第五講陰極射線管第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)矢量產(chǎn)生器產(chǎn)生矢量的要求矢量產(chǎn)生的原理速率乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器加法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器字符產(chǎn)生器質(zhì)量指標(biāo)點(diǎn)陣法字符發(fā)生器線段法字符產(chǎn)生器程序控制法字符產(chǎn)生器第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

顯示系統(tǒng)有兩個(gè)功能：圖形顯示和字符顯示在圖形顯示中，任何復(fù)雜的圖形都可以分解為直線和曲線，而曲線又可以用許多短直線段來逼近，直線段越短，畫出的曲線就越光滑在隨機(jī)掃描體制顯示系統(tǒng)中用矢量（線段）方式顯示圖形或字符第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器

產(chǎn)生矢量的要求線段：是一條矢量，它可以用起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)來表示（絕對(duì)表示法），也可以用矢量起點(diǎn)坐標(biāo)和矢量增量值表示（相對(duì)表示法），工程上常用相對(duì)表示法如上圖，矢量起點(diǎn)為，矢量1的增量和均為正，矢量2的增量和均為負(fù)

第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器

產(chǎn)生矢量的要求顯示屏上的矢量實(shí)質(zhì)上是電子束軌跡，它們受x，y兩個(gè)偏轉(zhuǎn)信號(hào)控制形成，因此任何一條矢量都可以看成是x和y兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的合成先給出矢量的和數(shù)據(jù)和符號(hào)，去產(chǎn)生兩個(gè)正交方向的偏轉(zhuǎn)信號(hào)，最后形成該矢量，是較簡單的

第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器

產(chǎn)生矢量的要求

1.良好的直線性即逼近精度高，因?yàn)橹本€的始點(diǎn)和終點(diǎn)雖可把它設(shè)在屏幕坐標(biāo)的可尋址的點(diǎn)上，但線段中間的點(diǎn)就可能不在屏坐標(biāo)的網(wǎng)格點(diǎn)上，如圖所示這種情況下，我們必須以最靠近該直線的可尋址的點(diǎn)來逼近該直線，這樣逼近精度不會(huì)大于一個(gè)光柵單位第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器

產(chǎn)生矢量的要求2.所畫線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)準(zhǔn)確如不準(zhǔn)確，則在一條線段的中點(diǎn)和下一條線段的起點(diǎn)之間會(huì)看到一個(gè)小的間隙，如下圖所示第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器

產(chǎn)生矢量的要求3.線段上各點(diǎn)亮度均勻即要求點(diǎn)之間應(yīng)等間距。這在直線和軸平行是很容易做到的，在其他情況時(shí)，也應(yīng)盡可能使間距相等，即保持單位長度上點(diǎn)的數(shù)量一定4.畫線速度變快，以使在單位時(shí)間顯示更多的信號(hào)量第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器產(chǎn)生矢量的要求為了更好滿足產(chǎn)生矢量的要求（逼近精度、亮度均勻、恒速），就需要給顯示系統(tǒng)配備專門產(chǎn)生直線的矢量發(fā)生器矢量產(chǎn)生器的主要參數(shù)有最大長度：熒光屏上最長線段的增量數(shù)畫線速度：光點(diǎn)走過單位增量所需時(shí)間時(shí)鐘頻率：最高劃線速率的倒數(shù)第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器產(chǎn)生矢量的要求在作圖顯示時(shí)，通常由計(jì)算機(jī)給出具體的矢量指令來確定具體的矢量矢量的起點(diǎn)通常由專門的未知指令確定，因此矢量指令只包含指令性質(zhì)、增量值及符號(hào)機(jī)器字較長的矢量指令用一個(gè)字節(jié)表示機(jī)器字較短的矢量指令用兩個(gè)字節(jié)表示第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器矢量產(chǎn)生的原理1.數(shù)字乘法器：數(shù)字乘法器是一種特殊的乘法器它和數(shù)據(jù)乘法器不同，輸入不是兩個(gè)數(shù)據(jù)，而是一特?cái)?shù)據(jù)和一個(gè)時(shí)鐘脈沖輸出不是數(shù)據(jù)，而是與乘積相當(dāng)?shù)拿}沖序列數(shù)字乘法器框圖第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器矢量產(chǎn)生的原理2.數(shù)字積分器：如對(duì)數(shù)字乘法器的輸出進(jìn)行積分，得：其中為初始值，當(dāng)且初始值為零時(shí)，有y=z，即數(shù)字乘法器輸出脈沖和輸入數(shù)據(jù)相等，積分結(jié)果為輸入數(shù)據(jù)值第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器2.數(shù)字積分器：下圖為數(shù)字積分器原理圖在積分時(shí)間內(nèi)，y計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)呈線性增長如將y計(jì)數(shù)器輸出和D/A變換器相連接，可從D/A輸出端得到由輸入數(shù)據(jù)控制的線性變換電壓，它就可以控制電子束在熒光屏上掃描，從而形成一條矢量顯然矢量的長度和輸入數(shù)據(jù)相當(dāng)?shù)谑?，共五十二頁?022年，8月28日數(shù)字積分器矢量產(chǎn)生器框圖數(shù)字積分原理圖第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器速率乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器1.速率乘法器：是一個(gè)數(shù)字乘法器，由數(shù)據(jù)寄存器，分頻鏈和符合門等組成。它具有如下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)寄存器位數(shù)和分頻鏈位數(shù)相等（2）分頻鏈依次對(duì)加入的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行二分頻第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器速率乘法器特點(diǎn)

