SU1635171A1 - Устройство дл отображени векторов на экране электронно-лучевой трубки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в графических диспле х функционального (векторного) типа и в системах числового программного управлени . Целью изобретени   вл етс  повышение точности и качества изображени  за счет выравнивани   ркости отображаемых отрезков вектора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащее ЭЛТ, блок сравнени  координатных приращений, блок синхронизации , генератор тактовых импульсов, счетчик окончани  формировани  вектора , триггер, первый и второй координатные усилители, первый и второй преобразователи, код-напр жение, введены формирователь импульсов ориентации единичного вектора, формирователь текущих координат вектора и формирователь кода коррекции координат с их св з ми, что позвол ет формировать шаг комбинированного перемещени , близкий к единице, и обеспечить равномерную  ркость отрезков вектора. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. с S (Л

Description

as со ел

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в графических диспле х функционального (векторного) типа и в системах числового программного управлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и качества изображени  за. счет выравнивани   ркости отображаемых отрезков вектора.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма выработки управл ющих

сигналов синхронизации; на фиг. 3 и 4 - примеры траекторий, сформированных соответственно изобретению и прототипу; на фиг. 5 - зависимости изменени  погрешности их угла наклона по изобретению и прототипу; на фиг. 6 - коммутатор. табл. 1 показан пример расчета оценочной функции, в табл. 2 и 3 - результаты выполнени  операций в счетчиках формировател  кода коррекции координат, в табл. 4 - пример реализации режимов работы коммутаторов.

Устройство содержит электронно-лучевую трубку 1, блок 2 сравнени  координатных приращений, блок 3 синхронизации , генератор 4 тактовых импульсов , счетчик 5 окончани  формировани  вектора, триггер 6, первый координатный усилитель 7, второй координатный усилитель 8, первый преобразователь 9 код-напр жение, второй преобразова- тель 10 код-напр жение, формирователь 11 импульсов ориентации единичного вектора, формирователь 12 текущих координат вектора, формирователь 13 кода коррекции координат, первый информационный вход 14 устройства, второй информационный вход 15 устройства , первый управл ющий вход 16 устройства , второй управл ющий вход 17 устройства, третий управл ющий вход 18 устройства, с первого по п тнадцатый выходы 19-33 блока 3 синхронизации , выход 34 генератора 4 тактовых ;ст-тульсов с первого по дев тый выходы 35-43 блока 2 сравнени  координат- ных приращений, выход 44 режима работы .

Формирователь 11 импульсов ориентации единичного вектора содержит накапливающий сумматор 45, первый ре- гистр 46 сдвига, второй 47 регистр сдвига, первый коммутатор 48, второй коммутатор 49, первый триггер 50, второй триггер 51, с первого по дев тый элементы 52-60 RiM, с первого по четвертый элементы 61-64 И, первый элемент 65 задержки, второй элемент 66 задержки.

Формирователь 12 текущих координат вектора содержит первый счетчик 67, второй счетчик 68, первый элемент 69 ИЛИ, второй элемент 70 ИЛИ.

Формирователь 13 кода коррекции координат содержит первый счетчик 71, второй счетчик 72 и элемент 73 задержки .

Блок 2 сравнени  координатных приращений содержит с первого по шестой регистры 74-79, первый 80 и второй 81 вычитатели, элемент 82 сравнени , мультиплексоры 83 и 84.

Блок 3 синхронизации содержит счетчик 85, блок 86 посто нной пам ти, регистр 87 микрокоманды и элемент 88 запрета.

Блок 2 сравнени  координатных приращений обеспечивает определение проекций большего отрезка (выход 35) на координатные оси макс (/х/, /у/), про

Q 5 0 5

Q

5

0

0

|екцию меньшего отрезка (выход 36) - мин (/х/, /у/), отношение проекций на координатные оси в соответствии с неравенством /х/ ёг /у/ (выход 37), координат х (выход 38) и у (выход 39) начала очередного вектора, знак проекции Дх плюс и минус (выходы 40 и 41), знак проекции Ду - плюс и минус (выходы 42 и 43).

Входы 14 и 15 устройства предназначены дл  ввода из ЭЈМ пары конечных координат по сигналу Разрешение -записи - вход 16.

Блок 3 синхронизации предназначен дл  выработки синхросигналов дл  управлени  работой устройства. Первый 19 и второй 20 выходы блока 3  вл ютс  синхровходами блока 2. Второй 20 выход блока 3 служит также дл  занесени  начальных координат вектора в координатные счетчики 67,68 и установки в нуль счетчиков 72 и 71 формировател  кода коррекции. Вход 17 устройства - сброс счетчика 85 блока 3,  вл етс  входом разрешени  записи блока. Выход 21 блока 3  вл етс  выходом устройства ГОТОВНОСТЬ .

Генератор 4 тактовых импульсов предназначен дл  выработки тактовых импульсов, определ ющих тактовые интервалы работы устройства. Выход 34  вл етс  выходом генератора 4 и соединен со входом блока 3.

Вычитающий счетчик 5 окончани  формировани  вектора используетс  дл  определени  конца отработки вектора. Счетчик 5 работает в режиме вычитани  поступающих на его счетчик входы приращений . Он имеет (дополнительно) дробную часть, состо щую из трех младших разр дов, первые два счетных вхо- ° да младших разр дов счетчика используютс  дл  ввода константы 0,375, представл ющей половину проекции элементарного комбинированного приращени  на координатную ось. Эта константа используетс  дл  реализации операции округлени  при подсчете поступающих на счетчик приращений. Второй и третий входы младших разр дов дробной части счетчика 5 используютс  дл  подсчета комбинированных приращений. Суммарный вес комбинированного приращени  равен 0,75. Счетчик 5 имеет вход установки нул , управл ющий вход, подключенный к выходу 23 занесени  с информационных входов 35 блока

516

2 начального значени  большей проекции отрезка на координатную ось.

Вход 18 - третий управл ющий вход устройства -  вл етс  счетным входом триггера 6, предназначенного дл  определени  необходимости визуализации (подсвета) текущего вектора на экране ЭЛТ 1 .

