SU930358A2 - Устройство дл отображени графической информации на экране электронно-лучевой трубки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике , радиолокации и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах отображени  графической информации на экране электроннолуче1 вой трубки (ЭЛТ)дл  съема отображаемой информации.

По основному авт.св. К 714445 из ,вестно устройство дл  отображени  графической информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее формирователи управл ющих напр жений по координатам X и У, первые входы которых подключены к выходам первого и второго преобразователей код-напр жение , входы которых соед жены с первыми информационными входами устройства , блоки суммировани  напр же.ний по координатам X и У, первые входы которых подключены к вторым информационным входам устройства, а (.их выходы - к вторыги входам формирователей управл к цих напр жений по координатам X и У, выходы которых соединены с первым и вторым выходами устройства, третий выхдд которого соединен с выходом блока управлени  подсветом, вход которого подключен к управл ющему входу устройства, соединенному с первым входом первого

генератора пилообразного напр жени , третий и четвертый преобразователи код-напр жение, входы которых подключены к третьим информационным входам устройства выход третьего преобразовател  код-напр жеИие соединен с вторым входом первого генератора пилообраэнйго напр жени , выход которого .подсоединен ко второму входу блока

10 . суммировани  напр жений по координате У, входы второго генератора пилообразного напр жени  подключены к управл ющему входу устройства, к выходу четвертого преобразовател  код15 Нс1пр жение, а выход второго генератора пилообразного напр жени  соединен с вторым входом блока суммировани  напр жени  по координате X.

Недостатком этого устройства  в20 л етс  низка  точность и недостаточное быстродействие съема координат элементов изображени . Низка  точность съема координат обусловлена тем, что съем координат может произ25 водитьс  либо .визуально при помощи линейки, или вводимой по каналу, информации электронной шкалы (координатной сетки) , либо при помощи электромеханического датчика ( преобразовател  угол-кол), . который располагаетс  над экраном ЭЛТ. Из-за определенных конечных размеров щупа датчика и параллакса поверхности экрана ЭЛТ и защитного стекла точна  установка щупа на элемент изобрасхенк принципиально невозможна. Недостаточ ное быстродействие съема координат обусловлено отсутствием в известном устройстве автоматизации ввода, т.е. тем, что визуально считанные координаты ввод тс  в аппаратуру обработки при помощи ручной установки на соответствукидей клавиатуре. Необходимост вводить электронную шкалу или координатную сетку дл  визуального съема координат также приводит к снижению быстродействи  и уменьшению объема отображаемой-информации, а также ; увеличивает засветку экрана ЭЛТ. Цель изобретени  - увеличение точности и повышение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство дл  отображени  графической информации на экране электроннолучевой трубки введены последовательно соединенные датчик маркера, первый коммутатор, второй коммутатор и блок сравнени  и последовательно соединенные фотодатчик , блок 1дреса, .блок ввода команд иблок пам ти, причем второй выход первого коммутатора соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй выход которого соедийен с вторым вхо дом блока сравнени , третий вход которого соединен с первым выходом блока пам ти, а выход - с вторым входом блока ввода команд, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управлени , четвертый вы ход которого соединен с блоком управ лени  подсветом, п тый выход блока управлени  соединен с вторым входом блока адреса, третий вход которого соединен с вторым выходом блока ,третий выход которого соединен.,. с третьим входом второ.го коммутатора а четвертый выход его - с входом бло ка управлени . На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - структурна  схема блока адреса; на фиг.Зструктурна  схема блока ввода команд на фиг. 4 - структурна  схема блока управлени . Устройство дЛ  отображени  графической информации на экране электрон 14э-пучевой трубки (фиг.1) содержит преобразователи код-напр жение (ПКН) 1-4, генератора 5 и б пилообразного напр жани ,. блоки 7-8 суммировани  напр жени  , формирователи 9 и 10 управл ющих напр жений ,блок 11 управлени  подсветом, электроннолучеву трубку (ЭЛТ) 12 с отклон ющей, системой 13, датчик 14 маркера, фотодатик 15, коммутаторы 16 и 17,блок равнени  18, блок 19 адреса, блок 0 ввода команд, блок 21 пам ти и лок 22 управлени , входные шины 23, 4 и 25 и выходную шину 26. В качестве датчика 14 маркера моет быть использован электромеханиеский преобразователь угол-код, который преобразует пйложение рычага на пульте оператора в цифровой код пр моугольных координат. В качестве датчика 15 может быть использован обычный фотосъемник с фотодиодом,реагирукнцим на световое излучение, в качестве коммутаторов 16 и 17 - группы логических элементов И. Блок 19 адреса (фиг.2)предназначен дл  преобразовани  временного кода (импульса) от фотодатчика 15 в соответствук ций ему цифровой код адреса элемента графического изображени  и выдачи соответствующего сигнала в спедуквдем цикле. Блок 19 адреса содержит регистр 27, коммутатор 28, регистр 29, узел 30 сравнени  и узел 31 сброса. Узел 31 сброса предназначен дл  установки регистра 29 в нуЛевое состо ние. Вход коммутатора 28  вл етс  первым входом блока 19.Информационные входы регистра 27  вл ютс  вторым УХОДОМ блока 19,вход сброса регистра 27 - третьим входом блока 19. Блок 20-ввода команд (фиг.3) предназначен дл  ввода соответствующей командам в момент по влени  необходимого адреса (т.е.информации об выбранном элементе изображени ). Блок 20 ввода команд содержит шифратор 32, регистр 33, элемент ИЛИ 34 и коммутатор 35. Шифратор 32 предназначен дл  хранени  и выдачи 1 ифрового кода соответствующей команды и может быть выполнен в виде одностороннего запоминающего устройства и клавиатуры. Входы элемента ИЛИ 34  вл ютс  первым и вторым входами блока 20 команд. Г Вход сброса регистра 33  вл етс  третьим входом блока 20 команд. Блок 21 пам ти предназначен дл  записи и хранени  всех данных об отображаемом изображении (кода адреса , координат и признака о характере элемента изображени  - точка Или вектор ) и может быть выполнен на магнит- ном барабане, магнитных дисках, магнитной ленте, на ферромагнитных или полупроводниковых накопител х и т.п. Блок 22 управлени  (фиг.4) предназначен дл  формировани  тактовых синхронизирующих сигналов дл  управлени  во времени работой отдельных блоков устройства. Блок 22 управлени  содержит генератоо 36 тактовых импульсов, синхронизатор - распреде литель 37,регистр 38,коммутатор 39 и

