DE2734465A1

DE2734465A1 - Verfahren zum darstellen beliebiger kurvenverlaeufe

Info

Publication number: DE2734465A1
Application number: DE19772734465
Authority: DE
Inventors: Heinz Hess; Horst Peth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-07-30
Filing date: 1977-07-30
Publication date: 1979-02-08
Also published as: US4222106A

Description

Hl,-Nr, 1807/77

Zusammenfassung

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,

Stand der Technik

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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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. 3 ein Blockschaltbild zur Kreisdarstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. A- Spannungsverläufe der in Fig. 3 auftretenden Signale.

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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 U_v, 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 U_x, 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 U_x 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-

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spannung U und dessen Lage in horizontaler Richtung χ von der Signalspannung U_x 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 TJ_x und Uy sind als Gleichspannungen angegeben. Bei U_x = f (t) und U_y = 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 U_x 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 U_y 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 U_x 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.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH PLI/Rz/Pe

El.-Nr. 1807/77 28.7.1977

Verfahren zum Darstellen beliebiger Xurvenverläufe Patentansprüche

Verfahren 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 (U_x) 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 (U_x) dienen und. daß die von der zweiten Signalspannung (U_x) 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 (U_x) 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 mit

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dem 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, U_x) von einem Koordinatengeber (14) abgeleitet werden.

b. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß diese Signalspannungen (Uy, U_x) 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 (U_x) 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 mit

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den 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.

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