Выход 22 блока 3 предназначен дл  управлени  модул тором ЭЛТ 1.

Сумматор 45  вл етс  сумматором накапливающего типа с циклическим переносом единицы переполнени  из старшего разр да в младший, что дает возможность осуществл ть суммирование с содержимым сумматора чисел, представленных в пр мом и обратном кодах. В сумматоре 45 в процессе работы по отработке вектора хранитс  значение оценочной функции, определ емой выражением (1). На информационный вход сумматора 45 через второй коммутатор 49 поступают либо код положительного числа, слагаемого из первого регистра

46сдвига, либо код отрицательного числа, представленного в обратном коде , слагаемого из второго регистра

47сдвига. Сумматор 45 имеет входы, обеспечивающие процесс установки его в нуль до начала работы и после отработки очередного вектора с выхода элемента 65 задержки.

Кроме того, сумматор 45 имеет знаковый разр д, состо ние которого указывает на знак хранимого в сумматоре числа. Единичное состо ние знакового разр да сумматора 45 соответствует отрицательному значению числа, наход щемус  в сумматоре 45, нулевое - положительному.

Первый 46 и второй 47 регистры служат дл  ввода в них исходных данных о проекци х отрезка на координатные оси. В регистре 46 вводитс  проекци  большего, а в регистр 47 - меньшего отрезка. Затем в регистре 46 формируетс  значение проекции отрезка в новой косоугольной системе координат, используемое затем ПРИ формировании шаговой траектории. Регистры 46 и 47 сдвига имеют управл ющие входы установки в нуль, занесени  параллельным кодом, сдвига вправо. Информационные входы регистра 46 соединены с выходом первого коммутатора, а регистра 47 - с выходом 36 блока 2. Причем занесение меньшего отрезка на координатные оси в регистр 47 осуществл етс  со

716

с мигом на 3 рачп да и стор чу мллл- ших разр дов ( .(. злписыв. и тек 0,125 мин (/::/, /У/), чт° обегпечипаст соответствующей коммутацией рачрчдоп на входе регистра.

Первый 48 и второй 49 коммутаторы представл ют собой двухканальные коммутаторы , обеспечивающие выбор одного из двух информационных каналов

на выход коммутатора 48,49 при подаче на управл ющие входы соответствующих сигналов выбора каналов.

Съемна  реализаци  и режимы работы коммутаторов приведены на фиг. 6 и в табл. 4.

Вторые информационные входы первого коммутатора 48 подключены так, что занесение кода координат большей

проекции отрезка на координатную ось (выход 35 блока 2) осуществл етс  со сдвигом на 3 разр да в сторону младших разр дов (т.е. записываетс  0,125 макс (, ) (на фиг. 6 внешн  

коммутаци , осуществл юща  этот сдвиг, не показана).

Триггер 50 знака служит дл  формировани  сигналов управл ющих коммутацией приращений по двум каналам, соответствующих перемещению электронного луча вдоль осей координат, X и Y. Отношение проекции определ ет единичное состо ние триггера 50, в которое он устанавливаетс  сигналом,

поступающим с выхода 37 блока 2.

Триггер 51 режима работы служит дл  формировани  временного интервала , необходимого дл  отработки очередного вектора.

Элементы 52-60, 69, 70 HJEl используютс  дл  сборки сигналов, используемых дл  управлени  работок отдельных частей устройства.

С первого по четвертый элементы

5 61-64 И выполн ют обычные логические функции.

Элемент 66 задержки используетс  дл  задержки сигнала на врем , необходимое дл  установлени  переходных

процессов в счетчике конца формировани  вектора.

Элемент 65 задержки служит дл  предотвращени  сост зани  сигналов при установке счетчика 5 в нулевое

состо ние и дл  обеспечени  процесса установки в нуль накапливающего сумматора 45.

Первый и второй 67,68 счетчики координат X и Y служит дл  определени 

текуцих координат электронного луча на экране ЭЛТ }.

Формирователь 13 кода коррекции координат предназначен дл  формирова- ни  кода коррекции по координатам X и У при одновременном перемещении луча по координатным ос м с шагом квантовани  0,75 от величины единичной длины.

Выход 36, - информационный выход илока 2 сравнени  координатных приращении - предназначен дл  ввода во второй регистр 47 кода проекции меньшего отрезка вектора мин (А/, ) на координатные оси.

Выход 37 блока 2 служит дл  установки триггера 50 знака в единичное состо ние, если отношение между координатами X и Y определ етс  нестро- гим неравенством .

Выходы 38 и 39 блока 2 служат дл 

устранени  накопившейс  погрешности в конце построени  вектора, установки чальных координат следующего век- п.ра в цепочке векторов.

Выходы 40 и 41 блока 2 служат дп  определени  направлени  счета первого координатного счетчика 67 и счетчика 71 формировател  13.

Выходы 42 и 43 блока 2 служат дл  определени  направлени  счета второго координатного счетчика 68 и счетчика 72 формировател  13.

Выход 44 триггера 51 режима рабо- ты предназначен дл  управлени  счетом счетчика 85 блока 3 и элементом 88 запрета. Во врем  отработки вектора работа счетчика 85 блокируетс , а сигнал подсветки (выход 22 блока 3) формируетс  элементом 88 запрета 84 по состо нию триггера 6,

Выходы 23-32 блока 3  вл ютс  управл ющими сигналами, обеспечивающими формирование необходимых началь- ных значений параметров в сумматоре 44, первом 46 и втором 47 регистрах.

Выход 33 блока 3  вл етс  сигналом- запуска дл  отработки заданного вектора . Этим сигналом устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 51 режима работы, который сбрасываетс  сигналом с выхода старшего разр да счетчика 5 окончани  формировани  вектора .

Техническа  реализаци  блока 2 сравнени  координатных приращений аналогична технической реализации того же блока 7 прототипа.

, Q

5

0

5

0

Q

5

Q

5

Регистры 74 и 75 блока 2  вл ютс  регистрами значений координат X и Y конца очередного вектора.

