DE2734465A1 - Verfahren zum darstellen beliebiger kurvenverlaeufe - Google Patents
Verfahren zum darstellen beliebiger kurvenverlaeufeInfo
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Description
Hl,-Nr, 1807/77
Es wird ein Verfahren zum Darstellen beÜ9biger Kurvenverläufe
auf dein Bildschirm eines nach dem Bildrasterverfahren arbeitenden
Videosichtgerätes vorgeschlagen, wobei sägezahnförmige Signale mit den die Kurvenv°rläufe bildenden Signalspannungen
derart verglichen werden, daß bei Erreichen von Spannungsgleich heit ein Irapulssignal abgeleitet wird, das zur Helligkeitssteuerung
des Bildschirmes dient. Nach diesem Verfahren werden die erste Signalspannung mit einem V-frequenten Sägezahnsignal
und die zweite mit einem H-frequenten Sägezahnsignal verglichen,
danach werden die davor abgeleiteten Impulssignale differenziert, wobei die von der ersten Signalspannung abgeleiteten
differenzierten Impulssignale zur Steuerung der anderen Signa]spannung dienen. Schließlich werden die von der zweiten
Signalspannung abgeleiteten differenzierten Impulssignale zur
Helligkeitssteuerung des Bildschirmes benutzt,
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der Zeitschrift "Elektor", Dezember
1971, S.1234 - 1242, ist eine Einrichtung zum. Darstellen des
Spannungsverlaufes von periodischen Signalen bekannt, bei welcher die,nach dem Bildrasterverfahren abgetastete Bildröhre
eines Heim-Empfängers zur Wiedergabe dient. In dieser Einrichtung wird mit einem Komparator ein horizontalfrequentes Sägezahnsignal
mit einem darzustellen Signal verglichen. Beim Erreichen von Spannungsgleichheit wird der Elektronenstrahl
der Bildröhre hell getastet. Bei dieser Betriebsweise wird der Spannungsverlauf des darzustellenden Signals Jedoch um
900 gedreht, d. h. senkrecht wiedergegeben. Außerdem können
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Rl.-Nr. 1807/77
nur niederfrequente Signale wiedergegeben werden, deren Frequenz kleiner als die Horizontalablenkfrequenz der Bildröhre
des Heim-Fernsehempfängers ist.
Ferner wurde bereits eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen
(Patentanmeldung P 26 38 858), durch die auch Horizontalpcrioden
eines Videosignals auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes in waagerechter Lage wiedergegeben werden können.
Hierbei wurde dem Komparator ein vertikalfrequentes Sägezahnsignal zugeführt.
Vorteile der Erfindung:
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Hermalen aes Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß
damit beliebige Kurvenverläufe, z. B. Vektordarstellungen,
auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes wiedergegeben werden können. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
,näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild des Prinzips zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens mit zugehörigen Spannungsverläufen,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Anwendiuigsbeispieles für das erfindungsgemäße Verfahren,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Anwendiuigsbeispieles für das erfindungsgemäße Verfahren,
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Kreisdarstellung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren,
Fig. A- Spannungsverläufe der in Fig. 3 auftretenden Signale.
Fig. A- Spannungsverläufe der in Fig. 3 auftretenden Signale.
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Rl.-Nr. 1807/77
Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung wird ein an einer Klemme 1 liegendes Vertikal-Synchronsignal a mit einem Sägezahngenerator
2 in ein V-frequentes Sägezahnsignal b umgewandelt und dem invertierenden Eingang eines Komparators 3 zugeführt.
Am nichtinvertierenden Eingang des Komparators 3 liegt über Klemme 4 eine Signalspannung Uv, beispielsweise
eine Gleichspannung, an.
