SU955185A2

SU955185A2 - Device for displaying graphic data on cathode-ray tube screen

Info

Publication number: SU955185A2
Application number: SU802880185A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Скороделов; Станислав Иосифович Червонный
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1982-08-30

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть нспользо.вано. в устройствах электроннолучевой индикации данных, выводимых из ЭВМ, в частности дл воспроизведени пр мых линий и парабол на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ).The invention relates to automation and computer technology and may be used. in devices of electron-beam display of data output from a computer, in particular, for reproducing straight lines and parabolas on the screen of an electron-beam tube (CRT).

По основному aBT.dB. № 890435 известно устройство, содержащее преобразователь однофазных (пр мых) кодов в парафазные (пр мые и инверсные ) , блок управлени , блоки формировани линейно, измен ющихс напр жений, формирователи, блок электроннолучевой трубки.According to the main aBT.dB. No. 890435, a device comprising a converter of single-phase (direct) codes into paraphase (direct and inverse), a control unit, linearly varying voltage forming units, drivers, an electron-beam tube unit.

В данном устройстве врем построени отрезка пр мой линии или параболы на экране ЭЛТ одинаково к равно 2Т, где Т - врем установлени сигнала, на выходах каждого из формирователей . Это обусловлено наличием в каждом координатном канале двух последовательно соединенных формирователей, что необходимо дл . построени отрезков парабол.In this device, the construction time of a straight line or parabola segment on a CRT screen is equal to 2T, where T is the signal establishment time, at the outputs of each of the drivers. This is due to the presence in each coordinate channel of two series-connected shapers, which is necessary for. constructing parabolic segments.

Дл построени отрезков пр мых линий, которых в составе отображаемой информации обычно больше ,чем отрезков парабол, достаточно имeтTo build straight line segments, of which there are usually more than parabolas in the displayed information, it is enough

по одному такому формирователю в каждом координатном канале. Это позволило бы в 2 раза уменьшить врем построени отрезков пр мых линий (оно будет равно Т) и таким образом существенно повысить быстродействие устройства, что дало бы возможность увеличить количество отображаемой информации на экране ЭЛТ.one such shaper in each coordinate channel. This would make it possible to reduce the construction time of straight line segments by 2 times (it would be equal to T) and thus significantly increase the speed of the device, which would make it possible to increase the amount of information displayed on the CRT screen.

10ten

Кроме этого, данное устройство позвол ет построить изображение на экране ЭЛТ только в одной системе координат. Однако достаточно часто на практике возникает необходимость In addition, this device allows building an image on a CRT screen in only one coordinate system. However, quite often in practice there is a need

15 построени изображени в двух или даже трех независимых системах координат . Это создает р д дополнительных удобств при пользовании устройством и разработке программно20 го обеспечени к нему. Так, например, это позвол ет более просто как программным, так и аппаратным способом осуществить ц;елый р д операций над изображением , таких как|15 imaging in two or even three independent coordinate systems. This creates a number of additional amenities when using the device and developing software for it. Thus, for example, this allows, more simply, both in software and in hardware, to perform a central number of operations on an image, such as |

25 перемещение отдельны5Гфрагментов25 moving individual 5Grgroups

изображени , построенных в независимых системах координат, друг относительно друга; изменение масштабов и геометрических форм отдельныхimages constructed in independent coordinate systems relative to each other; change of scales and geometrical forms of individual

30 фрагментов; вращение отдельных фрагментов изображени вокруг заданных точек и осей, а также друг относительно друга; и т.д. Все это позволило бы расширить функциональные возможности устройства и областьего применени .30 fragments; rotation of individual image fragments around specified points and axes, as well as relative to each other; etc. All this would expand the functionality of the device and its field of application.

Цель изобретени - повышение быстродействи и расширение устройства путем построени изображени в двух независимых системах координатThe purpose of the invention is to increase the speed and expansion of the device by building images in two independent coordinate systems

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены сумматор аналоговых сигналов, последовательно соединенные регистр кодов координат и цифроаналоговый преобразователь , причем первые входы регистров кодов координат соединены с первыми выходами преобразовател однофазных кодов в парафазные, вторые входы подключены к одному из выходов блока управлени , а выходы цифроаналоговых преобразователей соединены с первыми входами соответствующих cy№viaTOpoB аналоговых сигналов , вторые входы которых соеди-. нены с выходами блоков формировани линейно измен ющихс напр жений, а выходы сумматоров аналоговых, сигналов подключены к входам формирователей линейно нарастающих напр же ний.The goal is achieved by introducing an analog signal adder, serially connected coordinate codes register and a digital-to-analog converter, with the first inputs of the coordinate code registers connected to the first outputs of the single-phase codes to paraphase, the second inputs connected to one of the outputs of the control unit, and the outputs digital-to-analog converters connected to the first inputs of the corresponding cy№iaTOpoB analog signals, the second inputs of which are connected. the outputs of the blocks of formation of linearly varying voltages, and the outputs of the analog adders, signals are connected to the inputs of the drivers of linearly increasing voltages.