Регистры 76 и 17 блока 2  вл ютс  регистрами значений киордпьат X и У, начала очередного вектора, либо конца предыдущего вектора, информационные выходы которых  вл ютс  выходами 38 и 39 блока 2„

Регистры 78 и 79 блока 2  вл ютс  регистрами значени  модулей приращений по ос м X и Y с их знаками, выставленными соответственно на выходы 40 и 41 блока 2 - знаки плюс и минус по оси координат X и выходы 42 и 43 - знаки плюс и минус по оси Y.

Вычитатели 80 и 81 предназначены дл  определени  модулей проекций и их знаков по ос м координат.

Элемент 82 сравнени  предназначен дл  сравнени  значений модулей координатных приращении и управлени  мультиплексорами 83 и 84 так, чтобы на первый выход 35 блока 2 поступило большее координатное приращение макс (/X/, /Y/), на второй выход 36 блока 2 меньшее мин (/Xf, /Y/), на (третьем выходе 37 блока 2 - отношение проекций на координатные оси в соответствии с неравенством /X/ i /Y/.

Вход 14 устройства соединен с информационными входами регистра 74, выходы которого соединены со входами регистра /6 и первыми входами вычита- тел  80. Вход 15 устройства соединен с информационными входами регистра 75, выходы которого соединены со входами регистра 77 и первыми входами вы читател  81. Вход 16 устройства соединен с управл ющими входами занесени  в регистры 74 и 75. Выход 19 блока 3 соединен с управл ющими входами занесени  в регистры 76 и 77, выходы которых объединены соответственно со вторыми входами вычитателеи 80 и 81, в свою очередь выходы которых соединены соответственно со входами регистров 78 и 79. Выход 20 блока 3 соединен с управл ющими входами занесени  в регистры 78 и 79. Выходы регистра 78, определ ющие значени  модулей координат приращений по оси X, соединены г первыми входами элемента 82 сравнени  и мультиплексоров 83 и 84. Выходы регистра 79, определ ющие значение модулей координат приращений по оси Y,., соединены со вторыми входами элемента 82 сравнени  и мультиплексоров 83 и 84.

Элемент 82 сравнени  78 формирует на входы мультиплексоров 83 и 84 два управл ющих сигнала, которые коммутируют на выход мультиплексора 83 модул меньшей проекции на координатные оси, а на выход мультиплексора 84 - модуль большей проекции, при этом элемент 82 формирует на выходе 37 сигнал, указывающий на отношение проекций на координатные оси в соответствии с неравенством /X/ . /Y/.

Техническа  реализаци  блока 6 син хронизации в предлагаемом устройстве аналогична такому же блоку у прототипа .

Счетчик 85 служит дл  перебора адресов блока 86 пам ти, предназначен- ного дл  записи микропрограммы выработки синхросигналов. При этом выходы счетчика соединены со входами блока 86 пам ти, выходы которого соединены со входами регистра 87 микропро- граммы, выходы которого  вл ютс  выходами блока 3 синхронизации. Вход разрешени  записи соединен со входом установки в нуль счетчика 85, счетный вход которого и тестовый вход регист- pa микрокоманд соединены с выходом 34 тактового генератора 4. Входы блокировки счета в счетчике 85 соединены по схеме И с выходом регистра 87 и инверсным выходом триггера 51 режима работы, соединенного также с инверсным входом элемента 88 запрета, второй вход которого соединен с выходом триггера 6 подсветки вектора. Выход 22 элемента 88 запрета соединен с модул тором ЭЛТ 1.

Двухразр дные реверсивные счетчики 71 и 72 предназначены дл  формировани  кодов коррекции соответственно по координатам X и Y при одновременном перемещении луча по координатным ос м с шагом квантовани  0,75 от величины шага единичной длины. Гнсрорма- ционные выходы счетчиков соединены со

входами дополнительных разр де преобразователей 9,10 код-напр жение, а сигналы переноса (переполнени ) счетчиков через элементы 70 и 69 - со счетными входами координатных счетчиков 67 и 68. Вес первых младших разр дов счетчиков формировател  12 и соответственно дополнительных младших разр дов преобразователей кодQ

Q 5 g Q

с

5

0

5

напр жение равен 0,25, а вторых - 0,5.

Элемент 73 задержки служит дл  задержки сигнала, поступающего на СЧРТ- ные входы вторых счетчиков 71 и 72 на врем  переходных процессов по выполнению операций в первом разр де и отработке сигналов внутреннего переноса между первым и вторым разр дами счетчиков.

Физическую сущность изобретени  можно по снить следующим образом.

Известные схемы дл  формировани  траектории вектора с целью уменьшени  погрешности формировани  используют диагональные перемещени , при этом длина диагонали больше основного шага в -$2 раз. Недостатком такого подхода  вл етс  невысока  точность приближени  формируемой траектории к траектории исходной пр мой. Избежать этого недостатка можно, если длину диагональных перемещений сделать близкой к шагу единичной длины. При этом уменьшение погрешности формируемо1, траектории вектора вытекает из того факта, что чем меньше элементарный шаг, тем выше точность приближени . Замен   диагональные шаги длиной 2 от основного шага на близкие к единице диагональные шаги достигаем повышени  точности формировани  вектора, что и составл ет физическую сущность изобретени  .

В рассматриваемом техническое решении комбинированное диагональное перемещение осуществл етс  одновременным перемещением вдоль каждой из координатных оссЛ X л Y на величин 0,75 основного шага единичной длины. Поскольку диагональное перемещение в отом случае  вл етс  гипотенузой пр моугольного равноосдренного треугольника , то величина гипотенузы этого треугольника, а значит, и линейного перемещени  составит ,75x-J2 1,06000, т.е. величину близкую к шагу единичной длины.

