SU955183A2 - Устройство дл отображени графической информации на экране электронно-лучевой трубки - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к ке и вычислительной технике и быть использовано в устройствах электроннолучевой индикации данных, выводимых из ЭВМ, в частности дл  воспроизведени  пр мых линий и парабол на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ).

По основному авт.св. №.890435 известно устройство,которое содержит преобразователь однофазных (пр мых ) кодов в парафазные (пр мые и инверсные), блок управлени , блоки формировани  линейно измен ющихс  напр жений, формирователи, блок электроннолучевой трубки.

Блоки формировани  линейно измен ющихс  напр жений содержат например , последовательно соединенные регистры кодов координат, цифроаналогрвые преобразователи (UAlf) и формирователи на .лини х задержки.

В данном устройстве, как и в большинстве современных устройств отображени  графической информации на экране электроннолучевой трубки, используетс  ЭЛТ с электромагнитный отклонением луча.- При этом получаетс  сравнительно узка  полоса пропускани  усилителей отклонени .

что приводит к сужению полосы пропускани  всего тракта отклонени  луча. Это вызывает погрешности геометрии вычерчиваемых на экране элементов и фрагментов изображени  либо требует снижени  быстродействи  используемых генераторов линий. В данном устройстве вли ние узкой полосы пропускани  (инерционности)

10 усилителей отклонени  ЭЛТ приводит к искажению формы требуемой переходной характеристики тракта отклонени  луча, а значит и к искажению геометрии вычерчиваемых элементов

15 и фрагментов изображени . При построении отрезков пр мых это возможно устранить за счет увеличени  времени их построени , т.е. за счет уменьшени  быстродействи 

20 устройства. При этом врем  построени  отрезка пр мой должно быть больше 2Т, где Т - врем  установлени  сигнала на выходах каждого из формирователей . Изменение  ркости ли25 нии, возникающее при этом иэ-эа неравномерной скорости движени  луча, может быть устранено с помощью автоматического управлени   ркостью ЭЛТ. Дл  достаточно точного,

30 построени  отрезков парабол искажени  требуемых переходных и импульсных характеристик трактов отклонени  луча недопустимы. Устранить эти искажени , возникающие,как указывалось выше, из-за узкой полосы пропускани  (инерционности) усилителей отклонени , за счет увеличени  времени построени  отрезка параболы, как в предыдущем случае, нельз . Это возможно осуществить с помощью коррекции вли ни  узкой полосы пропускани  усилителей отклонени  путем придани  соответствующих свойств участкам трактов отклонени  содержащих формирующие фильтры. Таким образом, можно повысить качество вычерчиваемых отрезков парабол и пр мых без снижени  быстродействи  устройства.

Цель изобретени  - повышение качества изображени  за счет коррекции искажений, возникающих при переходных процессах.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем блоки управлени   ркостью луча,отклон ющие систему и координатные усилители , подключенные к блоку управлени  и координатным каналам X и Y, каждый из которых содержит последовательно соединенные формирователь и блок формировани  линейно измен ющихс  напр жений,входы которого подключены к выходам преобразовател  однофазного кода в парафазный и блока управлени , введены по каждому каналу управлени  первый и второй сумматоры аналоговых сигналов и инвертор, причем входы инверторов подключены к вторым выходам блоков фО1 1ировани  линейно измен ющихс  напр жений, а выходы - к входам первых сумматоров аналоговых сигналов , вторые входы ксэторых соединены с .первыми входами блоков формировани  линейно измен ющихс  напр жений и первыми входс1ми вторых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих фйрмирователей, входы которых соединены с выходами первых сумматоров аналоговых сигналов, а в(лходы - с входами блока индикации.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - переходные и импульсные характеристики формирователей и трактов отклонени  луча.

Устройство дл  отображени  графической информации на экране электроннолучевой трубки содержит преобразователь 1 однофазных (пр мых) кодов в парафазные (npHNoae и инверсные ) , блок 2 управлени , блоки 3 и 4 формировани  линейно измен ющихс  напр жений, формирователи 5 и б, блок индикации (электроннолучевую трубку) 7, инверторы 8 и 9, сумматоры аналоговых сигналов 10, 11 и 12, 13.

Блоки 3 (4) формирЬвани  линейно, измен ющихс  напр жений содержат, например, последовательно соединенные регистры 14 (15) кодов координат , цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) 16 и 17 и формирователи 18 и 19 на лини х задержки.

