Пристрій адресного управління променем електронно-променевої трубки у системах знакової індикації

Пристрій адресного управління променем електронно-променевої трубки у системах знакової індикації, який містить перший, другий регістр та перший і другий елемент АБО, відрізняється тим, що він доповнений першим і другим реверсивним цифровим двоїчним лічильником, першим і другим тригером, першим, другим і третім елементом І, генератором, першим і другим інвертором, першою і другою матрицею зважених резисторів, першим і другим інтегратором та першим і другим цифровим компаратором, перша група входів якого підключена до виходів, крім першого, другого регістра, друга група його входів підключена до виходів др угого реверсивного лічильника та до входів др угої матриці зважених резисторів, а його вихід підключено до першого входу др угого елемента АБО, др угий вхід якого є першим керуючим входом пристрою, який підключений до четвертого входу першого і другого реверсивного цифрового двоїчного лічильника та до другого входу першого елемента АБО, перший вхід якого підключено до виходу першого цифрового компаратора, перша група входів якого підключена до виходів, крім першого, першого регістра, а друга гр упа його входів підключена до виходів першою реверсивного двоїчного лічильника та до входів першої мат A (54) ПРИСТРІЙ АДРЕСНОГО УПРАВЛІННЯ ПРОМЕНЕМ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОЇ ТРУБКИ У СИСТЕМАХ З НАКОВОЇ ІНДИКАЦІЇ 36825 Принцип роботи розглянутого пристрою пояснюється фіг. 1, на якій зображено екран ЕПТ та п'ять адресних точок. Промінь ЕПТ виводиться в точку 1, після цього відносно цієї точки відображається або окремий зоровий символ, або формуляр, після чого промінь повертається у початкову точку екрану. Відтак цей процес повторюється щодо адресної точки 2, потім - 3 і т.д. З першого цифро-аналогового перетворювача знімається сигнал ра, друга група його входів підключена до виходів другого реверсивного лічильника та до входів другої матриці зважених резисторів, а його вихід підключено до першого входу другого елемента АБО, другий вхід якого є першим керуючим входом пристрою, який підключений до четвертого входу першого і другого реверсивного цифрового двоїчного лічильника та до другого входу першого елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу першого цифрового компаратора, перша група входів якого підключена до виходів, крім першого, першого регістра, а друга гр упа його входів підключена до виходів першого реверсивного двоїчного лічильника та до входів першої матриці зважених резисторів, вихід якої підключено до входу першого інтегратора, перший вихід першого регістра підключено до другого входу першого реверсивного цифрового двоїчного лічильника і через перший інвертор - до першого входу цього лічильника, третій вхід якого підключений до виходу першого елемента І, перший вхід якого підключено до виходу генератора і до першого входу др угого елемента І, другий вхід якого підключено до другого виходу др угого тригера, перший вихід якого підключено до другого входу третього елемента І, вихід якого є керуючим виходом пристрою, перший вхід цього елемента І підключено до першого виходу першого тригера, другий вихід якого підключено до другого входу першого елемента І, перший вхід цього тригера підключено до виходу першого елемента АБО, а др угий - до другого входу др угого тригера, до керуючого входу першого і другого регістра і цей вхід є другим керуючим входом пристрою, перший вхід першого регістра є. знаковим, група входів першого регістра є першою групою інформаційних входів пристрою, перший вхід другого регістра є знаковим, група входів цього регістра є другою гр упою інформаційних входів пристрою, перший вихід другого регістра підключено до другого входу др угого реверсивного цифрового двоїчного лічильника і через другий інвертор - до першого входу цього лічильника, третій вхід якого підключено до виходу