det speciella funktionssättet. De symboler som inte utgör en del av ett speciellt symbolenhetssätt ritas osynliga eller ersättes av osynliga förbindelsevektorer eller symboler utan betydelse för att minimera tiden som erfordras för att full- ständiga symbolföljden. Symbolgeneratorn innefattar segmenträknare som håller löpande räkning på antalet osynliga och synliga vektorer som ritats. Denna räknade information överföres tillbaka till datorn för att tillförsäkra att alla vektorer har alstrats.

Symbolfelkontroll utföres också medelst en vektorcirkelslutningsteknik där varje symbol adderas vektoriellt till den föregående symbolen. Symbolenhetänd- punkten mätes vid utgången av digital-till-analog-omvandlarna och omvandlas till en digital siffra medan den verkliga ändpunkten beräknas oberoende av datorn under användning av vektoraddition. Dessa två digitala värden jämföres och om de inte är lika med varandra visas en felindikation.

Andra ändamål och särdrag hos uppfinningen framgår av nedanstående beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen under hänvisning till ritningarna.

Därvid visar fig. l hur alstrade symboler visas på en huvudskärmenhet med den verkliga världen såsom bakgrund. Fig. 2 är ett blockschema över huvudskärmen och visar sammankopplingen av datorn, symbolgeneratorn och skärmenheterna. Fig. 3 är en grafisk framställning av två alstrade vektorer. Fig. 4 är en grafisk framställ- _ ning av de analoga avböjningsspänningarna för x-axeln och y-axeln. Fig. 5 visar 10 l5 20 25 30 35 40 449 534 4 de osynliga och synliga vektorerna som används för att alstra två symboler. Fig. 6A-B är ett blockschema över symbolgeneratorenheten. Fig. 7 visar ett l6-bit dataord som anger en vektor. Fig. 8 är ett kopplingsschema över linjelängdräknaren.

Fig. 9 är ett kopplingsschema över segmenträknarna. Fig. l0 är ett kopplingsschema över kretsen för att göra vektorn osynlig och alstra streckade linjer. Fig. ll är ett blockschema över sinus/cosinus-omvandlaren och rotationsadderaren. Fig. l2A-B är en grafisk framställning över sinus- och cosinusvågfonnerna. Fig. l3 är ett blockschema över x-axel-integratorn. Fig. l4 är ett tidsdiagram för integratorn.

Fig. l5 är ett kopplingsschema över kretsen för att ange utanför-området. Fig. l6 är en grafisk framställning av en vektor i utanförområdet. Fig. l7 är ett kopplings- schema över den analoga utgångskretsen. Fig. l8 är ett tidsschema som visar funk- tionen hos symbolgeneratorn.

Ett exempel på symboler alstrade av symbolgeneratorn enligt föreliggande upp- finning visas i fig. l. De alstrade symbolerna visas på en huvudskärmenhet i ett flygplan med den verkliga världen såsom bakgrund. Huvudskärmenheten innefattar ett akrylblock 30, som svänges ned i pilotens synfält från ett läge över huvudet och åstadkommer en skärm för att alstra bilder som projiceras på blocket från ett katodstrâlerör.

De angivna symbolerna är typiska för de som anges på skärmen vid en icke- -instrumentlandning. Andra typiska funktionssätt kan innefatta instrumentlandning av kategori I, II och III, en start/rundflygning, en start/svängning. Ytterligare funktionssätt kan användas om så önskas. För varje funktionssätt är lämpliga symbo- ler synliga på skärmen. Symbolgeneratorn är inte begränsad till några speciella symbolenheter eller funktionssätt. Datorn avger samma antal och typ av instruk- tioner till symbolgeneratorn för alla funktionssätt under varje iteration medelst en konstant programbana. Emellertid är endast de symboler som bildar del av ett speciellt funktionssätt synliga medan återstående symboler är osynliga eller ersatta av osynliga vektorer eller symboler utan mening.

De symboler som visas i fig. l innefattar en stigningssymbol 32, som är belägen i ett fast läge 7° ovanför mitten av huvudskärmen. Stigningssymbolen 32 motsvarar flygplanskroppens referenslinje och i relation till en horisontlinjesymbol 34, och ger en indikation på stigningen och lutningen. Horisontlinjesymbolen 34 motsvarar horisontalplanet vinkelrätt mot jorden radiellt genom flygplanet och vid låga höjder och överlappar ungefär den verkliga horisonten 36. Den vertikala förskjutningen av horisontlinjen 34 relativt stigningssymbolen 32 motsvarar flygplanets stigning och en vinkelförskjutning motsvarar flygplanets lutning. En flygplansriktningssymbol 38 är belägen ovanför och i centrum av horisontlinjen 34 och åstadkomer när den används i samband med en kursreferenssymbol 40 en angivelse på kursfel. Kursreferenssymbolen 40 består av en vertikal markering tillsanmans med mindre markeringar 4l med 50 intervall till vänster och höger och är belägna ovanpå horisontlinjen 34. Läget hos 10 15 20 25 30 35 40 5 449 554 kursreferenssymbolen 40 bestämmes genom skillnaden mellan var kurs och verklig flygplansriktning.

En flygplanssymbol 42 anger flygplanets läge, flygbana eller trend relativt den “verkliga världen" beroende pä funktionssättet. Vid en landning såsom visas motsvarar flygplanssymbolen 42 en vald flygbana relativt horisonten. Flygplans- symbolen 42 är förskjuten från horisontlinjesymbolen 34 med en sträcka motsvarande den valda flygbanevinkeln. Om således piloten väljer en 3° flygbana kommer flyg- planssymbolen att sjunka 30 under horisontlinjen. Vingarna 43 hos flygplanssymbolen 42 är inte lutningsstabiliserade och anger således lutningsvinkeln relativt hori- sontlinjen 34. En snabb/långsam-symbol 44 uppträder som ett steck vinkelrätt mot den vänstra Vingen hos flygplanssymbolen 42 och anger huruvida lufthastigheten är alltför snabb eller alltför långsam med avseende på en referenshastighet be- räknad av en digital flygstyrdator. När lufthastigheten är alltför hög uppträder symbolen 44 ovanför flygplanssymbolen 42 och när lufthastigheten är för låg komer symbolen 44 under flygplanssymbolen 42. Längden av symbolen 44 varierar beroende på storleken av hastighetsavvikelsen. En stigningsstegesymbol 46 åstad- kommer en kvantitiv mätning av stigningen markerad vid 50 steg ovanför horisont- linjen 34 och med l0° steg under horisontlinjen 34. Denna symbol är fast vertikalt relativt horisontlinjen 34 som motsvarar nollreferenspunkten på skalan., En indikation av lufthastigheten âstadkommes medelst en digital angivelse 48 som anger den datorberäknade lufthastigheten från flygplanets dator och anges i steg om l knop. En höjdangivelse 50 anges i enheten fot och varierar mellan en och fyra siffror.

Såsom visas vid denna icke-instrumentlandning manövrerar piloten flygplanet i en vänstersväng för att räta upp flygplanssymbolen vid landningsbanans centrum- linje. Flygplanet befinner sig på en höjd av 130 fot och har en hastighet av l32 knop. Stigningsvinkeln uppskattas medelst den vertikala skillnaden mellan höjd-_ symbolen 32 och horisontlinjen 34 tillsammans med stigningsstegen 46 och är ungefär 4°. Den valda flygbanevinkeln uppskattas genom det vinkelräta avståndet mellan horisontlinjen och centrum för flygplanssymbolen. Flygplanet är i detta fallet under horisontlinjen i en utsträckning som motsvarar en flygbana på -30.

Kursfel bestämmes genom skillnaden utmed horisontlinjen mellan flygplansrikt- ningssymbolen 38 och referenssymbolen 40 och är ungefär 3°. Lutningsvinkeln upp- skattas genom att jämföra flygplanssymbolen 42 med horisontlinjen. Vinkelförskjut- ningen mellan dessa två symboler är såsom visats ungefär lika med en lutningsvinkel på -50. I det visade fallet fortsätter piloten att svänga vänster tills flygplans- symbolen är inriktad med landningsbanans centrumlinje.

Såsom visas i fig. 2 är symbolgeneratorenheten 60 enligt föreliggande upp- finning en del av ett minnesstyrt ingångs/utgångssystem hos en digital dator 62.