Значение погрешности известных устройств , обеспечивающих предельно минимальную погрешность интерполировани  определ етс  выражением о 0,5 cosc, Oi , а значение погрешности изобретени  - выражением Q 0,3963 sin (71°3: + о) . Здесь & - угол наклона формируемого вектора к координатной оси X. Из приведенных выражений видно, что макси-

мальные значени  погрешностей в первом и втором случа х будут соответственно равны 0,5 и 0,3963. Графически вид этих погрешностей 1 и 2 приведен на фиг. 5. Изобретение обеспечивает меньшую погрешность формировани  вектора , кроме того, согласно изобретению формируемое изображение можно поворачивать на угол, кратный углу 45ff, без дополнительного пересчета координат , что невозможно у известных струк

гь,ч« rj;,;-W если FR; °;

j; + i,i Fj;,;+°.73 (), если FJ;I; O.

F;: ; F

Начальное значение оценочной функции определ етс  в соответствии с выражением ,20

Ffl 0,5fo,75 (/X/-/Y/) -/Y/j. (2)

2

Конец формировани  вектора определ етс  по суммарному количеству шагов, выполненных вдоль большей проекции отрезка с учетом веса каждого шага. Величина оставшегос  пути, который необходимо пройти до конца максимальной проекции отрезка на координатную 3 ось X, определ етс  в соответствии с выражением

X |Х/ - 0,375 - Zuji -STfti. (3)

.- --,3

При X 0 вычислени  прекращаютс  и траектори  считаетс  сформированной .

Если /Х| /Y/, то в этом случае в выражени х (1)-(3) /X/ замен етс  4 на / Yif, fY I замен етс  на / X/, i замен етс  на j и Д1 замен етс  на Д j.

Устройство работает следующим образом .Д

Но сигналу готовность на выходе 21 устройства (см. временную диаграмму на фиг. 2) осуществл етс  загрузка координат конца очередного вектора , вход щего в цепочку векторов. Дл  этого на входы t4 и 15 устройства на ЭВМ поступают значени  пары конечной координат, а на вход 16 - сигнал Разрешение записи, который вызывает запись этих координат в регистры 74 и 75. Одновременно с этим бит разрешени  подсветки данного вектора заноситс  в триггер 6 по входу 18. Далее осуществл етс  вычисление модулей котур , допускающих поворот изображени  без пересчета только на угол, кратный углу 90°.

Изобретение работает на основе метода оценочной функции. Если обозначить большую проекцию через X ({,/1.1 /V/), то гда выражение оценоч- ной функции, используемой дл  формировани  шаговой траектории, будет описыватьс  следующим выражением:

(1)

0

5

0

5

0

С

-

ординат приращений на вычитател х 80 и 81 путем вычитани  из значений конечных координат значений начальных координат из регистров 76 и 77. Кроме модулей приращений вычитатели выдают также разр ды знака. Результаты вычитани  занос тс  в регистры 78 и 79 по сигналу на выходе 20 блока 3 синхронизации . Элемент 82 сравнивает значени  модулей координатных приращений и управл ет мультиплексорами 83 и 84 так, чтобы с первого выхода 35 блока 2 на информационный вход первого коммутатора 48 и на информационные входы счетчика 5 окончани  формировани  вектора поступило большее координатное приращение, а со второго выхода 36 блока 2 на информационные входы второго регистра 47 - меньшее. Сигнал с выхода 37 блока 2 (выход элементы 82 сравнени ), указывающий знак отношени  больше или равно между координатами XHY (/X/Ј: /Y/), поступает на вход триггера 50 знака.

На входы управлени  направлением счета координатных счетчиков 67,68 по координатам X и Y и в формирователь 13 кода коррекции поступают кодьь знаков приращений соответственно с выходов 40,41 и 42,43 блока 2.

Блок 3 синхронизации вырабатывает управл ющие сигналы в соответствии с микропрограммой, записанной в блоке 86 пам ти и реализующей временную диаграмму , приведенную на фиг. 2. Перебор адресов блока 84 пам ти осуществл етс  счетчиком 85. В исходном состо нии сумматор 45 первый 46 и второй 47 регистры сдвига, счетчик 5 окончани  формировани  вектора, триггер 50 знака и триггер 51 режима работы и формирователь 13 установлены в нулеп16

вое состо ние (установка в исходное состо ние до конца начала работы устройства на схеме не показана). Но сигналу на входе 17 Разрушение запуска счетчик 85 устанавливаетс  в О, если нет блокирующего сигнала с выхода регистра 87 или сигнала запрета на входе 44 блока 3 синхронизации начинает счет. Первый 19 и второй 20 син- хросигналы блока 3 управл ют работой блока 2 сравнени  координатных приращений .

При этом синхросигнал с выхода 20 блока 3 сбрасывает в нуль счетчики 71 и 72 формировател  13 и поступает на входы управлени  записью с установочных входов счетчиков 67,68, в которые заноситс  содержимое регистров 76 и 77 - коды координат начала оче- редкого вектора. По синхросигналу с выхода блока 23, блока 3 осуществл етс  запись через первый коммутатор 48 в первый регистр 46 кода большей проекции отрезка на координатную ось и непосредственно во второй регистр запись меньшей проекции отрезка. Причем занесение в регистры 46,47 сдвига осуществл етс  со сдвигом на 3 разр да в сторону младших разр дов, т.е. в регистр 46 записываетс  0,125 макс (/X/, /Y/), а в регистр 47 - 0,125 мин (/X/, /Y/).

Этим же синхросигналом в счетчик 5 записываетс  код большей проекции отрезка на координатную ось, а триггер 50 при условии устанавливаетс  в состо ние единицы.

Дл  примера условимс , что /X/i/Y/ тогда в первом регистре 46 сдвига за- пишетс  0,125 /X/, во втором регистре 47 сдвига - 0,125 /Y/, в счетчике

5 - /X/.

i

Синхросигнал с выхода 24 блока 3 поступает через шесток элемент

57ИЛИ на управл ющий вход второго коммутатора 49, коммутиру  содержимое первого регистра 46 на сумматора 45, и через седьмой элемент

58ИЛИ на управл ющий вход записи в сумматор 45. В сумматоре 45 записываетс  значение 0,125 /X/. Одновременно этот же сигнал поступает на вход вычитани  младшего (дополнительного) разр да счетчика 5 из его содержимого значени  числа, равное весу младшего разр да счетчика, в результате чего содержимое счетчика 5 уменьшитс  на

7114

эту величину и становитс  равным (/X/ - 0,125).