генератор 40 расцветки подсвета.Синхронизатор-распределитель 37 предназначен дл  формировани  распределенных во времени тактовых синхронизирующих импульсов на первом-шестом выходах блока 22 управлени .Конкретное выполнение синхрониз атора-распределител  может быть различным.Генератор 40 расцветки подсвета предназначен дл  под света точки и векторов,а также различной расцветки векторов(например в виде пунктирной,штрих-пунктирной и т,д.линий).Генератор 40 расцветки подсвета может быть реализован на триггерах и логических элементах И и ИЛИ. Выход генератора 40  вл етс  седьмым выходом блока 22 управлени .

Устройство дл  отображени  графической информации на экране ЭЛТ работает следующим образом.

От внешнего устройства (например от ЦВМ) по шине 25 на блок 21 пам ти поступает ин формаци . Запись информации об каждом из элементов изображени  (точка или вектор) производитс  по адресному принципу. Кодограмма каждого сообщени  может содержать код адреса, код координат начала вектора или код координат точки, код координат конца вектора и признак (точка или вектор). Запись информа-г. ции в блок 21 пам ти может производитьс  только в моменты времени, когда считывание информации не производитс .

Первоначально на третьем выходе блока 22 управлени  формируетс  управл квдий сигнал считывани  информации , по которому на выходах блока 21 пам ти по вл ютс : код адреса(первый выход на блок 19), код координат (второй и третий выходы на блок 18 и коммутатор 17) и код признака (четвертый выход на блок 22).