Instruktioner avges till symbolgeneratorn 60 genom läsning från valda minneslägen 10 l5 20 25 30 35 40 449 554 i datorn 62. I beroende av dessa instruktioner alstrar symbolgeneratorn analoga x- och y-avböjningsspänningar 63 och 64 och z-axelsignaler eller osynlighets- signaler 65 för att driva ett katodstrâlerör 61, som finns i en skärmenhet 66 för piloten i en huvudskärm. Bilden visas för piloten via en optisk enhet 6la.

Symbolgeneratorn kan naturligtvis användas i andra skärmsystem.

Datorn 62 mottager ingångar relaterade till skärmen från piloten, såsom avsedd flygbanevinkel för landning och från flygplanet, såsom attackvinkel, stignings- och lutningsvinklar och funktionsväljarlogiska signaler. Symbol- generatorn 60 är förbunden med datorn 62 via en adressbuss 67 och en databuss 68 och via styrförbindelser för skrivning (Write) 69, läsning (Read) 70 och nästa symbol (Next Symbol Please) 7l. Datorn tillhandahåller också en klock- signal (CLK) vid 72. _ De analoga x- och y-avböjningssignalerna 63, 64 från symbolgeneratorn 60 är förbundna med avböjningsspolar 73a, 73b hos katodstråleröret 6l. Osynlig- hetssignalen vid 65 tillföres till ett lämpligt element hos katodstråleröret.

Vektorändpunktssignaler från symbolgeneratorn 60 och från pilotens skärmenhet 66 kopplas till datorn 62 såsom anges vid 74 för jämförelse med den beräknade ändpunkten.

Datorn 62 väljer lämpligt funktionssätt för symbolgeneratorenheten 60 enligt pilotingången eller flygplansingången och fungerar på en fast program- följd eller konstant programbana och alstrar ingångsinformation som överföres Û till symbolgeneratorn 60. Denna information väljer lämplig uppsättning av symboler som skall vara synliga på skärmenheten 66 och definierar läget för dessa symboler. Den konstanta programbanan är sådan att datorn avger till symbolgeneratorn sanma typ och antal av instruktioner under varje iterations- cykel. Programmet använder en villkorlig laddningsinstruktion i stället för en villkorlig förgreningsinstruktion för att villkorligt överföra data här- rörrande från utföringen av en instruktion till ett utgångsregister. Symbol- generatorinstruktionen som avges av datorn CPU kan innehålla en adressdel och en datadel. Adressdelen bestämer typen av instruktion och datadelen naturen av symbol. För att exempelvis skriva en siffra är adressdelen av instruktionen densama oberoende av symbolen. Datadelen av instruktionen identifierar siffran.

Val av lämpliga data och överföring till en räknare eller ett register kallas för "villkorlig laddning". Den konstanta programbanan möjliggör ett effektivt övervakningsschema för datorn CPU.

Datorn 62 innefattar också ett symbolfelkontrollprogram, som beräknar den sanna ändpunkten för symbolenheten för både symbolgeneratorn och skärmenheten under användning av vektoradditionsteknik. Symbolfelkontrollprogrammet diskuteras mer i detalj här nedan.

Ingångarna till symbolgeneratorenheten 60 innefattar en adressignal mottagen 10 15 20 25 30 35 40 7 449 554 från datorn 62, som avgör funktionen som symbolgeneratorn skall utföra. Data mot- tages på en databuss 68 av symbolgeneratorenheten och identifierar den symbol som skall ritas. Exempelvis medför en instruktion för en fast symbol - “rita flygplan" - en instruktion till symbolgeneratorn att ladda en PROM-räknare med start- adressen för den programmerade flygplanssymboldata. En instruktion - “rita en linje" - innefattar linjelängdinformation, som laddas i en linjelängdvippa. Data- signalen identifierar också vinklar och anger om vektorn skall göras osynlig.

Vid mottagning av en skrivsignal på ledningen 69 mottager symbolgeneratorn 60 adressen och data på bussarna 67, 68. När en lässignal mottages på ledningen 70 avger symbolgeneratorn data på databussen 68 för överföring tillbaka till datorn 62. Symbolgeneratorenheten 60 begär ytterligare information genom överföring av en signal "nästa symbol" (Next Symbol Please) NSP på ledningen 7l till datorn 62. Inget ingrepp av datorn erfordras tills det begäres genom mottagning av en NSP-signal.

Symbolgeneratorenheten 60 alstrar lämpliga analoga x- och y-avböjningssignaler och osynlighetssignaler (z-axel) för att driva katodstråleröret inbegripet i pilotens skärmenhet 66. Raka linjesegment eller vektorer ritas i följd på ett kontinuerligt sätt för att bilda symbolenheten. Vektorer kan ritas antingen osynliga eller synliga, varvid osynliga vektorer ritas ungefär fyra gånger snabbare än synliga vektorer för att minimera den effektiva rittiden. Synliga vektorer ritas med en konstant hastighet för att åstadkomma likformig ljusstyrka på de visade symbolerna.

Typiska vektorer v] och vz ritade på katodstråleröret visas i fig. 3. En vektor definieras i polära koordinater medelst binära värden motsvarande vektorns vinkel § och vektorns längd X . Varje vektor kan upplösas i komponenter utmed x-axeln och y-axeln. Komponenterna för V] är X1 41 cos § 41 sin @ Yi För att rita vektorn V1 alstrar signalgeneratorn 60 de x- och y-avböjningsvåg- former som visas i fig. 4. Digitala integratorer för att utföra denna funktion beskrives nedan.

Fig. 5A visar horisontlinjesymbolen 34 och flygplanssymbolen 42 med en an givelse av deras samband till flygplanets flygtillstånd och med några av för- bindelsevektorerna som används i ritningen av denna bild. Fig. SB visar i mer detalj följden av vektorer som ritas på skärmen.

Om man börjar vid startpunkten 75 i fig. SA, som kan vara centrum av skärmen hos katodstráleröret, drages en osynlig förbindelsevektor 76 med flygplanets 10 15 20 25 30 35 40 8 449 534 lutningsvinkel'@ och med en längd i beroende av flygplanets stigningsvinkel.

Horisontelinjen 34 ritas med rät vinkel till den osynliga vektorn 76. En osynlig förbindelsevektor 77 med en längd relaterad till kursfelet åstadkommer en för- skjutning från kursreferenssymbolen 40 vid centrum av horisontlinjen. Den osynliga förbindelsevektorn 78 från änden av förbindelsevektorn 77 och under rät vinkel med horisontlinjen 34 sträcker sig till centrum av flygplanssymbolen 42 och har en längd som kan exempelvis vara en funktion av flygplanets flygbanevinkel.

I fig. 5B visar pilar den riktning som vektorerna ritas med. Några av de osynliga förbindelsevipporna visas med krökta linjer för tydlighetens skull.

Från startpunkten 75 ritas den osynliga vektorn 76. Denna följes av den synliga vektorn 79, den osynliga vektorn 80 och den synliga vektorn 81, vilka bildar horisontlinjen 34. Kursreferenssymbolen 40 ritas därefter följt av de osynliga vektorerna 82, 77 och 78 till mittpunkten för flygplanssymbolen 42. Den osynliga förbindelsevektorn 83 följes av vektorerna 84, 85 som bildar den ena halvan av flygplanssymbolen. Därefter följer den osynliga förbindelsevektorn 86 och vektorerna 87, 88 för att slutföra flygplanssymbolen.

Alstringen av fasta och variabla symboler medelst symbolgeneratorenheten beskrivas nu med hjälp av fig. 6A och 6B. För fasta symboler lagras vektordataord innefattande den binära framställningen av vinkeln och längden i följd för varje på varandra följande vektor som bildar symbolen i ett symbolminne PROM l20. För horisontlinjesymbolen 34 i fig. 5 anger de första vektororden lagrade i symbol- minnet PROM l2O vinkeln och längden hos vektorn 79. Den andra gruppen av ord lagrade i minnet anger vinkeln och längden för vektorn 80 osv. med det sista ordet i minnet för horisontsymbolen 34 anger vektorn 82. När en fast symbol skall ritas överför datorn 62 begynnelseadressen för denna symbol på databussen 68, som därefter laddas i en minnesadressräknare l22. Adressräknaren l22 fram- stegas av en sekvensräknare l24 för att läsa ut dataord för den första vektorn som ritats av resten av symbolgeneratorenheten 60. Efter det att denna vektor ritats framstegar sekvensräknaren l24 adressräknaren för att utläsa dataordet för den andra vektorn som skall ritas tills den sista vektorn i symbolen har utlästs och ritats på katodstrâleröret.