Электроннолучева  трубка 7 по шинам 20 и 21 подключена к координатным каналам X и У, каждый из которых содержит блок 3 (4) формировани  линейно измен ющихс  движений напр жений , первый выход которого по шине 22 (23) соединен с вторыми входами сумматоров 10 и 12 (11 и 13) аналоговых сигналов, второй выход по шине 24 (25) - с входом инвертора 8 (9), выход которого по шинам

0 26 (27) соединен с первым входом сумматора 10 (11) аналоговых сигналов , формирователь 5 (6), вход которого по шине 28 (29) подключен к выходу сумматора 10 (11) аналоговых сигналов, а выход по шине

30 (31) - к первому входу сумматора ,12 (13) аналоговых сигналов. Входы блоков 3 (4) формировани  линейно измен ющихс  напр жений по шинам 32 (33) подсоединены к выходам преобразовател  1 однофазных кодов в парафазные) а по шине 34 - к выходу блока 2 управлени . Блок управлени  по шине 35 соединен также с блоком 7 индикации.

5 Устройство работает следующим образом.

В ответ на сигналы готовности, вырабатываемые в блоке 2, из буферного запоми 1ающего устройства (БЗУ)

0 или ЭВМ (не показаны) в устройство в сопровождении сигналов синхронизации поступают слова массива изображени , содержащие цифровые коды координат концевых точек линий,

5 код операции - построение пр мой линии или параболы, признак подсветки луча (светить или не светить). Код операции и признак подсветки луча в сопровождении сигналов синхп ронизации поступают в блок 2, управл ющий работой устройства и приемом слов массива изображени . Коды координат в сопровождении сигналов синхронизации поступают в преобразователь 1, где осуществл етс  их преобразование в соответствующие парафазные коды, которые по шинам 32 и 33 поступают в блоки 3 и 4 формировани  линейно измен ющихс  напр жений. Коды координат записываютс  в регистры 14 и 15 по сигналам записи, поступающим из блока 2 управлени  по шине 34. Запись кодов координат парафазным способом позвол ет избежать предварительного 5 сброса в О регистров 14 и 15, что необходимо дл  сохранени  до начала следующей операции предыдущих значений кодов координат и, следовательно, обойтись без дополнительных буферных регистров, существенно уменьшить искажени  формы сигналов отклонени  луча, которые возникают из-за процессов коммутации в ЦАП 16 и 17 при предв рительном сбросе в регистров 14 и 15 перед записью в них новых кодов координат, что особенно важн дл  точного построени  парабол. Коды координат, заполненные в регистрах 14 и 15, поступают соответственно на ЦАП 16 и 17, где осу ществл етс  их преобразование в аналоговые сигналы ступенчатой фор мы. При этом амплитуды аналоговых сигналов на выходах ЦАП пропорциональны соответствующим цифровым ко дам координат. Сигналы ступенчатой формы с выходов ЦАП 16 и 17 поступают на соответствующие формирователи 18 и 19, построенные на основ линий задержки. Эти формирователи облагают свойствами нулевого пор д ка и имеют передаточные функции (вход-выход 1) вида 1 - рР w(p) , . где -Т - врем  установлени  фронта переходной характеристики, равное суммарному времени задержки линий. Переходна  характеристика таког формировател  имеет линейно нарастающий фронт. Таким образом, гфи п даче на его вход ступенчатого напр жени  с выхода ЦАП, на выходе форм ровател  по вл етс  линейно нараст .ающее напр жение, врем  нарастани которого посто нно независимо от амплитуды входных сигналов и равно Линейно измен ющиес  напр жени  с первых выходов этих формирователей поступают по длинам 22 и 23 на вторые входы сумматоров аналоговых сигналов 10 и 11, которые в самом простейшем случае могут быть выпол нены на резисторах. Выходные сигна лы сумматоров 10 и 11 аналоговых сигналов поступают по ш нгм 28 и 29 на входы формирователей 5 и 6, которые аналогичны как по структуре так и по параметрам формирователей 18 и 19. Таким образом, в каждс й координатном канале формирователи 18 и 19 через сумматоры 10 и 11 оказываютс  последовательно включенными с формировател ми 5 и 6. При этом фронт переходной характеристики h;(t) такого последователь ного соединени   вл етс  кусочнопараболическим (фиг. 2 ), т.е. состоит из отрезков парабол, плавно переход щих друг в друга (импульсна  характеристика qj(t), фиг. 2 ) Благодар  этому на выходах формирователей 6 и 5 создаютс сигналы развертки луча ЭЛТ по координатам X и Y, измен ющиес  во времени по параболическому закону. При таком параметрическом задании координат лини  на плоскости  вл етс  параболой . Если сигналы отклонени  по координатам X и У идентичны во времени по форме, то луч будет двигатьс  на экране ЭЛТ по пр мой линии. . Это обеспечиваетс  сменой кодов координат в регистрах 8 и 9 с периодом 2т, равным сумме времени установлени  фронта переходной характеристики формирователей 5и18и6и19. Эти времена одинаковы и равны Т. Если сигналы отклонени  по координатам X и Y не идентичны во времени по форме, то луч будет двигатьс  на-экране ЭЛТ по параболе. Это обеспечиваетс  сменой кодов координат по координатам X и Y в регистрах 14 и 15 с периодом, равным т. Смена кодов координат в регистрах 14 и 15 осуществл ете; по сигналам записи так же, как и сигналов готовности устройства. Врем  построени  как отрезка пр мой, так и параболы равно 2т. Сигналы с первых выходов (выход 1) формирователей 5 и 6 по шинам 30 и 31 поступают на первые входы сумматоров 12 и 13, аналогичных по структуре сумматорам 10 и 11. С выходов сумматоров 12 и 13 сигналы отклонени  луча по шинам 20 и 21 поступают на блок 7 индикации, состо щий из ЭЛТ, схемы управлени   ркостью луча, отклон ющей системы и координатных усилителей по координатам X и Y. Под воздействием двух параметрических сигналов отклонени  координат по X и Y, идентичных или не идентичных во времени по форме, в зависимости от кода операции,луч на экране ЭЛТ в первом случае будет двигатьс  по пр мой линии, а во втором - по параболе. Дл  обеспечени  построени  отрезков пр мых и особенно парабол за врем , равное 2Т, с минимальными геометрическими искажени ми необходимо , чтобы переходные и импульсные характеристики hy(t) и ) описанных вьиае. трактов отклонени  луча , начина  с выходов ЦАП 16 и 17, и до выходов усилителей отклонени , cooтвeтcтвoвг ли приведенном на фиг. 2а,Б. Из-за узкой полосы пропускани  (инерционности) усилителей отклонени - эти характеристики искажаютс  (фиг. 2Ь), что и приводит к геометрическим искажени м изображени . Коррекци  вли ни  узкой полосы пропуска:ни  усилителей отклонени  будет осуществлена если импульсные характеристики трактов, начина  с выходов ЦАПов 14 и 15, до