（3）數(shù)據(jù)寄存器和分頻鏈的各位輸出與符合們相連接，連接規(guī)律為數(shù)據(jù)高位與頻率高的脈沖相與，數(shù)據(jù)低位與頻率低的脈沖相與，其余一一對(duì)應(yīng)（4）分頻鏈每位輸出的分頻脈沖互不重合（5）符合門相與的輸出進(jìn)行邏輯加后再將相加的脈沖序列輸出第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器速率乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器2.分頻鏈?zhǔn)撬俾食朔ㄆ魈厥獾囊环N邏輯功能部件它不但分頻，還可以進(jìn)行工作循環(huán)時(shí)間控制，每位分頻的脈沖在時(shí)間上還保證互不重合利用分頻鏈溢出脈沖，再加上控制觸發(fā)器可以對(duì)速率乘法器工作時(shí)間進(jìn)行控制第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器速率乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器3.線長檢測：一條矢量的長度由和的數(shù)據(jù)來確定，它可分為兩個(gè)部分，一部分為有效位（線長位），另一部分為無效位（非線長位）例如，一個(gè)十位的數(shù)據(jù)為0000000101，其高七位為0，是非線長位，而低三位有具體數(shù)據(jù)，是線長位顯然數(shù)據(jù)越長，畫出的矢量越長第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日速率乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器速率乘法器構(gòu)成的矢量產(chǎn)生器框圖第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－矢量產(chǎn)生器加法器構(gòu)成矢量產(chǎn)生器加法器構(gòu)成的數(shù)字乘法器：由數(shù)據(jù)寄存器、傳數(shù)門、全加器和結(jié)果寄存器組成一種數(shù)字乘法器結(jié)構(gòu)第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日

加法器構(gòu)成矢量產(chǎn)生器加法器構(gòu)成矢量產(chǎn)生器框圖第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器加法器構(gòu)成矢量產(chǎn)生器上圖中移位控制器進(jìn)行線長檢測，它控制和數(shù)據(jù)左移的同時(shí)，控制操作次數(shù)計(jì)數(shù)器進(jìn)行右移全“0”檢測電路對(duì)操作次數(shù)計(jì)數(shù)值進(jìn)行檢查，一旦該計(jì)數(shù)值為“0”，就送出一個(gè)脈沖使矢量產(chǎn)生器停機(jī)時(shí)序控制器提供移位脈沖、相加操作脈沖和輝亮脈沖它由S0啟動(dòng)，以全“0”脈沖結(jié)束第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器質(zhì)量指標(biāo)字符產(chǎn)生器的質(zhì)量高低是衡量能否將大量信息準(zhǔn)確而迅速地傳輸給觀察著的標(biāo)準(zhǔn)通常用可知度和可讀度來衡量字符質(zhì)量提高可知度、可讀度，關(guān)鍵是字型設(shè)計(jì)和顯示質(zhì)量質(zhì)量指標(biāo)包括：字符種類、字符尺寸、字符書寫速率和字符顯示效率第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器質(zhì)量指標(biāo)1.字符種類是指字符產(chǎn)生器所能產(chǎn)生的字母數(shù)字符號(hào)和漢字的種數(shù)一般有26隔大寫和小寫英文字母，0~9阿拉伯?dāng)?shù)字，簡單的漢字和若干專用的特殊符號(hào)用途不同，要求的字符種類不同。每種字符都規(guī)定一種特定的代碼，簡稱為字符代碼第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器質(zhì)量指標(biāo)2.字符尺寸是指字符再熒光屏上的幾何尺寸大小它由視覺銳度和形成字符的點(diǎn)數(shù)來決定3.字符書寫速率在保證不失真和不閃爍條件下，每個(gè)字符書寫時(shí)間越短，以幀就能顯示出更多的字符通常單個(gè)字符書寫時(shí)間為5微秒至數(shù)十微秒級(jí)第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器質(zhì)量指標(biāo)4.字符顯示速率是指一個(gè)字符輝亮?xí)r間與該字符書寫時(shí)間的比值輝亮?xí)r間占書寫時(shí)間越多，字符平均亮度越高，字符顯示效率也就越高字符產(chǎn)生器它的類型很多，下面我們將介紹點(diǎn)陣法、線段法和程序控制法第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器1.小光柵點(diǎn)陣法點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器是在點(diǎn)陣上按照字形的要求，對(duì)若干點(diǎn)進(jìn)行增輝來形成字符的。點(diǎn)陣始點(diǎn)出現(xiàn)的位置由字符定位數(shù)據(jù)確定小光柵點(diǎn)陣法中，點(diǎn)陣范圍比較窄。字符產(chǎn)生器送出用于增輝的脈沖通常為字符輝亮脈沖第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