На чертеже показана блок-схема устройства. The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство дл отображени графической информации на экране электроннолучевой трубки содержит преобразователь 1 однофазных (пр мых) кодов в парафазные (пр мые и инверсные ) , блок 2 управлени , блоки 3 и 4 формировани линейно измен ющихс напр жений, формирователи 5 и б, блок 7 электроннолучевой трубки регистры 8 и 9 кодов координат, цифроаналоговые преобразова тели 10, и 11, сумматоры 12 и 13 аналоговых сигналов.A device for displaying graphic information on a screen of a cathode ray tube contains a converter 1 of single-phase (direct) codes into paraphase (direct and inverse), control block 2, linearly varying voltage generating blocks 3 and 4, shaper 5 and b, block 7 of electron beam tubes registers 8 and 9 coordinate codes, digital-to-analog converters 10, and 11, adders 12 and 13 analog signals.

Блоки формировани линейно измен ющихс напр жений 3. (4) содержат, например, последовательно соединенные регистры 14 (15) кодов .координат , цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 16 (17) и формирователи 18 (19) на лини х задержки. , Блок электроннолучевой трубки 7 по шинам 20 и 21 подключен к коордиватным каналам X и Y, каждый из щоторых содержит последовательно . соединенные по шинам 22 и 23 формирователи 5 и 6 и сумматоры 12 и 13 аналоговых сигналов, первые входы которых по шинам 24 и 25 подключены к выходам цифроаналоговых преобразователей 10 и 11, последовательно соединенных по 15аинам 26и 27 с регистрйми В и 9 кодов координат,Вторые входы сумматоров 12 и 13 ангшоговых сигналов по шинам 28 и 29. соединены с выходгили блоков 3 и 4The units for forming linearly varying voltages 3. (4) contain, for example, serially connected registers 14 (15) of coordinate codes, digital-to-analogue converters (D / A converters) 16 (17) and drivers 18 (19) on delay lines. , The tube unit 7 is connected via buses 20 and 21 to the coordinate channels X and Y, each of which contains series. connected to bus 22 and 23 shaper 5 and 6 and adders 12 and 13 analog signals, the first inputs of which are connected to buses 24 and 25 to the outputs of digital-to-analog converters 10 and 11, connected in series along 15 15 26 and 27 with register B and 9 coordinate codes, Second the inputs of the adders 12 and 13 of the flash signals on the tires 28 and 29. connected to the output of blocks 3 and 4

формировани линейно измен ющихс напр жений. Входы блоков 3 и 4 формировани линейно измен ющихс напр жений и регистров 8 и 9 кодов координат по шинам 30 и 31 подключены к выходам преобразовател 1 однофазных кодов в парафазные. Бло 2 управлени подключен по шинам 32 к управл ющим входам блоков 3 и 4, по шине 33 к- управл ющим входам регистров 26 и 27 Kfэopдинaт, по шине 34 к блоку 7 электроннолучевой трубки 4.formation of linearly varying stresses. The inputs of the units 3 and 4 of the formation of linearly varying voltages and the registers 8 and 9 of the coordinate codes are connected via buses 30 and 31 to the outputs of the converter 1 of single-phase codes to paraphase. Control unit 2 is connected via buses 32 to control inputs of blocks 3 and 4, via bus 33 to control inputs of registers 26 and 27 K-elec- trod, through bus 34 to block 7 of the electron-beam tube 4.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