Синхросигнал с выхода 25 блока 3 поступает через п тый элемент 56 ИЛИ на управл ющий вход установки в нуль первого регистра 46, обнул   его, одновременно этот же сигнал поступает через восьмой элемент 59 ИЛИ на управл ющий вход второго коммутатора 49, разреша  перенос с инверсных выходов содержимого второго регистра 47 на вход сумматора 45 и через седьмой элемент 58 ИЛИ на управл ющий вход записи в сумматор 45.В сумматоре 45 записываетс  значение разности проекций отрезков на координатные оси, равное S 0,125 (/X/-/Y/).

После установпени  переходных процессов в сумматоре 45 на выходе 26 блока 3 вырабатываетс  синхросигнал, который через первый элемент 52 ШШ поступает на управл ющий вход первого коммутатора 48 и через второй элемент 53 ИЛИ на вход записи параллельного кода в первый регистр 46. В результате в регистре 4b записываетс  содержимое сумматора равное 0,125 (/X/-/Y/).

Одновременно сигнал поступает через третий элемент 54 ИЛИ на управл ющий вход второго регистра 47, сдвига  его содержимое на один разр д вправо, устанавчива  значени  регистра 47, равное 2.0,125 /Y/ 0.25JY/, а также через дев тый элемент 60 ИДИ на вход вычитани  выборного (дополнительного ) младшего разр да счетчика 5, вычита  и  содержимого счетчика 5 вес второго млчдшего разр да счетчика , в результате его содержимое становитс  равным (/X/ - 0,125) - 0,25 /X/ - 0,375.

После установлени  переходных процессов в регистрах 46 и 47 блок 3 вырабатывает синхросигнал на выходе 27, поступающий через элементы 54,55 ИЛИ соответственно на управл ющие входы второго и первого регистров 47 и 46, в результате содержимое регистров 46,7 сдвигаетс  на один разр д вправо и становитс  равным в регистре 46; 2.0,125 (/X/-/Y/) 0,25. (fX/-/Y/), а в регистре 47: 2.0,25 /Y/ 0,5/Y/.

Следующий синхросигнал с выхода 28 блока 3 проходит через элемент 57 1ЫИ на вход управлени  вторым коммутатором 49, разреша  перенос содержимого первого регистра 46 в сумматор

45 и через элемент 58 ИЛИ - на вход управлени  суммировани . В результате содержимое сумматора 45 суммируетс  с содержимым регистра и становитс  равным 21 0,125 (/X/-/Y/) + 0,25 (/X/-/Y/) 0,375 (/X/-/Y/).

Синхросигнал с выхода 29 блока 3 проходит 4epej элемент 56 ИЛИ на уп- Р...ВЛЛЮЩИЙ вход первого регигтра 46 и обнул ет его.

Синхросигнал с выхода 30 блока 3 проходит через элемент 52 К)1И на управл ющий вход коммутатора 48 и через элемент 53 ИЛИ на вход занесени  кода в регистр 46. В результате в регистр 4 с записываетс  содержимое сумматора ; i-je 0,37 (/л/-, У/).

Синхросигнал с выхода 31 блока 3 проходит через элемент 55 ИЛИ на вход управлени  сдвигом регистра 465сдвига  ею содержимое на один разр д вправо, которое становитс  равным 2.0,375 (/X/- MYh 0,75 (/xf-lY/).

Одновременно синхросигнал с вы- . .и 31 проходит через элемент ° ИЛИ на вход управлени  занесением через коммутатор 49 содержимого pt- ч. 47 в сумматор 45 и через эле- ней г 59 JD1H 37 на сход управлени  сум , р йплисм. С е сумматора 45 .. становитс  равным S - 0,375 (/X/-/Y/) - 0,5/Y| F0 . На этсм формирование начального значени  оценочной функции в сумматоре 45 за- чапчиваетс .

Синхросигнал с выхода 32 блока 3 проходит через элемент 54 ИЛИ н  вход управлени  сдвигом регистра 47, сдвигал его содержимое на один разр д вправо, которое становитс  равным

20,5 .

Таким образом, все начальные значени  параметров в сумматоре 45, регистрах 46 и 47, счетчике 5 сформированы:

в сумматоре 45: F 0,375 (/X/-/-Y/ ) - 0,5 /Yf;

л первом регистре 46:

0,75 (/X/ -/Y/);

во втором регистре 47:/Y/;

в счетчике 5: /X/- 0,375.

Затем синхросигнал с выхода 33 блока 3 поступает на пр мой вход триггера 51 режима работы и включает его в единичное состо ние, запреща  работу счетчика 85 блока 3 и разреша  прохождение тактовых импульсов через элемент 61 И. С этого момента начина0

5

0

5

0

5

0

5

0

5етс  непосредственна  отработка ыаг.™ вой траектории вектора и в зависимости от условий на входе элемента 88 запрета блока 3 с выхода 22 на модул тор JJIT поступает сигнал, определ ющий необходимость подсчета вычерчиваемого на экране ЭЛТ 1 вектора.

При этом, врем  между вторым и четырнадцатым синхросигналами с выходов 20 и 32 блока 3 должно быть не меньше времени, необходимого дл  установлени  значени  токов в отклон ющей г.истеме, соответствующим начальным координатам вектора.