другого елемента І, ви хід другої матриці зважених резисторів підключено до входу др угого інтегратора, вихід др угого елемента АБО підключено до першого входу др угого тригера. Технічний результат, який одержаний шляхом введення додаткових елементів та зв'язків, полягає у підвищенні швидкодійності відображення цілей. Технічне рішення, яке пропонується, повністю відповідає вимогам, які пред'я вляються до винаходів щодо його здійсненності і працездатності, світової новини, істотним відзначним ознакам, наявністю позитивного ефекту. На фіг. 1 відображено екран ЕПТ і показано управління променем ЕПТ за адресою у пристроїпрототипі. На фіг. 2 показана напруга, яка підводиться до відхиляючої котушки по координаті х, у пристроїпрототипі, і перехідні процеси у ній. На фіг. 3 відображена структурна схема пристрою. Вона містить: перший 1 і другий 2 реверсивний цифровий двоїчний лічильник, перший 3 і другий 4 елемент АБО, перший 5 і другий 6 тригер, перший 7 і другий 8 регістр, перший 9, другий 10 і третій 20 елемент І, генератор 11, перший 12 і u x ( t) = U m x [s( t ) - s( t - t )] що керує променем ЕПТ по координаті X, а з другого u y (t ) = U my [s( t) - s( t - t)] що керує променем ЕПТ по координаті Y, як це показано на фіг. 2а. В цих виразах U mx і Umy - амплітуди прямокутових імпульсів відповідно UX(t) і Uy(t); s(t) – функція Хевісайда, t - тривалість імпульсів UX(t) і Uy(t). Під впливом сигналів UX(t) і Uy(t) у відхиляючих котушках ЕПТ протікають струми ІX(t) І y(t). Закон змінювання Іх(t) показаний на фіг. 2б. Сумарний час виводу променя ЕПТ з діаметром 50 см за адресою та його повернення до початкового стану знаходиться у межах 100 мкс (див.: Берман В.Р., Фролкін В.Т., с.184). При цьому цей час не залежить від відстані адресної точки від центру екрана, так як пристрій функціонує по синхронному принципу і t для усіх адресних точок однакове. Як видно з фіг. 2б, проміжок часу, який приділяється для відображення символу(або формуляру) дорівнює t-t', а час, який витрачається на перехідні процеси tпер=t¢+(t¢¢-t). У корабельних та берегових системах знакової індикації tпер=100 мкс є неприпустимо, так як уся інформація на екрані ЕПТ має бути відображена за час, який дорівнює 1/fкр, де fкр - критична частота злиття миготінь. Для корабельних та берегових систем fкр=50 кадрів на секунду, тобто час відображення графічної інформаційної моделі на екрані ЕПТ з урахуванням часу виводу променя за адресою дорівнює 20 мс, що значно обмежує вимагаємий обсяг відображених даних. Найбільш близьким по технічному рішенню є пристрій, який утримує перший і другий регістри та перший і другий елементи АБО (див.: Говоров B.C. Пристрій для відображення символів на екрані електронно-променевої трубки. А.с. СРСР № 1833915, БІ, 1993, № 30). Основний недолік цього пристрою той же, що і у відзначеного вище. В основу винаходу покладено завдання зменшення часу управління променем ЕПТ за адресою і, як наслідок, збільшення обсягу відображеної зорової інформації. Завдання реалізується шляхом доповнення пристрою першим і другим реверсивним цифровим двоїчним лічильником, першим і другим тригером, першим, другим і третім елементом І, генератором, першим і другим інвертором, першою і другою матрицею зважених резисторів, першим і другим інтегратором та першим і другим цифровим компаратором, перша група входів якого підключена до виходів, крім першого, другого регіст 2 36825 другий 13 інвертор, першу 14 матрицю зважених резисторів, перший 15 інтегратор, другу 16 матрицю зважених резисторів, другий 17 інтегратор, перший 18 і другий 19 цифровий компаратор, перша гр упа входів якого підключена до виходів, крім першого, другого 8 регістра, друга гр упа його входів підключена до виходів другого 2 реверсивного лічильника та до входів др угої 16 матриці зважених резисторів, а його вихід підключено до першого входу др угого 4 елемента АБО, другий вхід якого є першим керуючим входом