Am Ausgang des Eomparators 3 sind Impulse c abnehmbar, deren
Dauer von der Höhe der Signalspannung Uy abhängen. Diese
Impulse c werden einer Differenzierstufe 6 zugef ülirt, an deren
Ausgang die differenzierten Impulse d abnehmbar sind. Die Dauer
der Impulse d ist einstellbar und entspricht dabei einer bestimmten Anzahl von Zeü!3n, wobei hier eine Dauer von zwei
Zeilen gewählt wurde. Mit diesen sogenannten Torimpulsen d wird eins zweite Differenzierstufe 7 getastet, in welcher die vom
H-frequenten Kanal gebildeten Impulse g differenziert werden.
Zur Erzeugung der Impulse g wird der Klemme 8 ein Horizontal-Synclironsignal
e zugeführt und im Sägezahngenerator 9 in ein
H-frequentes Sägezahnsignal f umgewandelt. Das Sägezahnsignal f wird dem invertierenden Eingang eines Komparators 12 zugeführt
an dessen nichtinvertierenden Eingang eine zweite Signalspannung Ux, beispielsweise eine Gleichspannung, von der Klemme
11 liegt. Am Ausgang des Komparators 12 sind dann die Impulse g abnehmbar, deren Dauer sich nach der Höhe der Signalspannung
Ux richtet·
Die am Ausgang der Differenzierstufe 7 abnehmbaren Impulse h
treten somit nur während der Dauer der Torimpulse d auf. Die Impulse h werden einem Videosichtgerät 13 zugeführt. Auf dem
Bildschirm des Videosichtgerätes 13 wird durch Helltasten des
Elektronenstrahles bei Auftreten der Impulse h ein Punkt P erzeugt, dessen Lage ία vertikaler Richtung y von der Signal-
— 7 —
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spannung U und dessen Lage in horizontaler Richtung χ von
der Signalspannung Ux abhängt. Somit ist jeder Bildpunkt eines
Bildschirmes durch zwei Koordinaten eindeutig adressierbar. In vertikaler Richtung kann eine bestimmte Zeile definiert
werden, in horizontaler Richtung erfolgt die Festlegung durch einen zeitlichen Abstand χ vom Zeilenbeginn bis zum zu bestimmenden
Punkt P. Damit ist also eine Vektordarstellung auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes möglich.
Die Spannungen TJx und Uy sind als Gleichspannungen angegeben.
Bei Ux = f (t) und Uy = f (t) ergibt sich als Darstellung auf
dem Bildschirm eine Ortskurve mit der entsprechenden Punktion. Voraussetzung ist allerdings, daß diese Spannungen permanent
vorliegen.
Bei der Darstellung beliebiger Kurvenzüge, wie Skizzen, Handschriften
unddergl., handelt es sich ebenfalls um die Darstellung
von Vektoren. Aber hier liegen die Koordmatenspannungen Ux und Uy nicht vor. Sie müssen erst aus den Kurvenzügen
gewonnen werden.
In Fig. 2 ist eine dafür geeignete Schaltungsanordnung dargestellt.
Beschreibt in einem Koordinatengeber14 der Punkt P'
einen Kurvenzug z, so entstehen zu jedem Zeitpunkt zwei Koordi
naten χ und y, die entweder spannungsproportional oder euch
zeitproportional vorliegen können. Liegen sie in zeitproportionaler Form vor, so können sie durch Zählschaltungen (Auszählen
der Zeilen; Auszählen einer horizontalfrequent verkoppelten Taktfrequenz) in digitale Adresswörter umgesetzt werden. Diese
Umsetzung erfolgt in einem Adressencodierer 15, der außerdem die Prinzipschaltung nach Fig. 1 enthält. Mit diesen Koordinaten kann nun Punkt für Punkt ein Speicher 16 angesteuert
werden, der pro Bildpunkt einen Speicherplatz zur Verfügung
stellt. Die Ausgangsspannung des Speichers 16 steuert dann den Elektronenstrahl des Videosichtgerätes I3. Mit dieser Methode
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gelingt es, eine Vorlage komplexer Linien durch Nachfahren
mit einem Koordinatengeber 13 unter Zwischenschaltung eines Speichers 16 darzustellen.