В ответ на сигналы готовности (ГТ), вырабатываемые в блоке 2, из буферного запоминающего устройства (БЗУ) или ЭВМ в устройство в сопровождении сигналов синхронизации (СС) поступают слова массива изображени , содержащие цифровые коды координат концевых.точек линий, ко операции (КОП) - построение пр мой линии или параболы, в какой из дву независимых систем координат строис данный элемент изображени , принак подсветки луча (С/Н) - светить или не светить. Код и о ринак подсветки луча в сопровождении сигналов синхронизации поступсиот 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 30 и 31 поступают в блоки 3 и 4 формировани линейно измен ющихс напр жений и регистры 8 и 9. Коды координат, в зависимости от КОП, записываютс либо в регистры 14 и 15 (при построении элемента изображени в первой системе координат) по сигналам записи С 31, поступающим из блока управлени . 2по шине 32, либо в регистры8 ,9. (при построении элемента изображени во второй системе координат ) по сигналам записи С32, посту пающим из блока.управлени по шине 33,,одновременна запись кодов координат -в регистры 8,9 и 14,15 вл етс -запрещенной ситуацией.In response to the ready signals (GTs) generated in block 2, the words in the image array containing the digital coordinate codes of the end points of the lines to the operation (CPC) enter the device from the buffer storage device (RAM) or computer. ) —construction of a straight line or parabola, in which of the two independent coordinate systems is the strois of the given element of the image, in terms of the illumination of the beam (C / H), to shine or not to shine. The code and the illumination beam source are accompanied by synchronization signals from block 2, which controls the operation of the device and the reception of the words in the image array. Coordinate codes, accompanied by synchronization signals, are fed to converter 1, where they are converted into corresponding paraphase codes, which pass through buses 30 and 31 to blocks 3 and 4 of linearly varying voltage generation and registers 8 and 9. Coordinate codes in dependencies on the CPC are recorded either in registers 14 and 15 (when plotting an image element in the first coordinate system) using the recording signals C 31 coming from the control unit. 2 bus 32, or in registers 8, 9. (when plotting an image element in the second coordinate system) using the C32 recording signals supplied from the control unit via bus 33, while simultaneously writing the coordinate codes in registers 8.9 and 14.15 is a forbidden situation.