пристрою, який підключений до четвертого входу першого 1 і другого 2 реверсивного цифрового двоїчного лічильника та до другого входу першого 3 елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу першого 18 цифрового компаратора, перша група входів якого підключена до виходів, крім першого, першого 7 регістра, а друга група його входів підключена до виходів першого 1 реверсивного двоїчного лічильника та до входів першої 14 матриці зважених резисторів, вихід якої підключено до входу першого 15 інтегратора, перший вихід першого 7 регістра підключено до другого входу першого 1 реверсивного цифрового двоїчного лічильника і через перший 12 інвертор - до першого входу цього лічильника, третій вхід якого підключений до виходу першого 9 елемента І, перший вхід якого підключено до виходу генератора 11 і до першого входу др угого 10 елемента І, другий вхід якого підключено до другого виходу др угого 6 тригера, перший вихід якого підключено до другого входу третього 20 елемента І, вихід якого є керуючим виходом пристрою, перший вхід цього 20 елемента І підключено до першого виходу першого 5 тригера, другий вихід якого підключено до другого входу першого 9 елемента І, перший вхід цього тригера підключено до виходу першого 3 елемента АБО, а другий - до другого входу др угого 6 тригера, до керуючого входу першого 7 і другого 8 регістра і цей вхід є другим керуючим входом пристрою, перший вхід першого 7 регістра є знаковим, група входів першого 7 регістра е першою групою інформаційних входів пристрою, перший вхід другого 8 регістра є знаковим, група входів цього 8 регістра е другою групою інформаційних входів пристрою, перший вихід другого 8 регістра підключено до другого входу др угого 2 реверсивного цифрового двоїчного лічильника і через другий 13 інвертор - до першого входу цього 2 лічильника, третій вхід якого підключено до виходу др угого 10 елемента І, вихід др угої 16 матриці зважених резисторів підключено до входу др угого 17 інтегратора, вихід другого 4 елемента АБО підключено до першого входу др угого 6 тригера. На фіг. 4 показано екран ЕПТ та чергу виводу променя до адресної точки. На фіг. 5 показані епюри сигналів, які пояснюють роботу пристрою. Пристрій працює у такому порядку. Початкове (під час вмикання пристрою) до першого управляючого входу пристрою надходить короткочасний імпульс UR, який підводиться до четвертого входу першого 1 і другого 2 реверсивних цифрови х двоїчних лічильників та скидає їх до н уля. Імпульс UR підводиться також до другого входу першого 3 і другого 4 елементів АБО, проходить через них та з їх ви ходів надходить до першого входу першого 5 і другого 6 тригерів та скидає їх до н уля. Відтак, до другого керуючого входу пристрою надходить короткочасний імпульс UV у, який підводиться до управляючого входу першого 7 і другого 8 регістрів та до них по інформаційним входам засилаються координати першої адресної точки відповідно {х1} і {у1} у цифровому двоїчному коді (під час роботи пристрою {хi} і {уi}. При цьому у ЕОМ обчислюється n å li i -1 = l min де li - відстань між і та i-1 адресними точками, як це показано на фіг. 4, n - кількість адресних точок. По першому інформаційному входу до регістрів 7 і 8 надходить знак відповідно координати {хi} і координати {уi}. При цьому ì0, sign{x i } = í î1, якщо якщо x i ³ x i -1 x i < x i -1 ì0, sign{yi } = í î1, якщо якщо y i ³ yi -1 y i < yi -1 Сигнал Uv у підводиться також до другого входу тригерів 5 і 6 та перекидає їх до протилежного стану, при якому з їх др угого ви ходу знімається сигнал "Лог.1". Сигнал з другого виходу тригера 5 підводиться до другого входу першого 9 елемента І, а сигнал з другого ви ходу тригера б - до другого входу другого 10 елемента І. До першого входу елементів І 9 і І 10 надходять короткочасні імпульси UG (фіг. 5а), з виходу генератора 11, який працює у режимі самозбуджування, проходять через них та надходять до третього (лічильного) входу