Bei Zugrundelegung der normalen Taktfrequenz ergibt sich nach
dieser direkten Methode eine Einlesegeschwindigkeit von 1 Bildpunkt/Teilbild, d. h. eine Schreibgeschwindigkeit von 50
Punkten pro Sekunde. Diese Kann erhöht werden, indem sowohl Bildfrequenz als auch Zeilenfrequenz erhöht werden.
Ein "elektronisches Radieren" entspricht einem punktweisen Löschen von Speicherinformation. Die Änderung des Abbildungsmaßstabes
entspricht einer proportionalen Änderung der Koordinatenspannungen. Eine La^eveiSchiebung ist möglich durch
Addition einer Gleichspannung. Ta die Änderungsgeschwindigkeit der Koordinatenspannungen mit 50 Hz nur gering ist, lassen
sich mit einer Aufzeichnung dieser Spannung, z. B. auf einem Kassettenrecorder, Skizzen etc. speichern.
Die Schaltung zur Kreisdarstellung in Fig. 3 umfaßt außer den in der Prinzipschaltung nach Fig. 1 angegebenen Schaltungsteilen
welche mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, noch zwei Speicher, und zwar einen Vorbereitungsspeicher 17 und einen Arbeitsspeicher
18, und eine Additionsstufe 19.
Dem Komparator 3 wird das V-frequente Sägezahnsignal b und über Klemme 5 die Signalspannung Uy als sinusförmiges Signal k (s·
auch Fig. 4) zugeführt. Die Impulse c werden vorder- und rückflankig differenziert, und es entstehen Impulse d, d1, welche
als Sample-Impulse fungieren. Diese kennzeichnen eine bestimmte Zeile und in der Zeile einen bestimmten Ort, entsprechend der
sinusförmigen Eingangsspannung. Mit diesen Sample-Impulsen d,
d1 wird ein an der Klemme 21 liegendes Eingangssignal Ux mit
cosinusförmigem Verlauf labgefragt, und der jeweilige Momentanwert
wird in den Vorbereitungsspeicher 17 eingegeben· In der
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darauffolgenden H-Austastlücke wird die betreffende Spannung
ρ, q beim Auftreten eines Übernahmeimpulses m vom Arbeitsspeicher
18 übernommen. Danach erfolgt das Löschen der Informationen des Vorbereitungsspeichers 17 mittels des Löschimpulses
n, um für die folgenden Spannungswerte frei zu sein. Die eigentliche Information befindet sich nun im Arbeitsspeicher
18.
Diese Spannungswerte p1, q1 werden nun in den Komparatoren 12',
12" mit dem vom Sägezahngenerator 9 abgegebenen H-frequenten Sägezahnsignal f verglichen, wobei am Ausgang der Komparatoren
12', 12" Impulse r, s abnehmbar sind, deren Länge dem Jeweiligen
Spannungswert p1, q1 proportional sind.
In den Differenzierstufen 7' » 7" werden die RüclLflanken der
Impulse r, s differenziert, so daß am Ausgang die Vektorimpulse u, ν entstehen. Diese Impulse u und ν werden in der Additionsstufe 19 zusammengesetzt und als Impulsfolge w dem Videosichtgerät
13 zugeführt, welche die Darstellung eines exakten Kreises
ergibt.
Bei der Darstellung eines Kreises treten pro Zeile maximal zwei Vektcrpunkte auf. Für den Umsetzungsprozeß sind ein zweikanaliger
Vorbereitungsspeicher 17» ein zweikanaliger Arbeitsspeicher
18, zwei Komparatoren 12', 12", zwei Differenzierstufen
7'i 7" notwendig. Sollen komplexere Vektor-Oszillogramme
geschrieben,werden, so müssen Jeweils mehr als zwei Schaltungseinheiten vorgesehen werden. Bei Verwendung moderner Bauelemente,
wie integrierte Schaltkreise, bleibt der Aufwand jedoch relativ gering.