Запись кодов координат парафазным способом позвол ет избежать предварительного сброса в р регистров 8, 9 и 14, 15, что необходимо дл сохранени до начала следующей..операции предыдущих значений кодов координат и, следовательно , обойтись без дополнительных буферных регистров, существенир уменьшить искажени формы сигналов отклонени луча, которые возникают из-за процессов коммутации в ЦАП 10, 11 и 16, 17 при предварительном сбросе в О регистров 8,9 и 14,15 перед записью в них но вых кодов координат, что особенно важно дл точного построени парабол . Коды координат, заполненные в регистрах 8, 9 и 14, 15, поступают соответстйенно на ЦЛП 10, 11 и 16, 17, где осуществл етс их преобразование в аналоговые сигналы ступен чатой формы. При этом амплитуда аналоговых сигналов на выходах ЦАП пропорциональна соответствующим цифровым кодам координат. Сигналы ступенчатой формы с выходов ЦАП 10 и 11 по шинам 24 и 25 поступают на первые входы сумматоров Г2 и 13 ана логовых сигналов. Сигналы с выходов ЦАП 16 и 17 поступают на соответствующие формирователи 18 и 19, построенные на основе линий задержки. Эти формирователи обладают свойства ми фиксаторов нулевого пор дка и имеют передаточные функции вида 1 - е- W{p) где Т - врем установлени фронта переходной характеристики, равное суммарному времени задержки линий. Переходна характеристика такого формировател имеет линейно нарастающий фронт. Таким образом, с выхода ЦАП,на выходе формиров ател по вл етс линейно нарастающее напр жение , врем нарастани которого посто нно независимо от амплитуды входных сигналов и равно Т. Линейно измен ющеес напр жение с выходов этих формирователей по шинам 28 и 29 поступает на вторые входы сумматоров аналоговых сигналов 12 и 13, выходные сигналы которых поступают по шинам 22 и 23 на.соответствующие формирователи 5 и 6 аналогичные как по структуре, так и по параметрам формирователей 18 и 19. Суммирование сигналов с выходов ЦАП 10 и 11 формирователей 18 и 19 в блоках 3 и 4 позвол ет, например , во второй системе координат осуществить позицирование луча на экране ЭЛТ, а строить элемент или фрагмент изображени в первой и нао борот, так как обе системы координат вл ютс независимыми и могут быть относительньми друг по отношению к другу. При построении элементов изображени в первой системе координат в каждом координатном канале формирователи 18 (19) через с тчматоры 12 (13) оказываютс , последовательно включенньми с аналогичными по струк туре и параметрам формировател ми 5 (6). При этом фронт переходной характеристики такого последователь ного соединени вл етс кусочнопараболическим , т.е. состоит из дву отрезков парабол, плавно переход щих ДРУГ в друга. Благодар этому на выходах формирователей 5 и 6 создаютс сигналы развертки луча ЭЛТ по X и Y, измен юищес во времени по параболическому закону. При таком параметрическом задании координат лини на плоскости вл етс параболой . Если сигналы отклонени по X и Y идентичны во времени по форме, то луч будет двигатьс на экране ЭЛТ по пр мой линии. Это обеспечиваетс сменой кодов координат в регистрах 14 и 15 с периодом 2Т, ран- ным сумме времени установлени фронта переходной характеристики формирователей 5, 18 и 6, 19. Эти времена одинаковы и равны Т. Если сигналы отклонени по X и Y не идентичны во времени по форме, то луч будет двигатьс на экране ЭЛТ по параболе. Это обеспечиваетс сменой кодов координат по X и Y в регистрах 14 и 15 с периодом, равным Т. Смена кодов координат в регистрах 14 и 15 осуществл етс по сигна гам С31, период следовани которых, так же как и сигналов готовности устройства ГТ, измен етс в блоке 2 в зависимости от кода операции, и при построении пр мых линий равен 2Т, а парабол Т, Врем построени как отрезка пр мой линии, так и параболы равно 2Т. При построении элементов изображени во второй системе координат в каждс 1 канале работает лишь по одному формирователю 5 и 6, которые через сумматоры 12 и 13 аналоговых сигналов оказываютс подключенными к выходам ЦАП 10 и 11. При этом на выходах формирователей 5 и 6 созда- , ютс линейно измен ющиес сигналы развертки луча по X и Y, аналогичные по форме напр жени м, которые вырабатываютс блоками 3 и 4. При таком параметрическом задании координат лини на плоскости вл етс пр мой, причем ее построение на экране ЭЛТ в данном случае осуществл етс за врем , равное Т. Смена кодов координат в регистрах 8 и 9 осуществл етс по сигналам С32,период которых, так же как и сигналов ГТ в данном случае,равен Т. Сигналы с выходов формирователей 5 и 6 поступает по шинам 20 и 21 в блок 7 ЭЛТ, состо щий из ЭЛТ,схемы управлени ркостью луча, отклон ющей системы и координатных усилителей по X и Y. Под воздействием двух параметрических сигналов отклонени по X и Y, измен ющ1 хс во времени либо по линейному закону (при построении элементов изображени по системе координат), либо по параболическому закону (при построении f элементов изображени в первой системе координат), луч на экране ЭЛТWriting the coordinate codes in a paraphase manner avoids a preliminary reset to p p of registers 8, 9 and 14, 15, which is necessary to preserve the previous values of the coordinate codes prior to the beginning of the next operation and, therefore, dispense with additional buffer registers beam deviations that occur due to switching processes in the DAC 10, 11 and 16, 17 with a preliminary reset in O registers 8.9 and 14.15 before recording the new coordinate codes in them, which is especially important for accurate pairing bol Codes of coordinates, filled in registers 8, 9 and 14, 15, arrive respectively at DSPs 10, 11 and 16, 17, where they are converted to analog signals of a stepped form. In this case, the amplitude of the analog signals at the outputs of the DAC is proportional to the corresponding digital coordinate codes. Step-shaped signals from the D / A outputs 10 and 11 are fed via buses 24 and 25 to the first inputs of the G2 adders and 13 analog signals. The signals from the outputs of the DAC 16 and 17 are fed to the corresponding drivers 18 and 19, built on the basis of delay lines. These drivers have the properties of zero order fixers and have transfer functions of the form 1 - е- W {p) where T is the time for establishing the front of the transient characteristic equal to the total time delay of the lines. The transient characteristic of such a former has a linearly increasing front. Thus, from the D / A output, at the output of the formers, a linearly increasing voltage appears, the rise time of which is constant regardless of the amplitude of the input signals and is equal to T. The linearly varying voltage from the outputs of these formers is fed to buses 28 and 29 to the second the inputs of the adders analog signals 12 and 13, the output signals of which are fed through buses 22 and 23 to the corresponding drivers 5 and 6 are similar in structure and parameters of drivers 18 and 19. Summation of signals from the outputs of the DAC 10 and 11 drivers 18 and 19 in blocks 3 and 4 allows, for example, in the second coordinate system to carry out beam positioning on the CRT screen, and to build an element or a fragment of an image in the first and second, since both coordinate systems are independent and can be relative to each other. to friend. When constructing image elements in the first coordinate system in each coordinate channel, the formers 18 (19) through the controllers 12 (13) turn out to be sequentially switched on with the same in structure and parameters of the formers 5 (6). In this case, the front of the transient characteristics of such a series connection is piecewise parabolic, i.e. consists of two parabolic segments, smoothly passing FRIEND to each other. Due to this, the outputs of the formers 5 and 6 create signals for scanning the beam of a CRT in X and Y, changing in time according to a parabolic law. With this parametric specification of the coordinates of a line on a plane, it is a parabola. If the deflection signals in X and Y are identical in time in shape, then the beam will move on the CRT screen in a straight line. This is ensured by changing the coordinate codes in registers 14 and 15 with a period of 2T, an early sum of the establishment of the front of the transient response of the formers 5, 18 and 6, 19. These times are the same and equal to T. If the deviation signals X and Y are not identical in time in shape, the beam will move on a parabolic CRT screen. This is ensured by changing the coordinate codes for X and Y in registers 14 and 15 with a period equal to T. Changing the coordinate codes in registers 14 and 15 is effected by signals C31, the period of which, as well as the readiness signals of the device GT, changes in block 2, depending on the operation code, and in the construction of straight lines, it is 2T, and the parabola, T, the construction time of both the straight line segment and the parabola, is 2T. When constructing image elements in the second coordinate system, in each 1 channel only one driver 5 and 6 is operated, which through the adders 12 and 13 of the analog signals are connected to the outputs of the D / A converters 10 and 11. At the same time, at the outputs of the drivers 5 and 6, linearly varying beam sweep signals along X and Y, which are similar in form to the voltages produced by blocks 3 and 4. With this parametric specification of the coordinates of the line on the plane, it is straight, and its construction on the CRT screen in this case is in time equal to T. The coordinate codes in registers 8 and 9 are changed by C32 signals, the period of which, like the GT signals in this case, is equal to T. Signals from the outputs of drivers 5 and 6 are fed through buses 20 and 21 V a CRT block 7 consisting of a CRT, a beam brightness control circuit, a deflecting system, and coordinate amplifiers in X and Y. Under the influence of two parametric deflection signals in X and Y, which vary 1x in time or linearly (when plotting image elements according to the coordinate system), or according to the parabolic law (with ostroenii pixel f in the first coordinate system), the beam on the CRT screen