Minnena i symbolminnet 120 bildar tillsammans ett l6-bitar brett fält. Varje minne är 8-bitar brett och upp till 2048 ord djupt. Vektorvinkelframställningen är en l2-bits binär siffra och är baserad på att 3600 = 4096 räkningar (decimal).

En positiv vinkel är i moturs riktning. Längdframställningen är också en l2-bits binär siffra baserad på att 4096 räkningar = 72 optiska grader, dvs. omkring centrum för avböjningen hos katodstråleröret. Den binära framställningen av vinkeln möjliggör att vektorer kan ritas med en godtyckligt vald vinkel som inte är be- gränsad av en fast kodad framställning därav. Fig. 7 visar betydelsen hos var och en av bitarna. De första ll bitarna l26 lagrar den binära siffran som motsvarar 10 15 20 25 30 35 40 449 554 antingen vinke1n e11er 1ängden hos vektorn beroende på biten 127. Om biten 127 har ett värde av 1 motsvarar siffrorna i bitarna 126 vektorvinke1n. Om biten 127 har ett värde av 0 motsvarar siffrorna i bitarna 126 1ängden. Bit 128 är en bit som anger s1utet av symbo1en (end-of-symbo1 EOS) och anger när den är 0 att det är den sista vektorn i symbo1en. Bitarna 129 och 130 anger data för rät vinke1.

För värden hos bitarna 129 och 130 på 0,0; 0,1; 1,0; och 1,1 anges de räta vink1arna 00, 900, 1800 och 2700. Biten 131 anger om vektorn ska11 vara osyn1ig.

Om biten 131 har ett värde av 1 ska11 vektorn ritas syn1ig, och om biten har ett värde av 0 ska11 den ritas osyn1ig.

Vektorer a1strade av symbo1generatorenheten måste ha en angiven vinke1 och 1ängd så att tvâ 16-bitars ord norma1t erfordras för att norma1t beskriva vektorn, ett ord motsvarande vinke1n och det andra ordet motsvarande 1ängden. Om biten 127 anger en vinke1 ut1äses detta dataord från symbo1minnet 120 ti11 en segmentvinke1- vippa 132. Om bitarna 126 representerar 1ängden ut1äses dataordet från symbo1minnet 120 ti11 en 1inje1ängdräknare 134. Eme11ertid kan vektorer angivas av ett enda 16-bits dataord där vektorerna ska11 ritas med räta vink1ar re1ativt varandra.

Det 16-bits dataordet innehâ11er 1ängddata i det första 11 bitarna 126 och vinke1- data i rätvinke1sbitarna 129 och 130. När rätvinke1data använts 1addas databitarna 126 som anger 1ängden fortfarande ti11 1inje1ängdräknaren 134 men en signa1 upp- träder på Iedningarna 136 e11er 138 som anger 90° e11er 1800, e11er kan en signa1 uppträda på bägge 1edningarna 136 e11er 138, vi1ket anger 2700 för vinke1n. An- vändningen av rätvinke1data sparar minnesutrymme i symbo1minnet 120 eftersom många av vektorerna som ingår i en symbo1 har en rät vinke1 re1ativt varandra.

För variab1a vektorer överför datorn 62 både längddata och vinke1data ti11 databussen 68, varvid dataorden för dessa vektorer har ett format 1iknande det som visas i fig. 7 för vektordataord 1agrade i symbo1enhetminnet 120. Om data- signa1en anger vektor1ängden 1agras den direkt från datorn 62 ti11 en 1inje1ängd- vippa 140. Om datorsigna1en anger vinke1n hos den variab1a vektorn 1addas den från datorn 62 på databussen 68 ti11 en vinke1vippa 142. Variabla vektorer kan ritas av en enda instruktion genom användning av rätvinke1sbitarna 129 och 130 om den re1ativa vinke1n ti11 1utningsvinke1n är 0°, 90°, 1800 e11er 2700. Om vektorn inte är i rät vinke1 ti11 1utningsvinke1n måste vektorns vinke1 1addas i vippan 142.

Linje1ängdräknaren 134 mottager 1ängddata från antingen symbo1minnet 120 för fasta symbo1er e11er från 1inje1ängdvippan 140 för variab1a symbo1er. Räknaren räknar ner under styrning av k1ockan ti11s den när 0, varvid a1stras en serie pu1ser, vars anta1 är 1ika med den oinära framstä11ningen av 1ängden 1addad i räknaren. Hastigheten för k1ockingången ti11 räknaren är större för osyn1iga vektorer än för syn1iga vektorer så att osyn1iga vektorer kan ritas fyra gånger den norma1a hastigheten. 10 15 20 25 30 35 40 10 449 534 När en symbol eller vektor skall roteras överför datorn 62 en binär fram- ställning av lutningsvinkeln eller rotationsvinkeln på bussen 68 till vinkel- vippan 142. Rotationen av en fast symbol utföres genom att addera det binära värdet motsvarande lutningsvinkeln lagrad i vinkelvippan 142 med segmentvinkeln lagrad i segmentvinkelvippan 132 i en digital adderkrets 146. Om rätvinkeldata används adderas lutningsvinkeln från vippan 142 till den binära framställningen av 900 och l80° på respektive ledningar 136 och 138 medelst digitala adderare 148 och 150. För variabla vektorer summerar adderarna 148 och 150, om rätvinkel- data används, dessa rätvinkeldata med lutningsvinkeln från vippan 142. Om rät- vinkeldata inte används motsvarar vinkeln som lagras i vippan 142 den godtyckliga vinkel som vektorn skall ritas med och efter det att vektorn slutförtsaåterställes vippan 142 av datorn till lutningsvinkeln för flygplanet. vippan 142 är nollställd när en icke-lutningsstabiliserad symbol skall ritas. Den resulterande summan från de digitala adderarna 146, 148 och 150 motsvarar den aktuella vinkeln hos vektorn som skall ritas och utgör också adressen hos en sinus/cosinus-omvandlare 152. ' Utgången från sinus/cosinus-omvandlaren 152 är en binär siffra motsvarande cosinus och sinus för den aktuella vinkelingången till omvandlaren 152. Cosinus och sinus för den aktuella vinkeln överföres till x- och y-integratorer 154 och 156 på bussen 158. En teckenangivelse sändes också till varje integrator 154 och 156 på ledningen 159 och varierar beroende på riktningen för vektorn.

X-integratorn 154 innefattar en cosinus-vippa 160, en adderarelsubtraherare- ackumulator 162 och en upp/ned-räknare 164. På liknande sätt innefattar y-inte- gratorn 156 en sinusvippa 126, en adderare/subtraherare-ackumulator 168 och en upp/ned-räknare 170. Upp/ned-räknaren 164 och 170 kombinerar vinkelinformationen från sinus/cosinus-omvandlaren 152 via ackumulatoradderarna 162 och 168 med puls tåget alstrat av linjelängdräknaren 134 representerande vektorlängden och också en digital framställning av startpunkten för symbolen X0, yo tillförd till upp/ned-räknaren från datorn 62 på bussen 68 för att forma sammansatta digitala signaler. Dessa signaler sändes därefter till digital-till-analog-omvandlare 172 och 174 för att alstra x- och y-avböjningsspänningar som driver katodstråleröret i pilotens skärmenhet 66.

Kärnan hos symbolgeneratorsekvensen 176 består av en huvudklockgenerator 178, en sekvensräknare 124, en adressdekoder 180 och funktionssättreglervippor 182.

Sekvensen 176 övervakar uppsättningen av det interna registret hos symbolgenerator- enheten för vektoralstring och reglerar skrivprocessen. Endast tvâ instruktioner förorsakar en vektorskrivsekvens att påbörjas. Dessa instruktioner är ladda linje- längdvippan och ladda minnesräknaren, vilka signaler alstras av dekodern 180.

Huvudklockgeneratorn 178 är en räknare som delar med sexton. Den mottager en huvudklocksignal på 12 MHz från datorn 62 och delar den till 1,5 MHz för att styra 10 l5 20 25 30 35 40 11 449 534 synliga vektorer och 3 MHz för att styra sekvenslogiken hos sekvensräknaren 124, och 6 MHz för att styra osynliga vektorer. Sekvensräknaren 124 har stadier 1-7, som användes för att ställa symbolgeneratorregistren såsom segmentvinkelvippan 132, linjelängdräknaren 134 osv. medan stadierna 0 och 8 är hâllstadier. Dekodern 180 fungerar som en "styrlogik" och sänder laddningsinstruktioner till olika symbolgeneratorregister. Funktionssättreglervipporna 182 styr sekvensstart och slut, synlighet och klockpulserna och alstrar också NSP-signal som sänder tillbaka till datorn 62 på ledningen 91.