На п том выходе (на коиФ1утатор 17) блока 22 по вл етс  управл ющий сигнал , по которому коды координат передаютс  в преобразователи 1-4 (код координат начала вектора или точки поступает в преобразователи 1 и 2, код координат конца вектора поступает в преобразователи 3 и 4). Цифровые коды преобразуютс  в аналоговые посто нные напр жени . Напр жени  с выходов преобразователей 1 и 2, усиленные в Фоомиоовател х управл ющих .напр жений 9 и 10 (по координатам X и У) вывод т луч ЭЛТ 12 в начальную позицию вектора. На шестом выходе блока 22 управлени  по вл етс  сигнал длительность которого определ ет врем  формировани  вектора. Этот сигнал по вл етс  только при наличии признака, характеризующего вектор, и включает генераторы 5 и 6 пилообразного напр жени , на вторые входы которых поступают напр жени  с выходов

преобразователей 3 и 4, которые определ ют конечную амплитуду пилообразных напр жений на выходах генераторов 5 и 6 пилообразных напр жений( т.е. длину вектора). линейно измен ющиес  напр жени  с выходов генераторов 5 и 6 поступают на блоки 7 и 8 суммировани  напр жений, где происходит их сложение с посто нными напр жени ми сдвига, поступающих по входным шинам 23 и 24. Последнее позвол ет по желанию оператора производить сдвиг отображаемой информации, например, по восьми направлени м (через 45 )на 1/2 - 1/8 часть диаметра экрана ЭЛТ (12, что позвол ет повысить точность отображени  и съема информации путем перемещени  изображени  в центральную часть экрана ЭЛТ 12. С выходов блоков 7 и 8 суммировани  напр жений линейно измен гадиес  напр жени  с начальным уровнем через формирователи управл квдих напр жений 9 и 10 поступают на отклон ющуюс  систему 13 и отклон ют луч на экране ЭЛТ 12 в заданном направлении. Блок 11 управлени  подсветом по сигналу с блока 22 управлени  (седьмой выход) формирует импульсы подсвета, которые отпиргдат ЭЛТ 12 на врем  формировани  вектора (или точки), и осуществл ет по желанию оператсфа(путем набора соответствующей коману л на пульте блока ввода команд 20) различную расцветку отображаемых векторов (например, изобра- жение вектора может быть сплошнь1м, пунктирным, штриховым,штрих-пунктирным ) , После окончани  управл ющих импульсов на входах генераторов 5 и 6 и блока 11 генераторы 5 и 6 возвращаютс  в исходное состо ние, а луч ЭЛТ 12 запираетс i Лини  отображенного вектора или точка на экране ЭЛТ 12 сохран етс  на врем  последвечени .

При отображении точек их коды ., подаютс  только на ПКН 1 и 2, генер .аторы пилообразного:напр жени  5. и .6в работе не участвуют и блок 11 ; управлени  подсветом вырабатывает только подсвет точки,поскольку цифровой код,характеризующий признак вектора ,не поступает на регистр 38 в блоке управлени  22 и последний не формирует управл ющий сигнал дл  запуска генераторов пилообразного напр жени  5 и 6, а генератор 40 расцветки подсвета вьадает короткий сигнал подсветки точки..

Съем координат элементов отображаемого изображени  на экране ЭЛТ 12 осуществл етс  следук цим образом.

Фотодатчик 15 подноситс  к элементу изображени  на экране ЭЛТ 12. При нажатии кнопки на фотодатчике 15 в момент высветки выбранной точки(или вектора) с выхода фотодатчика 15 на

блок 19 адреса поступает импульс, который сооответствует во времени адресу кода координат выбранного элемента . Этот импульс разрешает произвести запись набранной оператором команды по выбранному адресу в блок пам ти, в том числе и дл  передачи кода координат выбранного элемента изображени  на выходную шину 26 (и далее во внешнее устройство, например ДВМ дл  дальнейшей обработки).

Передача кода осуществл етс  еледующим образом.