в первом случае будет двигатьс по пр мой линии, а во втором случае в зависимости от КОП - по параболе или пр мой линии.in the first case, it will move in a straight line, and in the second case, depending on the CPC, in a parabola or straight line.

Управление подсветкой луча осуществл етс по модифицированным сигналам С/Н, поступающим в блок ЭЛТ 7 по шине 34 из блока 2, где они вырабатываютс в соответствии с признаком подсветки и кодом операции .The illumination of the beam is controlled by the modified C / H signals supplied to the CRT block 7 via bus 34 from block 2, where they are produced in accordance with the backlight feature and the opcode.

Таким образом, введение в каждый координатный канал устройства сумматора аналоговых сигналов, последовательно соединенных регистров кодов координат и цифроаналрговых преобразователей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного , так как обеспечивает увеличение быстродействи устройства в 2 раза при построении отрезков пр мых линий , возможность построени изображени в двух независимых системах координат, что расшир ет область применени устройства. Последнее позвол ет создать р д дополнительны удобств при пользовании устройсГтвом и разработке программного обеспечени к нему. Thus, the introduction into each coordinate channel of the adder unit of analog signals, serially connected coordinate code registers and digital-analogue converters distinguishes the proposed device from the known one, since it provides an increase in the device's speed by 2 times when constructing straight line segments. coordinate systems, which expands the field of application of the device. The latter allows you to create a number of additional amenities when using the device and developing software for it.

Claims

. Invention Formula

A device for displaying graphic information on a screen of a cathode ray tube (CRT) according to the author. Ev, No. 890435, characterized in that, in order to increase speed and expand the application area by building an image in two independent coordinate systems, an adder of analog signals serially connected to the coordinate code register and a digital-analog converter are entered into each coordinate channel, the first inputs of the coordinate code registers connected to the first outputs of the converter of single-phase codes to paraphase, the second inputs are connected to one of the outputs of the control unit, the outputs of digital-analogue conversion The connectors are connected to the first inputs of the corresponding adders of analog signals, the second entrances of which are connected to the outputs of blocks for the formation of linearly varying voltages, and the outputs of the adders of analog signals are connected to the inputs of the drivers of linearly rising voltages.

I

§