Dekodern 180 avkodar adressen mottagen på bussen 67 från datorn 62 och av- ger olika laddningsinstruktioner på ledningarna 184-189. Dessa laddningsinstruk- tioner innefattar följande: ladda xo, ladda yo, ladda linjelängdvippan, ladda 5-vippan, ladda minnesräknaren och ladda -Ay. På ledningen 190 överför dekodern 180 en huvudklarsignal så snart en skrivsignal finns på ledningen 69. Huvudklar- instruktionen från datorn nollställer sinusvippan och cosinusvippan, ackumu1a~ torerna och upp/ned-räknarna hos x- och y-integratorerna 154 och 156. Den åter- ställer också É'-vippan 142 och funktionssättsreglervippan 182. Vid mottagning av huvudklarsignalen på ledningen 190 nollställes innehållet hos segmenträknaren 192. Segmenträknaren 192 håller en kontinuerlig räkning på antalet osynliga och synliga vektorer som har alstrats av symbolgeneratorn och utför en övervaknings- funktion för att indikera fel. Innan segmenträknaren 192 är nollställd av huvud- klarsignalen från datorn via dekodern 180 läser datorn innehållet hos räknaren som överföres till datorn 62 på databussen 68.

En av funktionssättsreglervipporna 182 avger en sekvensstartsignal på led- ningen 194 som sändes till sekvensräknaren 124 för att starta sekvenstillstånden 0-8. Funktionssättsregulatorn 182 mottager synlighetsinfonnation från den signal som är lagrad på linjelängdräknaren 134 och avger synlighetssignal eller osynlig- hetssignal eller strecklinjesignal på ledningarna 196 och 198. 0m en vektor eller symbol skall dragas osynlig finns en hög signal på ledningen 196, vilken utgör ingång till en osynlighetskrets 200. Den andra ingången till osynlighetskretsen 200 är en ingångssignal mottagen från en linjestreckgenerator 202 på ledningen 204.

Linjestreckgeneratorn 202 mottager en strecksignal på strecksynkroniseringsled- ningen 198 och klocksignaler från klockgeneratorn 178 för att alstra en periodisk hög/låg-signal som avges till osynlighetskretsen 200. Utgången från osynlighets- kretsen 200 sändes till pilotens skärmenhet 66 för att avstänga elektronstrålen i katodstrâleröret så snart vektorn skall ritas osynlig och tillslag elektron- strâlen när vektorn skall ritas synlig eller streckad.

Symbolfelkontroll utföres medelst en vektorslutningsteknik där varje symbol adderas vektoriellt till ändpunkten hos den sista symbolen eller vektorn. Denna teknik är möjlig, eftersom vektorerna som utgör symbolenheterna drages på ett kon- tinuerligt sätt, varvid startpunkten för en vektor är ändpunkten för den föregående 'F55 10 15 20 25 30 35 40 12 449 534 vektorn. Analoga signaler motsvarande x- och y-koordinaterna hos ändpunkterna hos symbolenheten erhålles vid utgången hos signalgeneratorn (från digital-ti1l-ana1og- omvandlarna 172, 174) och från symbolutgångarna. Dessa signaler kopplas till datorn 52 såsom beskrivits i samband med fig. 2. Datorn 62 beräknar oberoende den verkliga ändpunkten hos symbolenheten under användning av vektoraddition. Den verkliga änd- punkten beräknad av datorn 62 och symbolenhetens ändpunkt mottagen från symbol- generatorn och skärmenheterna jämföres av datorn och om de inte är lika anges en felsymbol.

Såsom visas i fig. 8 mottager linjelängdräknaren 134 längddata på ledningarna 210 från antingen linjelängdvippan 140 eller symbolminnet 120. Dessa datasignaler laddas till räknaren 134 medelst en laddningssignal för linjelängdräknaren som uppträder på ledningen 212 från sekvensräknaren 124. En klockingång på 6 MHz för osynliga vektorer och 1,5 MHz för synliga vektorer mottages från klockgeneratorn 178 på ledningarna 214, 216. Den åttonde tillståndssignalen från sekvensräknaren 120 uppträder på ledningen 218 såsom ingång till en AND-grind 220 för att styra klocksignalerna ut på ledningen 220 till tre räknare 224, 226 och 228 kaskad- kopplade medelst NAND-grindar 230, 232 och 234. Utgången från NAND-grinden 234 är en max/min-signal som uppträder på ledningen 236 och aktiverar på varandra följande räknare via NAND-grindarna 230, 232 och 234. Max/min-aktiveringspulsen är lika med något mindre än en full klockcykel, vilket möjliggör ytterligare in- ställningstid och möjliggör högre klockhastigheter. Denna kretsutformning är känd såsom en "se framåt"-krets (100k ähefld)- När innehållet i linjelängdräknaren är noll, är utgångarna 238, 240 och 242 från respektive räknare 224, 226 och 228 höga, vilket förorsakar att NAND-grinden 234 alstrar en låg max/min-signal på ledningen 236. Max/min-signalen återmatas till ingången hos NAND-grinden 220 på ledningen 240 och förhindrar när den är låg klockutgångar på ledningen 222. Om data skild från noll inmatas i räknarna blir åtminstone en av utgångsledningarna 238, 240 eller 242 låg, vilket förorsakar att max/min-utgångssignalen från NAND-grinden 234 blir hög. Om klocksignalen finns närvarande på endera av ledningarna 214 eller 216 och den åttonde tillstånds- signalen är hög börjar räknarna 224, 226 och 228 att räkna nedåt. Räknarna fort- sätter att räkna tills noll uppnås, vilket förorsakar att max/min-signalen blir låg. En låg max/min-signal förhindrar ytterligare klockpulser från att avges av NAND-grinden 220 och alstrar också en hög signal på utgången av en inverterare 246, vilket anger att en räkning har slutförts. Denna signal sändes därefter till funktionssättsregleraren 182 och sekvensen 184.

När linjelängdräknaren 134 räknar till noll, räknar den ned ett antal tids- intervall lika med den binära siffran som laddats i räknaren och motsvarar vektor- längden och med en hastighet som motsvarar 6 MHz om vektorn skall vara osynlig eller 1,5 MHz om den skall vara synlig. Räknaren 134 alstrar således ett pulstäg 10 l5 20 25 30 35 40 ” 449 554 på ledningen 244, varvid antalet pulser är lika med den binära framställningen av vektorlängden och frekvensen är större för osynliga vektorer än för synliga vektorer. Detta pulståg sändes till både x-integratorn och y~integratorn för att alstra sammansatta avböjningssignaler för att driva katodstråleröret.

Segmenträknarna som visas i fig. 9 består av en synlig räknare 250 och en osynlig räknare 252. Sekvensen l76 alstrar antingen en hög skrivsignal för synliga vektorer eller en hög skrivsignal för osynliga vektorer på respektive ledningar 254 och 256 för varje vektor som skall ritas, varvid dessa ledningar aldrig är höga samtidigt. Vidare alstras en strecksignal från sekvensen på ledningen 258 för styrning av den synliga segmenträknaren 250 för streckade vektorer, varvid räknaren klockas en gång för varje streck. En signal uppträder på ledningarna 260 eller 262 vid utgångarna hos respektive räknare 250 eller 252 varje gång en vektor ritas. Dessa signaler styr antingen synliga räknaren 250 eller osynliga räknaren 252 beroende på tillståndet hos synlig- och osynligledningarna 254 och 256. Vid mottagningen av en huvudklarsignal från segmentdekodern l80 på ledningen 264 nollställes innehållet i räknarna och utläses på de inre ledningarna hos data- bussen 68 för att sändas tillbaka till datorn 62.

Fig. l0 är ett detaljerat kopplingsschema över osynlighetskretsen 200 och linjestreckgeneratorn 202. Osynlighetssignaler sändes till pilotens skärmenheter nr l och nr 2 på respektive ledningar 266 och 268 via en differentiallinjedriv- krets 270. Differentialutgången hos linjedrivkretsen 270 kan driva långa hög- kapacitiva ledningar med en låg karakteristisk impedans och är dessutom okänsliga för brus.