входов в блок 7 (шины 20 и 21), будут иметь вид, показанный на фиг.2 Эта коррекци  осуществл етс  следующим образом. Линейно измен ющиес напр жени  с первых выходов формирователей 18 и 19 поступают на вторые входы сумматоров 12 и 13, а задержанные на врем  т сигналы ступенчатой формы вторых выходов через инверторы 8 и 9 - на первые входы сумматоров 10 и 11 Так как импульсные характеристики каждого из формирователей 5,6,18 и 19 (вход - выход 2) соответствуют приведенным на фиг. 21, то импульсные характеристики описанных трактов коррекции (трактов отклонени ) с учетом приведенных св зей и без отклон ющих усилителей соответствуют приведенным на фиг. 29- На основании принципа суперпозиции импульсные характеристики скорректированных трактов , начина  с выходов ЦАПов 14 и 15 и до входов в блок 7 (шины 20 и 21) получаютс  при суьвлировании характеристик, изображенных на фиг. 25,д, и приведены на фиг.26. Формирователи 5,6,18 и 19 используютс , таким образом, не только дл  целей формировани  сигналов .отклонени  луча, но и дл  выработки сигналов коррекции вли ни  инерционности усилителей отклонени . В сумматорах 10- 13 осуществл етс  суммирование сигналов отклонени  и коррекции с определенными коэффициентми пропорциональности в ЗсЧВИСИМОСТИ

от времени Т.

Управление подсветкой луча осуществл етс  по модифицированным сигналам , поступающим в блок 7 по шине 32 из блока 2, где они вырабатьшаютс  в соответствии с признаком подсветки и кодом операции.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет существенно уменьшить геометрические искажени  вычерчиваемых отрезков и тем самьм повысить качество изображени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  отображени  графической информации на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ) по авт. св. 890435, отличающеес   тем, что, .с целью повышени  качества изображени  за счет коррекции искажений, возникающих при переходных процессах, в него.введены по каждому каналу Управлени ) первый и второй сумматоры аналоговых сигналов и инвертор, причем входы инверторов подключены к вторым входам 5 блоков формировани  линейно измен ющихс  напр жений, а выходы - к входам первых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с первыми выходами блоков формировани  Линейно измен ющихс  напр жений и первыми входами вторых сумматоров аналоговых сигналов, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих формирователей , входы которых соединены с выходами первых сумматоров аналоговых сигналов, а выходы - с входами блока индикации.

   35

   9игЛ