В зависимости от знака числа, наход щегос  в сумматоре 45, измен етс  осто ние знакового разр да сумматора, трицательному значению числа соответствует единичное состо ние знакового разр да, положительному или нулевому значению соответствует нулевое состо ние знакового разр да сумматора 45. Если содержимое сумматора 45 положительно или равно нулю, разрешающие потенциалы будут присутствовать на всех входах логического -элемента 62 И В зависимости от этого импульсы с генератора 4 тактовых импульсов будут Проходить на выход соответствующего Биологического элемента 61 И или 62 И. При положительном или нулевом -значении числа, наход щегос  в суммтто- ре 45, импульсы генератора 4 тактовых импульсов будут проходить на выход логического элемента 61 И и через элемент 59 ИЛИ - на управл ющие входы ком- коммутатора 49 и через элемент 58 ИЛИ - на вход сумматора 45, вызыва  перенос содержимого регистра 47 в сумматор 45. С каждым таким переносом в соответствии с выражением (1) из содержимого сумматора 45 вычитаетс  со- держимое регистра 47. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока содержимое сумматора 45 не станет отрицательным . При отрицательном значении содержимого сумматора 45 импульсы генератора 4 тактовых импульсов проход т на выход логического элемента 62 И и через элемент 57 ИЛИ поступают на управл ющие входы коммутатора 49 и через элемент 58 ИЛИ на вход сумматора 45, вызыва  перенос содержимого регистра 46 в сумматор 45. После каждого такого переноса содержимое сумматора в соответствии с выражением (1) суммируетс  с содержимым регистра 46. Этот процесс продолжаетс  до

тех пор, пока содержимое сумматоре 43 оп ть не станет отрицательным. Затем описанный процесс работы повтор етс . Подсчет количества оставкотхсч до конца отрезка шагов осуществл етс  счетчиком 5. Дл  этого из содержимого счетчика 5, равного длине максимальной величине проекции отрезка на координатную ось с учетом корректирующей добавки п соответствии с ныражени ем (3), вычитаетс  величина текущего приращени  по координате. Поскольку величины приращений по ос м координат неодинаковы, поэтому из содержимого счетчика 5 вычитаетс  соответствующа  каждому шагу еличина иле- ментарного прремепени . Так при перемещении вдоль осей X и Y величина эле мгнтарного перемещени  равна единице, поэтому ич содержимого счетчика при отработке перемещени  вдоль этих осей при по влении импульсов на выходе логического элемента Ы И каждый раз вычитаетс  единичное приращение. При комбинированном перемещении величина вдоль координатных осей составл ет 0,/5 велнчинн единичного шага, поэтому при по вцении импульсов ил выходе логического элемента 62 И, соответствующих отработке комбинированных перемещении вдоль обеих координатных осей, из содержимого счетчика 5 каждый раз вычитаетс  величина текущего перемещени , равна  0,75 от величины единичного шага. Дл  выполнв ни  этой процедуры импульс с выхода элемента 62 И сначала поступает на вход вычитани  третьего младшего раз- о да счетчика 5 и вычитает из его

содержимого значение веса этого раз- да, равного 0,5. После этого импульс с выхода элемента 62 И через элемент bb задержки и элемент 60 ИЛИ поступает на вход вычитани  второго младшего разр да счетчика 5 и вычитает из содержимого счетчика 5 вес этого разр да, равный 0,5 основн го шага приращени . Таким образом, при каждом по влении импульса с вььч да элемента 62 И из содержимого счетчика вычитаетс  значение очередного при ращени , равного 0,75 значени  от основного единичного шага. Описанный процесс работы продолжаетс  до vex пор, пока не будет отработано заданное в счетчике 5 число шагов перемещени  вдоль наибольшей проекции на координатную ось. Значение содержимого

5

0

5

0

5

0

5

счетчика 5 при этом становитс  отрицательным , счетчик 5 переполн етс  и импульс переполнени  с выхода старшего разр да счетчика 5 поступает на вход регистра 47 и через элемент 56 ИЛИ на вход регистра 46, а также на входы триггеров 50 и 51 и через элементы 65 задержки на собственные входы и на входы сумматора 45, устанавлива  названные элементы в нулевое состо ние. При этом сигнал с выхода триггера 51 запрещает формирование разрешени  подсчета на выходе элемента 88 запрета блока 3.

Поскольку координатна  ось с боль- шеи проекцией отрезка может дл  разных кадров мен тьс , поэтому требуетс  коммутаци  единичных приращений по соответстпуюздм ос м координат. Дл  это цели используетс  триггер 50 знака, определ ющий знак отношени  между проекци ми отрезка X и Y на оси координат. Гели в качестве наибольшей проекции отрезка используетс  проекци  отрезка на ось X, триггер 50 знака при вводе исходных данных устанавливаетс  cm налом с выхода 37 блока 2 в единичное состо ние и импульсы с выхода элемента 61 И п течение всего кадра отработки вектора проход т через элементы 64 и 70 И, обеспечива  выдачу единичных приращений па счетный вход координатного счетчика 67. Сели же в качестве наибольшей проекции отрезка используетс  его проекци  на ось Y, то триггер 50 знака остаетс  в нулевом состо нии и импульсы с выхода элемента ol И проход т через элементы 63 и 69 И, обеспечива  выдачу единичных приращений па счетный ьход координатного счетчика 68. При этом направлени  счетчиков 67 и с 8 определ ютс  знаками приращений по ос м - выходы 50,41 и 42,43 блока 2. Одновременным перемещением вдоль координатных осей X и Y соответствует по вление импульсов на выходе элемента 62 И и входе формировател  13. Формирователь 13 кода коррекции координат может быть выполнен в виде двух дзухразр дньгх реверсивных счетчиков 71 и 72 и элемента 73 задержки . Входы управлени  направлением счета первого 71 счетчика соединены с.выходами 40 и 41 блока 2, определ ющими знак проекции вектора на ось X, аналогичные входы второго счетчика 72 соединены с выходами 42

и 43 - знак проекции вектора на ось | Y. Сигнал с выхода элемента 62 И поступает на счетный вход первых младших разр дов счетчиков И 71,72 и через элемент 73 задержки на счетные входы вторых разр дов счетчиков 71,72. С каждым сигналом комбинированного перемещени  в счетчиках 71,72 будет сумг мироватьс  либо вычитатьс  в зависи- мости от знаков приращений Д.Х и UY код числа 11. Вес первого младшего разр да счетчиков 71,72 равен 0,25, а второго - 0,5 от величины единичного шага.