OU9OOO/0412
Claims (1)
- mmm 9 7 3 /, /,RROBERT BOSCH GMBH PLI/Rz/PeEl.-Nr. 1807/77 28.7.1977Verfahren zum Darstellen beliebiger Xurvenverläufe PatentansprücheVerfahren zum Darstellen beliebiger Kurvenverläufe auf dem Bildschirm eines nach dem Bildrasterverfahren arbeitenden Videosichtgei'ätps, wobei sägezahnförmige Signale mit den die Kurvenverläufe bildenden Signalspannungen derart verglichen werden, daß bei Erreichen von Spannungsgieichheit ein Impulssignal abgeleitet wird, das zur Helligkeits-Steuerung des Bildschirmes dient, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Signalspannung (Uy) mit einem V~rrequenten Sägezahnyund die aweite (Ux) mit einem H-frequenten Sägezahnsignal (f) verglichen werden, daß die davon abgeleiteten Impulssignale (c, g bzw. r, s) differenziert verden, daß die von der ersten Signalspannung (Uy) abgeleiteten differenzierten Impulssignale (d, d')zur Steuerung der zweiten Signalspannung (Ux) dienen und. daß die von der zweiten Signalspannung (Ux) abgeleiteten differenzierten Impulssignale (h bzw. u, v) zur Helligkeitssteuerung des Bildschirmes dienen,2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem ersten differenzierten Impulssignal (d) Torimpulse mit einer Impulsdauer von etwa zwei Zeilen abgeleitet werden, welche das zweite differenzierte Impulssignal (h) steuern.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der maximal darzustellenden Punkte in einer Zeile entsprechende Anzahl von Signalen von der zweiten Signalspannung (Ux) abgeleitet werden, welche von dem ersten differenzierten Impulssignal (d, d1) gesteuert werden.4·. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser Signale (p, q) zwischengespeichert und mit609806/0412Hl.-Nr. 1807/77dem H-frequenten Sägezahnsignal (f ) verglichen wird, daß die davon abgeleiteten Impulssignale (r, s) differenziert werden, daß die differenzierten Impulssignale (u, v) addiert werden und zur Helligkeitssteuerung des Bildschirmes dienen»5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungen (Uy, Ux) von einem Koordinatengeber (14) abgeleitet werden.b. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß diese Signalspannungen (Uy, Ux) in digitale Adresswörter umgesetzt und gespeichelt werden.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Signalwerte zur Heiligkeitssteuerung des Bildschirmes dienen.8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Signalwerte aufgezeichnet, z. B. auf Magnetband, werden.9· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 3 und 4-, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Komparator (3) vorgesehen ist, dessen nichtinvertierender Eingang die erste Signalspannung (Uy) und, dessen invertierender Eingang das V-frequente Sägezahnsignal zugeführt sind, daß der Ausgang des Komparators an eine Differenzierstufe (61) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Takteingang eines Vorbereitungsspeichers (17) verbunden ist, dessen Signaleingang die zweite Signal spannung (Ux) zugeführt ist, daß die Ausgänge des Vorbereitungsspeichers (17) mit einem Arbeitsspeicher (18) verbunden sind, daß zweite Komparatoren (121, 12") vorgesehen sind, deren invertierende Eingänge mit dem H-Sägezahngenerator (9) und deren nichtinvertierende Eingänge mitRl.-Kr. 1807/77den Ausgängen des Arbeitsspeichers (18) verbunden sind, daß die Ausgänge der Komparatoren (12*, 12") mit je einer Differenzierstufe (7'» 7") verbunden sind und daß die Ausgänge der Differenzierstufen (7*» 7") an eine Addierstufe (19) angeschlossen sind, deren Ausgang mit dem Videosichtgerat (13) verbunden ist.9886/0412
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