Osynlighetskretsen 200 mottager osynlighetsinformation från funktionssätt- reglervipporna 182 på ledningen l96. För synliga vektorer är skrivledningen 196 hög och för osynliga vektorer är den låg. Under det åttonde tillståndet hos sekvensräknaren l24 överföres en hög skrivaktiveringssignal på ledningen 272 till osynlighetskretsen så att en vektor kan ritas vid denna tidpunkt. Osynlighets- kretsen 200 mottager också en ingångssignal från linjestreckkretsen 202 på led- ningen 276, vilken är hög om vektorn skall ritas synlig. Var och en av signalerna på ledningarna l96, 272 och 276 är ingångar till en NAND-grind 278, vars utgång är inverterad av en inverterare 280 och överförd till en AND-grind 282 och en NAND-grind 284 för pilotens skärmenhet nr l. Utgången från NAND-grinden 278 in- verteras också av inverteraren 290 och sändes till AND-grinden 292 och NAND-grinden 294 för pilotens skärmenhet nr 2.

AND-grinden 282 och NAND-grinden 284 för skärmenhet nr l och AND-grinden 292 och NAND-grinden 294 för skärmenhet nr 2 kan individuellt associeras så att endast en av skärmenheterna är aktiverad vid en tidpunkt. Aktiveringssignalen för skärm- enhet nr l syns på ledningen 296 medan aktiveringssignalen för pilotens skärmenhet nr 2 finns på ledningen 298. När endera av dessa signaler är hög aktiveras mot- l0 l5 20 25 30 35 4o_ 449 534 ” svarande skärmenhet och när signalen är låg desaktiveras skärmenheten. Återstoden av respektive osynlighetskrets för skärmenheterna nr l och nr 2 är identiska så att endast kretsen tillhörande pilotens skärm nr l kommer att beskrivas.

En överområdeskrets som beskrives i detalj här nedan alstrar utgångssignaler på ledningarna 300, vilka anger huruvida vektorer som alstras befinner sig inom det synliga området av skärmen. Vektorerna är i det synliga området om var och en av de fyra ledningarna 300 har ett högt värde. Om någon av dessa ledningar har ett lågt värde kommer vektorn att vara utanför det synliga området och blir automatiskt osyn- lig. Ledningarna 30 utgör ingångar till en NAND-grind 302, vars utgång inverteras av en inverterare 304. Utgången från inverteraren 304 sändes till AND-grinden 282 och NAND-grinden 284 på ledningen 305 och är hög för alla vektorer alstrade inom det synliga området av skärmen. Krafttillförselenheten 72 är förbunden med videolinje- drivkretsen 270 medelst ledningen 306 via ett motstånd 307 på l kohm, variid led- ningen 306 är hög när spänningen är tillslagen.

Under de åtta tillstånden alstrade av sekvensräknaren 124 komner aktiverings- signalen på ledningen 272 att vara hög, vilket aktiverar en vektor som skall ritas.

Um vektorn skall ritas synlig är ledningarna l96 och 276 också höga. Utgången från NAND-grinden 278 blir därvid låg och blir efter invertering av inverteraren 280 en hög ;signal på ledningen 286, vilken utgör ingång till AND-grinden 282. Om den vek- tor som alstras befinner sig inom det synliga området är var och en av ledningarna 300 hög varvid alstras en låg signal vid utgången av NAND-grinden 302. Denna låga signal inverteras av inverteraren 304 och alstrar en hög ingångssignal till AND-grin- den 282 på ledningen 305. När piloten skärmenhet nr l skall aktiveras finns en hög signal närvarande på ledningen 296 och även på ledningen 306 från spänningsaggrega- tet 72. När en hög signal finns på var och en av ledningarna 286, 296, 305 och 306 är utgången från NAND-grinden 282 en hög signal på ledningen 308 vilket anger att vektorn skall ritas synlig. Likaledes åstadkonmer en hög signal på var och en av led- ningarna 286, 296, 305 och 306 som utgör ingångar till NAND-grinden 284 att en låg utgång alstras på osynlighetsledningen 3l0. Om någon av ledningarna 286, 296, 305 eller 306 är låg blir utgången på ledningen 308 från AND-grinden 282 låg medan ut- gången från NAND-grinden 284 på ledningen 3l0 är hög vilket indikerar att vektorn skall dragas osynlig.

Linjestreckgeneratorn 202 innefattar en 4-bits binär räknare 3l2 och NAND-grinden 274. Räknaren 3l2 mottager klockpulser från linjelängdräknarens klocka för att alstra en streckfrekvens av ett streck för var l6:de klockpuls. En signal på strecksynkroni- seringsledningen 198 från tillståndsreglervippan l82 återställer räknaren 312 innan varje vektorskrivfrekvens så att streckräknaren alltid startar från 0.och därigenom tillförsäkras att antalet streck blir konstant för en given längd. Streckfrekvensen som alstras av räknaren 3l2 styres vid NAND-grinden 274 av en streckarkiveringssignal 3l4 från sekvensen l76. Utgången från NAND-grinden 274 är en periodisk hög/låg-signal för att alstra streck. Denna utgångssignal från linjestreckgeneratorn på ledningen 276 10 15 20 25 30 35 40 15 449 554 styr periodiskt NAND-grinden 278 att alstra en streckeffekt för vektorer som ritas.

Denna periodiska signal sändes på ledningen 258 till segmenträknaren såsom beskrivits ovan.

Rotation av en symbol beskrives i samband med fig. ll. En rotationsadderare 320 adderar digitalt den binära framställningen av en vinkel, såsom flygplanets lutningsvinkel, som innehälles i 0 -vippan 142 och den binära framställningen av segmentvinkeln Q S, som innehålles i segmentvinkelvippan 132 för att åstadkonma rotation av symbolenheterna. Vid mottagning av en laddnings- @ -signal från sekvens- rekordern 180 på ledningen 187 överföres vinkeldata från datorn 62 via bussen 68 till Q-vippan 142. Vinkeldata från symbolminnet PROM l20 på bussen 322 överföres till segmentvinkelvippan 132 vid mottagning av en laddnings- es-signal på ledningen 324 från sekvensräknaren 124. De binära tal som lagras i ® -vippan 142 och segment- vinkelvippan 132 adderas digitalt av rotationsadderaren 320, vars utgång är en digital siffra som utgör en binär framställning av den aktuella vinkel som vektorn skall riktas med. När en vektor anges av en enda instruktion under användning av rätvinkelsdata mottager en rätvinkels- och cosinusvippa 326 vinkeldata i stället för segmentvinkelvippan 132. Rätvinkel-, och cosinusvippan 326 är en digital adderare, som mottager ingångssignaler på ledningarna 136 och/eller 138 motsvarande 900 och l80° beroende på rätvinkelsdata från linjelängdvippan 140 eller symbolminnet PROM 120. Utgångarna från vippan 326 på ledningarna 328 och 330 motsvarar antingen 90° 1800 eller 2400 och utgör ingång till rotationsadderaren 320 för att digitalt adde- ras med den binära framställningen av flygplanets lutningsvinkel som innehålles i vippan 142.

För att erhålla x- och y-axelavböjningssignaler innefattar sinuslkosinus- omvandlaren 152 ett sinusminne PROM 332 som används för att alstra sinus-och kosinus- värden hos den aktuella vektorvinkeln. De siffror som lagras i Sinusminnet PROM 332 är en 12-bits binär framställning av sinus hos den aktuella vektorvinkeln.

Ur fig. l2A framgår att sinusvinklar från 00 till l80° (0-2048 decimaler som visas inom parentes) har samma värde som sinus för vinklar från 1800 - 3600. Den enda skill- naden är att sinusvärdet är positivt för vinklar mellan 00 och 1800 och negativt för vinklar mellan 1800 och 3600. Således behöver endast sinusvinklar från 00 till 1800 lagras i minnet PROM 332. Sinusminnet adduceras av de elva minst signifikanta bitarna från rotationsadderåren 320 vars utgång blir densamma för vinklar från 00 till 360°.

Den mest signifikanta biten hos rotationsadderaren 320 motsvarar tecknet. När den mest signifikanta biten är 0 finns en låg signal på ledningen 159 vilket anger posi- tivt tecken och när den är l finns en hög signal på ledningen 159 vilket anger ett negativt tecken.