Адрес кода координат выбранного элемента при наличии импульса с фотодатчика 15 переписываетс  через коммутатор 28 в регистр 29. Содержание; регистра 27 стираетс  по команде с блока 22 управлени  (первый вьЬсод). В следующем цикле на регистр 27 посггупает новое значение адреса из блока 21 пам ти, снова стираетс  и т.д.до тех пор, пока новое содержание регистра 27 не станет равным содержанию регистра 29. В этом случае на выходе узла сравнени  30 и соответственно на выходе блока 19 а,дреса формируетс  импульс, а содержание регистров27 и 29 стираетс  (при необходимости содержание регистра 29 может быть использовано дл  обращени  к блоку 21 пам ти). Импульс с выхода блока 19 адреса (выход уздг. 30 сравнени ) nepisдаетс  на вход блока 20 команд, где разрешагет запись набранной оператором команды (например запрет высветки, вьщача информации, вид расцветки векторов и т.д.)на пульте шифратора 32 блока 20 команд в блок 21 пам ти.. . Набранна  команда записываетс  по адресу, по которому по вилс  временной импульс с фотодатчика 15 .в далвнейшем процесс высветки координат выбранного, элемента изображени  производитс  в соответствии с набранной командой. Применение фотодатчика 15 целесообразно только при расположений элементов изображени  на рассто нии больше окна (разрешающей способности фотодатчика 15.

При небольших рассто ни х между элементами изображени  более целесообразным  вл етс  применение электромеханического датчика 14, который формирует коды координат маркера(точки ), определ емые уг 1овым положением рычага. Коды координат маркера посijOHHHO поступают через коммутатор 16 rfa первый вход коммутатора 17. При отсутствии управл ющего сигнала с п того выхода блока 22 управлени  коды координат маркера подаютс  на ПКН 1 и 2 и отображаютс  на экране ЭЛТ 12. В этом случае блок 22 управлени  (седьмой выход) выдает на блок11 управлени  подсветом импульс, определ ющий подсчет точки. При помощи рычага датчика 14 маркер устанавливаетс  на выбранный элемент изображен ни ,например на точку начала вектора При нажатии кнопки на датчик 14 коды координат маркера подаютс  через коммутатор 16 на блок сравнени  18, на другой вход которого подаютс  обновл емые в каждом цикле координаты оторажаемой точки или вектора с блока 21 пам ти (со второго выхода). В момент равенства сравниваемых кодов на выходе блока 18 сравнени  по вл етс  импульс, подавае1 й на другой вход блока 20 ввода команд (в случае необходимости коды координат маркера совместно с адресом координат, тождественным координатам маркера). процесс аналогичен вышеописанно.му .

Управл ющие сигналы с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока 22 управлени  в промежутках между циклами отображени  и съема информации периодически списывают содержани  соответствующих регистров в блоках 18-21.

Гю сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает повышение быстродействи  и увеличение точ-ности съема координат элементов графического изображени  с экрана ЭЛТ. Быстродействие и точность повышаютс  за счет применени  фотодатчика с высокой разрешающей способностью, что позвол ет производить с большим быстродействием съем координат элементов изобреокени , расположенных в различных част х экрана ЭЛТ. При расположении .элементов, подлежащих съему на близком рассто нии между никш более целесообразно производить съем координат при помощи датчика маркера. ; Точность съема в этом случае незначительно ниже, чем при работе с фотодатчиком , поскольку в первом случае координаты« подаваемые на сравнение с отображаемыми координатами,Формируютс  &ано1во, а во втором случае используютс  координаты элемента, хран щиес  в пам ти. Целесообразность применени  датчика маркера вместо фотодатчика в р де случаев определ етс  тем, что 1фи расположении элементов изображени  на рассто нии г меньшей разрешающей способности фотодатчика возникает опасность съема координат соседнего объекта,что внесет погрешность. Введение координат соседнего элемента изображени , расположенного на близком рассто нии ; от отображаемого при применении датчика маркера исключаетс .

Предлагаемое устройство позвол ет автоматизировать процесс считывани  координат элементов отображаемой информации , что повышает точность и быстродействие Ст.е.производительность ) считывани ,например,при редактировании изображени ,обеспечивает отобреикение графической информации, например векторов через весь экран ЭЛТ при высоком быстродействии и большой точности/а также производит точный съем отображенной информации с высокой производительностью.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 714445, кл. G 06 К 15/20, 1977.

d

ь /N /

и

39

38

Фчъ.

1

А /V

fO