Таким образом, в счетчики 71,72 по каждому сигналу комбинированного перемещени  будет добавл тьс  или вычитатьс  чис10 0,75. При этом сигналы переноса (переполнени ) - выходы счетчиков 71 и 72, которые образуютс  после выполнени  соответствующих операций , поступают на счетные входы координатных счетчиков 67 и 68 через элементы 69,70 ИЛИ. Результаты выполнени  операций на счетчиках 67,68 в оежимах сложени  и вычитани  приведены соответственно в табл. 2 и 3.

Информационные выходы счетчиков 67,68 координат соединены соответст- веино со входами основных разр дов преобразователей 9,10 код-напр жение, а выходы счетчиков 71,и 72 формировател  13 кода коррекции соответственно - со входами дополнительных разр - дов преобразователей 9 и 10, выходы которых через координатные усилители 7 и 8 подключены к отклон ющей системе ЭЛТ.

Пример формировани  шаговой траек- тории с использованием изобретени  в соответствии с выражени ми (1)-(3) приведен в табл. 1. На фиг. 3 приведен пример графической зависимости сформированной траектории, а на фиг. 4 - траектори , сформированна  согласно алгоритму, используемому в известных устройствах. На фиг. 5 приведены зависимости 1 и 2 изменени  погрешности от угла наклона отрезка дл  предлагаемого устройства (1) и известных устройств (2), из которых видно, что предлагаемое устройство обладает лучшими точностными характеристиками .

Таким образом, на ЭЛТ величина элементарного перемещени  луча вдоль каждой оси при перемещении только вдоль одной из осей составл ет вели

чину шага единичной длины, при диагональном перемещении при отработке комбинированного шага величина элементарного перемещени  вдоль координатной оси соответствует 0,75 величины единичного шага, а величина диагонального перемещени  при этом составит 0,75 2 1,06066, что уменьшает погрешность формировани  вектора и повышает качество представл емого оператору изображени . При этом скорость вычерчивани  вектора в изобретении посто нна, а у известных устройств скорость вычерчивани  вектора пропорциональна длине большей проек- | 1ии отрезка на оси координат. Поэтому в изобретении обеспечиваетс  равномерность подсветки вектора и оператору на экране представл етс  более качественное отображение графической информации.

Claims (3)

1. Устройство дл  отображени  векторов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее блок сравне ни  координатных приращений, первый и второй информационные входы которого  вл ютс  соответственно первым и вторым информационными входами устройства , вход разрешени  записи блока сравнени   вл етс  первым управл ющим входом устройства, блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым синхровхода- ми блока сравнени  координатных приращений , вход разрешени  записи блока синхронизации  вл етс  вторым управл ющим входом устройства, третий выход блока синхронизации  вл етс  выходом сигнала Готовность устройства, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу блока синхронизации, счетчик окончани  формировани  вектора, установочный вход которого подключен к первому выходу блока сравнени  координатных приращений, счетный вход которого  вл етс  третьим управл ющим входом устройства , установочный вход триггера подключен к первому управл ющему входу устройства, четвертый выход блока синхронизации подключен к модул тору ЭЛТ, отклон юща  система которой подключена к выходам первого и второго координатных усилителей, информациеймые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго преобразователей код-напр жение, о т- л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышенна  точности и качества изображени  путем выравнивани   ркости отображаемых отрезков вектора в устройство введены формирователь импульсов ориентации единичного вектора,формирователь текущих координат вектора и формирователь кода коррекции координат, синхровход KOTOpoio подключен к второму выходу блока синхронизации, соединенному с синхровходом формировател  текущих координат вектора, первый, второй, третий и четвертый информационные входы которого подключены соот- в тственно к шестому, седьмому, восьмому и дев тому выходам блока сравнени , соединенным соответственно с первым , рторым. третьим и четвертым информационными входами формировател  кода коррекции координат, первый и второй выходы которого подключены к первым информационным входам соответственно первого и второго преобразователен код-напр жение, вторые информационные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам формировател  текущих координат вектора, первый и второй установочные входы которого подключены соответственно к четвертому и п тому выходам блока сравнени , второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому информационному и к первому установочному входам форьгиро- вател  импульсов ориентации единичного вектора, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму информационным входам формировател  текущих координат вектора, третий и четвертый информационные входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам формировател  кода коррекции координат, второй синхровход которого подключен к третьему выходу формировател  импульсов ориентации единичного вектора , соединенного с первым управл ющим входом счетчика окончани  формирова - ни  вектора, второй управл ющий вход которого подключен к четвертому выходу формировател  импульсов ориентации единичного вектора, п тый выход которого подключен к входу начальной установки счетчика окончани  формировани  вектора, третий управл ющий

0

вход которого подключен к шестому выходу формировател  импульсов ориентации единичного вектора, тактирую- 1дий вход которого подключен к выходу генератора тактовых иипучьсоп, второй установочный вход формировател  им- пучьсов ориентации единичного вектора подключен к выходу счетчика окончани  формировани  вектора, четвертый и п тый управл ющие входы которого подключены к п тому и шестому выходам блока синхронизации, с п того по п тнадцатый выходы которого подключены соответственно к первому - одиннадцатому управл ющим входам формировател  импульгоп ориентации единичного вектора, седьмой выход которого подключен к входу блокировки блока синхронизации, второй информационный вход формировател  импульсов ориентации единичного вектора подключен к первому выходу блока сравнени .

2. Устройство по п.