Såsom framgår ur fig. l2A och l2B, varvid fig. l2B motsvarar cosinusfunktionen, har sinus (9) samma värde som cosinus (o + 90°). Om således en binär framställning av 900 adderas till den Binära framställningen av den aktuella vinkeln lagrad i 10 l5 20 25 30 35 449 554 W rotationsadderaren 320 blir den resulterande summan adressen för sinusminnet PROM 332, vars utgång blir cosinus för den aktuella vinkeln. När ledningen 335 har en hög signal vilket anger cosinusfunktion, avger rätvinkels- och cosinusvippan 326 en digital framställning av 900, som adderas till värdet som lagras i rotationsadderaren 320. Den binära siffra som avges från adderaren 320 på ledningen 334 motsvarar nu den aktuella vinkeln +90° så att utgången från sinusminnet PROM 332 blir cosinus av den aktuella vinkeln. Sinus- och cosinusvärdena för den aktuella vektorvinkeln sändes till xf och y-indikatorer l54 och l56 på bussen l58. x-integratorn l54 och y-integratorn 156 är identiska så att endast x-inte- gratorn beskrives i samband med fig. l3. Vid mottagning av en laddnings-cosinus-signal på ledningen 340 från sekvensräknaren l24 laddas den l2-bits utgången från sinus-co- sinusomvandlaren på ledningen l58 till vippan 342 och teckensignalen på ledningen l59 laddas till biten 344 hos cosinusvippan 160. Cosinusdata adderas eller subtraheras i en ackumulatorkrets l62 bestående av en komplementer 346, en adderare 348 och ett ackumulatoregister 350 beroende på värdet hos teckenbiten 344. För addition är led- ningen 352 låg vilket anger ett positivt tecken och cosinusdata från vippan 342 ledes av komplementen 346 till adderaren 348. När teckenbiten 344 är l finns en hög signal på ledningen 352 och komplementen 346 alstrar två~komplementet till siffran i cosinus- registret 342. Subtraktion utföres genom addering av två-komplementet från komplementen 346 i adderaren 348. Resultaten av adderingen eller subtraheringen hälles i ackumulator-u registret 350.

Ackumulatorregistret 350 mottager pulståget alstrat av linjelängdräknaren l44 på ledningen 224. Pulståget klockar ackumulatorregistret en gång för varje räkning av längden hos vektorn som skall ritas. Tills mottagningen av en huvudklocksignal på ledningen 354 från sekvensdekodern l8O fortsätter ackumulatorregistret 350 att hålla en löpande summa på adderad data. Carry-signaler 356 eller motsvarande signaler om subtraktion utföres av adderaren 348 fördröjes av fördröjningskretsar 358 och 360 för aktivering av upp/ner-räknaren l64. Om en hög signal finns på ledningen 352 vilket anger subtraktion aktiveras räknaren l64 på kontakten 326 för att räkna nedåt. Om ledningen 352 är låg aktiveras räknaren l64 på kontakten 364 för att räkna uppåt.

Pulståget som alstras av linjelängdräknaren 144 ledes genom en fördröjningskrets 366 på ledningen 368 och används för att klocka räknaren l64.

X0, x-koordinaten för symbolenhetens startpunkt, laddas i räknaren l64 från bussen 68 vid mottagning av laddnings-xo-signal från sekvensdekodern l80. Laddnings- xø-signalen finns endast för den första vektorn som skall riktas i hela symbolenheten när symbolerna ritas i en till varandra länkad följd. Därefter är startpunkten för varje efterföljande vektor ändpunkten för föregående vektor som innehålles i räknaren l64. Symbolerna kan ritas i en valfri följd genom användning av laddnings-x0-instruk- tion och laddnings-yo-instruktion för att etablera startpunkten för varje symbol. 10 15 20 25 30 35 17 449 534 Ett exempel på funktionen hos integratorn beskrives här nedan i samband med fig. 14. Om ackumulatorregistret 350 och upp/ned-räknaren 164 ursprungligen innehåller noll och en digital siffra med ett decmmalvärde av 2048 och med ett positivt tecken laddat i vippan 160, så kommer pâ den första ackumulatorklockpulsen från ledningen 244 ackumulatorregistret 350 att innehålla 2048. Efter en kort fort- plantningstid blir utgången från adderaren 348 på ledningen 370 noll och carry-sig- nalen 356 blir hög. Pâ den andra klockpulsen blir ackumulatorregistret 350 noll och räknaren 164 framstegas ett steg. Efter en ytterligare kort fortplantningstid kommer adderarens 348 utgång att bli 2048 och carry-signalen 356 låg. Denna process kan fortgå under obegränsad tid begränsad endast av det maximala räknarvärdet.

För att rita symboler delvis utanför det synliga området av skärmen till- handahâlles en överområdeskrets i de digitala integratorerna 154 och 156 såsom framgår ur fig. 15. Avböjningsutgångsområdet för digital/analog-omvandlaren är mellan +10 V DC och -10 V DC. Detta motsvarar ett optiskt område av 36° och 2048 decimaltal såsom framgår ur fig. 16. Eftersom framställningen av vektorlängden göres på basis av 4096 räkningar motsvarande 720 är det möjligt att rita utanför det synliga området såsom anges av linjen 370.

I digitala siffror framkallas symbolerna i överområdet. I analog form modi- fieras dessa. Upp/ned-räknarna 164 och 170 göres två eller tre bitar större. En motsvarande ökning i omrâdet hos digital/analog-omvandlarna är mycket dyr och bildar ff problem med noggrannhet och upplösning. Därför ökas det totala området hos den ana- loga utgången med endast 20 % mer än det maximala omrâdet som erfordras av optiken hos skärmenheten 56. Om linjen 370 drages utanför det synliga området såsom visas när linjen når den högra gränsen, hoppar digital/analog-omvandlaren från +10 V DC till -10 V DC och startar om igen tills den övre gränsen åter uppnås. Denna funktion kallas "omlindning" (wrapping around) och visas med den streckade linjen 372.

När den yttre gränsen uppnås blir linjen osynlig så att när linjen hoppar till - 10 V är den osynlig även om den ritas i det synliga omrâdet.

Detta funktionssätt arbetar väl utom när det skall fungera tillsammans med ett relativt långsamt avböjningssystem, som vanligen används i huvudskännenehter.

När den analoga utgången från digital/analog-omvandlaren hoppar från +10 V till -10 V vid kanten av det synliga området kan avböjningssystemet inte följa detta hopp omedelbart och det tar vanligen 100 - 150 /us innan katodstrålerörets stråle nått det vänstra hörnet av skärmen. Hoppet till den vänstra sidan av skärmen kan också hindra strålen från att nå den högra kanten av det synliga området i tid för att rita nästa synliga linje, varigenom visningen vid kanten av det synliga omrâdet störes. För att förhindra denna störning hindras digital/analog-omvandlarens utgång från att hoppa från +10 V DC till -10 V DC genom manipulering av de fyra mest signi- l0 l5 20 25 30 35 40 449_ss4 fikanta bitarna hos integratorns upp/ned-räknare så att den analoga utgången hoppar endast l/l6 av det totala omrâdet så snart den digitala utgången är utanför det synliga området. Denna effekt kallas "skevning“ (warping) såsom visas med linjerna 374.

UPP/ned-räknarna l64 och l7O är l4 bits digitala räknare. De tre mest signi- fikanta bitarna hos varje räknare används för överområdet som resulterar i skevningen.

För att ritas inom det 360 synliga området av skärmen måste bitarna yzïfixz, y1, X1, yo, xo vara lika med 00llll. Vektorer som har andra värden för dssa bitar kommer automatiskt att vara osynliga. Bitarna tillhörande X1, yo och y] sändes på ledning- arna 300 till NAND-grinden 302. När var och en av dessa bitar har ett värde av l kommer linjen att vara i det synliga området och utgången hos NAND-grinden 302 kommer att vara noll. När någon av dessa bitar har ett värde av noll kommer utgången från NAND-grinden 302 att varahög och sändes till överområdesosynlighetskretsen för att göra denna del av vektorn utanför det synliga omrâdet osynlig såsom beskrives i samband med fig l0. .