відповідно лічильників 1 і 2. Перший вихід регістра 7 є знаковим. Знак sign{хi} підводиться як безпосередньо до другого входу лічильника 1, так і через перший інвертор 12 до першого входу лічильника 1. Якщо sign{хi}=0, то до першого входу лічильника 1 підводиться сигнал "Лог.1", і лічильник працює у режимі підсумування. Якщо ж sign{хi}=1, то сигнал "Лог.1" підводиться до другого входу лічильника 1 і лічильник працює у режимі віднімання. Перший (знаковий) вихід регістра 8, підключений до другого входу лічильника 2 безпосередньо, а до першого - через другий інвертор 13. Якщо sign{Уi}=0, то сигнал "Лог.1" підводиться до першого входу лічильника 2 і він працює у режимі підсумування, а якщо sign{У i}=1, то сигнал "Лог.1" підводиться до другого входу лічильників 2, і він працює у режимі віднімання. Виходи лічильника 1 замикаються до входів першої 14 матриці зважених резисторів, з виходу якої знімається напруга, яка змінюється згідно із сходниковим законом, як це показано на фіг. 5б. Напруга з виходу матриці 14 надходить до входу першого 15 інтегратора, навантаженням якого є адресна котушка Lx ЕПТ. У результаті через неї протікає струм, який змінюється згідно до лінійного закону (фіг. 5в). Виходи лічильника 2 підключено до входів другої 16 матриці зважених резисторів, вихід якої підключено до входу другого 17 інтегратора, навантаженням якого є адресна котушка ЕПТ, де протікає струм, який змінюється згідно до лінійного закону. Виходи регістру 7, крім першого, замикаються до першої групи входів першого 18 цифрового 3 36825 компаратора, друга група входів якого підключена до виходів лічильника 1. Коли місткість лічильника 1 буде рівна місткості регістра 7, з виходу компаратора 18 знімається сигнал, який надходить до першого входу елемента АБО 3, проходить через нього та підводиться до першого входу тригера 5, скидає його до нуля. У наслідку лічильні імпульси від генератора 11 через елемент 19 до третього входу лічильника 1 не надходять. Виходи регістру 8, крім першого, замикаються до першої групи входів др угого 19 цифрового компаратора, друга група входів якого підключена до виходів др угого 2 лічильника. Коли місткість лічильника 2 буде рівним місткості регістру 8, з виходу компаратора 19 знімається сигнал, який проходить через елемент АБО 4 до першого входу тригера 6, і надходження імпульсів з виходу генератора 11 через елемент 110 до третього (лічильного) входу лічильника 2 припиняється. Перший вихід тригерів 5 і 6 підключено відповідно до першого і другого входів третього 20 елемента І. При скиданні їх до нуля з цих ви ходів знімається сигнал "Лог.1". У результаті в момент скидання до нуля другим або тригера 5, або триге ра 6 з виходу елемента І 20 знімається сигнал UW у, який інформує ЕОМ (або пристрій управління системи знакової індикації) про закінчення процесу виводу променя ЕПТ за адресою. Після відображення формуляру описаний процес повторюється для і+1 адресної точки. У книзі B.C. Говорова і Д.І. Ісмагилова "Перетворювачі машинного коду у графічні символи" (К.: Техніка, 1983. - 168 с.) показано, що кількість градацій за адресою у системах знакової індикації має бути рівним 1000. При частоті генератора 11, рівної 20 МГц час виведення променя ЕПТ за адресою дорівнює 50 мкс, тобто удвоє менше порівнюючи з пристроєм-прототипом. Проте цей час значно менше, так як промінь ЕПТ обходить адресні точки по коротким відстаням, які значно менше, порівнюючи з діаметром її екрану. Так, застосовано до фіг. 1 і 4 воно в 10 разів менше і чим більше адресних точок, тим виграш за часом адресного виводу променя ЕПТ більше. Техніко-економічна ефективність пристрою полягає у значному зменшуванні часу адресного виводу променя ЕПТ і, як наслідок, у збільшенні обсягу відображеної зорової інформації. Фіг. 1 Фіг. 2а Фіг. 2б 4 36825 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5а Фіг. 5б Фіг. 5в 5 36825 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6