отлича5

O

5

0

5

0

5

ющеес  тем, что формирователь импульсов ориентации единичного вектора содержит накапливающий сумматор, первый и второй регистры сдвига,первый и второй коммутаторы, первый и второй триггеры, с первого по дев тый элементы RiBI, с первого по четвертый элементы И, первый и второй элементы задержки, вход первого элемента задержки  вл етс  первым установочным входом формировател , соединенным с установочными входами первого и второго триггера, первого регистра и с первым входом п того элемента ИЛИ .первый выход первого элемента задержки  вл етс  п тым выходом блока, второй выход первого элемента задержки подключен к установочному входу накапливающего сумматора, управл ющий вход которого подключен к выходу седьмого этемента ИЛИ, первый выход накапливающего сумматора подключен к первому информационному входу первого коммутатора , второй информационный вход которого  вл етс  вторым информационным входом формировател , первый управл ющий вход первого коммутатора  вл етс  первым управл ющим входом формировател , соединенным с управл ющими входом первого триггера, первым управл ющим входом первого регистра и первым информационным входом второго элемента ИЛИ, выход первого коммутатора подключен к информационному входу второго регистра, первый управл 

ющни вход которого подключен к первому информационному входу второго коммутатора , второй информационный вход которого подключен к выходу первого регистра, информационный вхсц которо- if м,ч иг рвым информационным входом Лормирзватрлл, лыход второго ком- ттор,. п i-jb 1 г информационному ч п i.vi IN и п гумм тi pa, троти

И К ,. 4L НЬКРЧМ КОТОРОГО ПОДКЛЮЧе

lii I t першп информационным входам первого и второго элементов И, вторые инр щионмы входы когирыч  вл ютс  ,жт ;к гирующнм (ом формпроватеп , ) ) ьч ;г 0 - рп.пп:ониь1е выходы первого П - О о iieN CiiroB И чолключ ны к и , iji второго ритора, РТО-

i ц . о vo г  пг( ,р i р О ЗДиМНМ i mi i i М роН (- , Ч Ч.ЫРЛЯЮЩИП

и ,)oi о p ,, i u 1 етс  ОДТ1Н- ч ihiTufi управ 14,,/HIM бпока, Ht.Kf1 ; jKJ.PBom jji-.меп t ri НИИ подключен ) т r jitvr нчо-rv мерного коммута- и j ljp riy ,-.ч up iai,полному HVO- ргоро элемента ИЛИ, первый ин- {)маципнный вход первого элемент И И  вл етс  четвертым управл ющим , олом формировател , соединенным с первыми информационными входами тре-

I. о, гог.ьмого и дев того элементов (1ТП1, второй информационный вход первого элемента ИЛИ  вл етс  восьмым уп- р.чвп юпдм входом формировател , выход третьего элемента ИЛИ подключен к второму управл ющему входу второго ре- гтч-тра, второй информационный вход г-ртьсгч ч-шментд ИЛИ  вл етс  п тым уг-равл ю цим входом формировател , сое -/ченньп- с первым информационным вхо- четвертого элемента ИЛИ, третий i 1 формационн in пход третьего эпемен- та ИЛИ  вл етс  дес тым управл ющим входом формировател , выход четвертого элемента ИЛИ подключен к второму управл ющему входу первого регистра, второй вход четвертого элемента ИЛИ  вл етс  дев тым управл ющим входом формировател , соединенным с вторым информационным входом восьмого элемента ИЛИ, выход п того элемента ИЛИ подключен к установочному входу первого регистра, второй и третий информационные входы п того элемента ИЛИ  вл ютс  соответственно третьим и седьмым управл ющими входами формировав еггч, выход шестого элемента ИЛИ п .пьтючен к первому информационному входу седьмого элемента ИПИ и первому

15

20

|п

25 JQ

Q д

0

5

управл ющему входу второго комму. ра, первый и второй информационные входы шестого элемента НИИ  вп ютс  соответственно вторым и шестым управ- п ющими входами формировател , третий информационный вход шестого элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И,  вл ющемус  третьим выходом формировател , соединенным с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к второму информационному входу дев того элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  шестым выходом формировател , третьим управл ющим входом которого  вл етс  первый информационный вход восьмого элемента , выход которого подключен к второму управл ющему входу второго коммутатора и к второму информационному входу седьмого элемента ИЛИ, третий информационный вход восьмого элемента ИЛИ подключен к выходу первого элемента И,  вл ющимс  четвертым выход м формировател , соединенным с первыми информационными входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами формировател , вторье информационные входы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму выходам первого триггера,

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что формирователь текушдх координат вектора содержит первый и второй счетчики, первый и второй элементы ИЛИ, первые информационные входы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым информационными входами формировател , вторые информационные входы первого и второго элементов ИЛИ  вл ютс  соответственно третьим и четвертым информационными входами формировател , выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены к счетным входам первого и второго счетчиков, выходы которых  вл ютс  первыми и вторыми выходами формировател , установочные входы первого и второго счетчиков  вл ютс  соответственно первым и вторым установочными входами формировател , входы сброса первого и второго счетчиков  вл ютс  синхровходами формировател , первый и второй управл ющие входы первого счетчика  вл ютс  первым и вторым управл ющими входами формировател  , первый и второй управл ющие входы второго счетчика  вл ютс  соответ- мента задержки подключен к счетным ственно третьим и четвертым управл - входам вторых разр дов первого и второго счетчиков, входы сброса первого . и второго счетчиков  вл ютс  первым синхровходом формировател , первый и второй управл ющие входы первого счетчика  вл ютс  соответственно первым и вторым управл ющими входами фермент задержки, вход которого  вл етс  JQ мировател , первый и второй управл ю- вторым синхровходом формировател , щие входы второго счетчика  вл ютс  соединенным со счетными входами пер- третьим и четвертым управл ющими вхо- вого и второго счетчиков, выход эле- дами формировател .

ющим входами формировател .

А. Устройство по п. отличающеес  тем, что формирователь кода коррекции координат содержит первый и второй счетчики и элеТаблица 1

Устройство дл  отображени  векторов

Таблица 2

Примечание: + безразличное состо ние

28

Таблица 3

Таблица 4

Ь fc . vj

sx

v.

«H

4-

5j

b

г

s

C i-J Lr

«-R5

Is

-.

-4

л

Ј

////// / / / / / 7

О

ФигА

Щи г.г

О Ю 20 JO W 50 60 70 80 90

Фиг. 5

ос

JJJJ