Bitarna X0, xï, yo och yï sändes också till NAND-grindar 376 och 378 och om varje bit har ett värde av l kommer utgângarna från NAND-grindarna 376 och 378 att vara låg. Multiplexers 380 och 382 används så att vid mottagning av en låg sig- nal från NAND-grindarna 376 och 378 kommer de fyra mest signifikanta bitarna av de elva minst signifikanta bitarna hos räknarna l64 och 170 att passeras till de mest signifikanta bitarna hos digital/analog-omvandlarna l72 och l74. De minst signifikanta bitarna hos digital/analog-omvandlarna innehålles i de mest signifikan- ta bitarna från ackumulatorregistren på ledningarna 384 och 385 och de sju minst signifikanta bitarna från räknarna l64 och l7O på ledningarna 386 och 387.

Om utgången från antingen NAND-grinden 376 eller 378 är.hög, vilket anger att en av bitarna xo, X1, yo eller y] har ett värde av noll, kommer multiplexkret- sarna 380 och 382 att sätta de fyra mest signifikanta bitarna hos digitalfanalog- omvandlarna l72 och l74 lika med värdet av xz och yz från ledningarna 388 och 390.

Eftersom de åtta minst signifikanta bitarna hos digital/analog-omvandlarna fort- farande kan ändra värde, kommer den analoga utgången att skeva snarare än omlindas, vilket resulterar i utgången 374 som visas på fig. l6. Linjen 374 göres automatiskt osynlig nedelst den högra signalen från NAND-grinden 302 så att endast partiet 392 på linjen 370 är synligt.

Den analoga utgångskretsen för- symbolgeneratorn visas i fig. l7. En spänning på +l5 V tillföres från spänningsaggregatet till en operationsförstärkare 394 för att åstadkomma en +10 V referensspänning vid punkten 396 för digital/analog-omvand- larna l72 och l74. Denna referensspänning omvandlas internt till en referensström, i. Ett motstånd 398 tillför en l0 V skillnadsspänning till kretsen resulterande i en förskjuten binär kodning av utgångarna. Potentiometern 400 inställer förstärk- ningen av digital/analog-omvandlaren l72 och en andra potentio t 402 me er i serie io 15 20 25 30 35 19 449 554 med ett nntäfind 404 på 4 kohm inställer DC-skillnaden. Det 12-bits binära talet den minst signifikanta biten från ackumulatorregistret 350 och de ll mest signi- fikanta bitarna från den digitala upp/ned-räknaren 154 utgör ingången till en strömkälla 406. Utgången från digital/analog-omvandlaren 172 på ledningen 408 är en ström proportionell mot den digitala ingången med en faktor âfišå-.

Utgângen på ledningen 408 är förbunden med den negativa ingångskontakten på en operationsförstärkare 410 vars positiva kontakt är jordad genom ett motstånd 412. Operationsförstärkarna 410 och 414 fungerar såsom ström-till-spännings-om- vandlare och har hög hastighet och låg utgångsimpedans för linjedrivning. Utgången från operationsförstärkaren 410 återkopplas till strömkällan 406 genom ett mot- stånd 416 på 4 kohm och utgör också ingång till den positiva kontakten på opera- tionsförstärkaren 414 genom ett motstånd 418. Operationsförstärkaren 414 är en spänningsföljare och åstadkommer avböjningsspänning till den andra pilotens skärm- enhet medan operationsförstärkaren 410 åstadkommer avböjningsspänning för den första pilotens skärmenhet. Var och en av operationsförstärkarna 410 och 414 är kompenserade medelst en kondensator på 100 DF för att tillförsäkra stabilitet.

Den analoga utgângskretsen som åstadkonmer y-avböjningsspänningar på led- ningarna 420 och 422 för den första och den andra pilotens skärmenhet är identiska till de som beskrives ovan för x-avböjningsspänningarna. Den enda skillnaden är att spänningsföljaroperationsförstärkaren 424 för den andra pilotens skärmenhet mf mottagen en skillnadsingång via ett motstånd 426 till sin negativa kontakt från en digital/analog-omvandlare 428. En digital siffra motsvarande stigningsskillnaden hos den andra skärmenheten relativt den första skärmenheten laddas i digital/analog- omvandlaren 428 vid mottagning av en laddnings- A-y-instruktion från sekvensdekodern 180, varefter omvandlaren 428 sumerar en signal till avböjningssignalen för y-axeln hos den andra pilotens skärmenhet.

Funktionen hos sekvensen 176 beskrives nu i samband med fig. 6A och 6B och tidsdiagrammet i fig. 18. Fig. 18 a-y anger sekvensen som uppträder när en symbol ritas från symbolminnet PROM 120 via laddnings-PROM-räknarinstruktionen på led- ningen 188 från sekvensdekodern 180. Tidsföljden hos sekvensen 176 styres av huvud- klockgeneratorn 178 som alstrar klockpulser som visas i fig. 18A, varvid den första är en 6 MHz-signal för osynliga vektorer, den andra är en 3 MHz-signal för sekvens- räknarens 124 logik, och den tredje är en 1,5 MHz signal för synliga vektorer.

En huvudklocksignal sändes på ledningen 190 från sekvensdekodern 180 innan vektorriktningen påbörjats för att återställa funktionssättreglervipporna 182 och alla räknare och vippor i symbolgeneratorn. Innan skrivsignalen l8b blir låg hâlles sekvensräknaren 124 i tillståndet noll, l8c. Detta förorsakas av en signal från funktionssättreglervippan 182. En låg noll-tillståndssignal l8d0 från räknaren 124 förorsakar symbolminnessignalen PROM 18e och.linjelängdvippans 18j signal att 10 l5 20 25 30 35 40 20 449 554 erhålla tre tillstånd (tri-state) och återställer också streckgeneratorräknaren 312 via strecksynkroniseringsledningen l98.

Följande beskrivning är för en laddnings-PROM-instruktion. Funktionen med en laddningslinjevippainstruktion är liknande. Vid mottagning av en skrivsignal avkänner frekvensdekodern l80 adressinstrukttonsingången från datorn 62 på bussen 67 och avger laddnings-PROM-räknarsignalen på ledningen l88, varvid adressen hos den symbol som skall ritas laddas från bussen 68 till PROM-adressräknaren l22.

En låg skrivsignal l8b förorsakar att sekvensaktiveringen l8b och tretillstånds- reglervippasignalen l8g hos vippan 182 att bli hög och NSP-vippasignalen l8y att bli låg asynkront. Sekvensräknaren l24 förblir desaktiverad tills skrivsignalen l8b blir hög vid närvaron av den första stigkanten hos ktocksignalen på 3 MHz.

Sekvensräknaren l24 börjar därefter räkna till tillståndet l. Vinkel/längd-signalen l8k från symbolminnet l20 är hög, vilket anger att det första minnesordet är en vinkel så att sekvensräknaren l24 sänder en laddnings- aš-puls l80 till segment- vinkelvippan l32 för att ladda vektorvinkeldata.

Räkningen fortsätter till-tillstånd 2 under vilket sekvensräknaren l24 sänder en klockpuls l8p till minnesadressräknaren l22 vilket framstegar räknaren till nästa adress vilket motsvarar ett minnesdataord bestående av längdinformation.

I tillståndet 3 sändes en klockpuls l8q till sinusytan l66 för att ladda värdet av sinus hos den aktuella vinkeln från sinus/cosinus-omvandlaren l52. Räkningen fort- 2” sätter därefter till tillstånd 4 där ingen åtgärd vidtages. I tillstånd 5 sändes cosinus-funktionssignalen l8r till sinus/cosinus-omvandlaren l52 för att påbörja cosinus-funktionen och denna signal sändes också till cosinus-ytan l60 för att ldda det resulterande cosinus-värdet av den aktuella vinkeln.

Under tillstånd 6 sändes en puls l8s för att ladda linjelängdräknaren 134 med längddata från symbolminnet l20. Detta förorsakar max/min-signalen l8t att bli låg under antagandet att längddata inte är noll. Tillstånd 6 blir också osynlig- hetssignalen l8h och EOS-vippasignalen l8f. Eftersom minnesosynlighetssignalen l8m är låg, vilket anger en osynlig vektor kvarstannar vippan; l8h i lågt tillstånd.

Den låga signalen på skrivledningen l96 från osynlighetsvippan tillförsäkrar att videosignalerna är osynliga medelst kretsen 200 och att klocksignalen på 6 MHz väljes. Minnes-EOS-signalen l8l är hög så att EOS-vippan antager ett högt till- stånd l8f vilket anger att det sista ordet hos symbolen ännu inte uppnåtts. Under tillståndet 7 och eftersom en hög signal finns på EOS-vippan l8f, framstegas minnesadressräknaren l22 medelst signalen l8p till adressen för dataorden lagrade i minnet l20 tillhörande den andra vektorn i symbolen.

Räkningen fortsätter därefter till tillståndet 8 under vilket sekvensräknaren l24 tvingas att stanna tills den kan åsterställas synkront. Den åttonde tillstånds- signalen styr osynlighetssegmenträknaren l92 medelst pulsen l8u och aktiverar även NAND-grinden 248 för synlig och osynlig vektorskrivning. I detta fallet är skriv- l0 l5 20 21 449- 534 signalen l8b på ledningen l96 låg vilket håller utgången hos NANO-grinden 278 så att vektorn blir osynlig. Under tillståndet 8 startar också linjelängdräknaren l34 att räkna ner till noll varvid alstras pulståget l8w som sändes till både x-inte- gratorn och y-integratorn på ledningen 244. Tillståndet 8 fortsätter och integra- torerna ritar vektorn. Efter fyra pulsräkningar l8w av 6 MHz klocksignalen går max/min-utgången l8t hög vilket stoppar linjelängdräknaren l34 och anger att vektorn är slutförd. En låg segnentslutsignal l8x alstras på ledningen 248 vilket aktiverar laddningsstyrningen av sekvensräknaren l24 och styr NSP-vippan. Eftersom V05-vippan l8f är hög vilket anger att det inte rör sig om den sista vektorn i symbolen förblir NST-signalen l8y låg.

Sekvensaktiveringssignalen nollställer sekvensräknaren l24 för ytterligare en följd. Sekvensräknaren l24 antager åter nolltillståndet och den ovan beskrivna frekvensen fortsätter. När E05-vippan blir låg, vilket anger att sista vektorn i symbolen har avkänts sändes en hög NST-signal tillbaka till datorn 62 på ledningen 82 för att begära nästa skrivinstruktion.

Ovanstående detaljerade beskrivning har givits för att klargöra funktionen hos kretsarna och denna beskrivning utgör ingen onödig begränsning av uppfinningen eftersom modifikationer av kretsarna är uppenbara för en fackman. Uppfinningen be- gränsas endast av nedanstående patentkrav.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 40 449 554 22 PATENTKRAV

1. Digital symbolgenerator för alstring av analoga avböjningssignaler för drivning av en katodstrålerörskärm för bildning av en symbolik imflümmefltflæwlwmflæowowflmaßmmæßwwwmm k ä n n e t e c k n a d av att generatorn för alstring av nämnda symbolik innefattar en anordning (62, 60) för dragning av ett flertal på varandra följande raka linjevektorer (84, 85, 87, 88) för att bilda en symbol; en anordning för att, vid dragning av en förbindelsevektor (78) med variabel vinkel och längd, ansluta nämnda symbol med nästföljande symbol som bildar nämnda symbolik; en datalagríngsanordning (120) för lagring av data motsvarande vinkeln och längden hos varje successiv vektor som bildar en symbol; en källa (68) för digital ingångsdata motsvarande vinkeln och längden hos varje förbindelsevektor; en vektoralstringsanordning (160, 162, 164, 166, 168, 170, 172, 174) för kombínering av nämnda vínkeldata och längddata för varje successiv vektor som bildar en symbol och för varje förbíndelsevektor för alstring av analoga avböjningssignaler (X, 1); en sekvensanordning (124) för laddning i följd av vektordata för varje successiv vektor som bildar en symbol till nämnda vektoralstringsanordning från nämnda datalagringsanord- ning (120), och för laddning av nämnda förbindelsevektordata, vid slutföring av den sista vektorn som bildar nämnda symbol, från nämnda källa (68) för digital ingångsdata till nämnda vektoralstringsanordning, varvid ändpunkten för nämnda alstrade förbindelsevektor utgör startpunkten för nästföljande symbol som bildar symboliken; en osynlighetsanordning (200) för avstängning av katodstrålerörets stråle vid dragning av en förbindelsevektor; en symbolfelkontrollanordning (7a, 62) som svarar på den analoga avböjnings- signalen motsvarande ändpunkten för den sista alstrade vektorn för bestämning av uppträdandet av ett fel i den alstrade symboliken.

2. Generator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att källan (68) för digital ingångsdata dessutom åstadkommer en representation av vinkeln med vilken en symbol skall roteras och vektoralstringsanordningen innefattar en vinkelvippaanordning (142) för att innehålla nämnda rotationsvinkel under alstringen av en symbol för rotering av varje vektor (132) som bildar nämnda symbol med samma vinkel; och en summeringsanordning (146) för att digitalt addera representationen av nämnda rotationsvinkel fån vinkelvippan (142) och vektorvinkeln (132) från datalagringsanordningen (120) för varje vektor som bildar nämnda symbol, varvid den resulterande summan representerar den verkliga vinkeln med vilken varje motsvarande vektor skall dragas.

3. Generator enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att summeringsanordningen (146) digitalt adderar representationen av nämnda rotationsvinkel från vinkelvippan (102) och förbindelsevektorvinkeln från f! 10 15 20 25 30 35 40 449 534 ,. 23 nämnda källa (68) för digital ingångsdata, varvid förbindelsevektorvinkeln skiljer sig från rotationsvinkeln med 900 eller multiplar därav.

4. Generator enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att sekvensanordningen (124) innefattar en anordning för laddning av rotationsvinkeln till vinkelvippan för varje symbol som skall roteras och laddning av vinkelvippan, vid slutföring av varje roterad symbol, med förbindelsevektorvinkeln från nämnda källa för digital ingångsdata; och en återställningsanordning för återställning av vínkelvippan till rotationsvinkeln vid slutföringen av nämnda förbindelsevektor.

5. Generator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att vektoralstringsanordningen innefattar en 1injelängdsräknaranordning (134) för alstring av ett pulståg för varje vektor soam bildar en symbol och för varje förbindelsevektor, varvid antalet pulser är lika med representationen för vektorns längd laddad till nämnda räknare från antingen datalagringsanord- ningen (120) eller källan (68) för digital ingångsdata.

6. Generator enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att frekvensen (178) hos pulstågen alstrade för synliga vektorer som bildar en symbol är konstant och mindre än frekvensen för pulståget för osynliga förbindelsevektorer.

7. Generator enligt krav 1, symbolfelkontrollanordningen innefattar: en anordning för omvandling av den anloga avböjningssignalen motsvarande ändpunkten hos den sista alstrade vektorn till ett digitalt värde; en behandlingsanordning för beräkning av den verkliga ändpunkten genom digital vektoraddition för varje successiv vektor alstrad vid bildningen av en symbol och varje förbindelsevektor; en anordning för jämförelse av digitalvärdet för symbolikens ändpunkt med den digitala summan motsvarande den verkliga ändpunkten; och en anordning för återgivning av en felíndikation på nämnda katodstrâlerörskärm om symbolikens ândpunkt inte är lika med den verkliga ändpunkten.'

8. Generator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av a) en linjelängdsräknare (134) för alstring av ett pulståg, varvid antalet pulser är lika med den binära representationen av vektorns längd laddad i nämnda linjelängdsräknare; b) en sinus/cosinus-omvandlare (152) för alstring av en binär representation av šinus och cosinus för vinkeln med vilken vektorn skall dragas. '

9. Generator enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att sinus/cosinus-omvandlaren (152) innefattar ett läsminne (322) för lagring av k ä n n e t e c k n a d av att 9” 10 15 449 554 24 den binära representationen av sínus För vektorvinkeln.

10. Generator enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att den binära representationen av vektorvinkeln bildar en sinusadress för sinus/cosinus- -omvandlaranordningen.

11. Generator enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att sinus/cosinus-omvandlaren (152) innefattar en adderare (320) För digital addering av en binär representation för 900 till den binära representationen av vektorvinkeln för att därvid bilda en cosinusadress För sinus/cosinus-omvandlaren.

12. Generator enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av en anordning för rotering av nämnda vektor med en godtyckligt vald rotationsvínkel innefattande en källa (68) för digitala ingångssignaler med en binär representation proportionell mot rotationsvinkeln; och en summeringsanordning (320) För att digitalt addera den binära representationen av vektorvinkeln och rotationsvinkeln, varvid den representerande summan motsvarar den verkliga vinkel_med vilken den roterade vektorn skall dragas. 9.' »r-