小光柵點(diǎn)陣法點(diǎn)陣及字符器框圖第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器1.小光柵點(diǎn)陣法點(diǎn)陣法產(chǎn)生器產(chǎn)生點(diǎn)陣坐標(biāo)數(shù)據(jù)。點(diǎn)陣坐標(biāo)數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)一起送給偏轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)各種字符輝亮信號(hào)存儲(chǔ)在字符存儲(chǔ)器中，由字符代碼進(jìn)行選擇控制器協(xié)調(diào)字符產(chǎn)生器個(gè)部分工作，使字符產(chǎn)生器輸出的輝亮脈沖和偏轉(zhuǎn)控制信號(hào)嚴(yán)格同步第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器1.小光柵點(diǎn)陣法如果字符產(chǎn)生器不直接在熒光屏上產(chǎn)生字符，而是在存儲(chǔ)器中形成字符，可用x、y偏轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)去圖像存儲(chǔ)器尋址，輝亮信號(hào)作為數(shù)據(jù)寫入到圖像存儲(chǔ)器中點(diǎn)陣產(chǎn)生器：產(chǎn)生形成字符的偏轉(zhuǎn)信號(hào)字符存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)各種字符輝亮信息第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日

小光柵點(diǎn)陣法小光柵點(diǎn)陣產(chǎn)生器邏輯框圖字符存儲(chǔ)器原理圖第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器是在光柵掃描直接控制下形成字符輝亮脈沖，最后在熒光屏上顯示出字符當(dāng)前，廣播電視、計(jì)算機(jī)終端、遙感終端、光柵掃描雷達(dá)顯示器上的特征和文字顯示，都廣泛采用大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器屬于輝亮控制與小光柵點(diǎn)陣法相比，點(diǎn)陣格式、字符選擇方式都相同，但在工作方式和時(shí)序控制上有很大差別，因而在邏輯結(jié)構(gòu)上也不同第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器如下圖，計(jì)算機(jī)提供顯示內(nèi)容的顯示指令，在光柵掃描數(shù)據(jù)控制下，字符產(chǎn)生器為視頻監(jiān)視器提供字符輝亮信號(hào)Z同時(shí)視頻監(jiān)視器也在光柵掃描數(shù)據(jù)控制下形成大光柵掃描，所選擇的字符就可穩(wěn)定顯示在屏面上了字符產(chǎn)生器與其它部件關(guān)系第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器基本原理（1）字符定位：指所選定的字符開始書寫位置確定在屏幕上哪一點(diǎn)字符始點(diǎn)坐標(biāo)由計(jì)算機(jī)以顯示指令方式提供，當(dāng)電子束按照大光柵規(guī)律掃描到這個(gè)始點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)脈沖去控制字符產(chǎn)生器工作，以形成所需的字符輝亮脈沖第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器基本原理（2）字符的存儲(chǔ)：在大光柵字符產(chǎn)生器中，常用EPROM來存儲(chǔ)每個(gè)字符的輝亮信息可以用兩種方法來存儲(chǔ)一個(gè)字符的輝亮信息，一是“一址一行”：一個(gè)地址存一個(gè)字符的一行信息，另一種是“一址一列”：一個(gè)地址存儲(chǔ)一個(gè)字符中的一列輝亮信息第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日

大光柵點(diǎn)陣字符產(chǎn)生器“一行一址”式字符存儲(chǔ)的控制第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

大光柵點(diǎn)陣字符產(chǎn)生器大光柵字符產(chǎn)生器框圖第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器的組成由字符定位、字符存儲(chǔ)、時(shí)序控制、字符代碼控制等部分組成字符存儲(chǔ)器采用“一址一行”方式存儲(chǔ)字符輝亮控制信息。每幀畫面中的字排起點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)通過接口送來第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器的組成符合電路對(duì)定位數(shù)據(jù)和光柵坐標(biāo)（x，y）數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，二者相等時(shí)形成一個(gè)啟動(dòng)“點(diǎn)”、“字”、“行”、“排”時(shí)序電路的字符開始脈沖，每一排的字符代碼由計(jì)算機(jī)送到緩沖存儲(chǔ)器中，字計(jì)數(shù)器和排計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)組成緩沖存儲(chǔ)器的讀出地址，將所存字符代碼送給字符存儲(chǔ)器第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器2.大光柵點(diǎn)陣法字符產(chǎn)生器基本原理（3）字符顯示的控制：每一個(gè)字一般由8×8或16×16個(gè)點(diǎn)陣組成（實(shí)際中，每個(gè)字并不占滿這些點(diǎn)陣，其空出的可作間隔）每排字通常整齊并列在一起第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器線段法字符產(chǎn)生器線段法字符產(chǎn)生器屬于偏轉(zhuǎn)控制的字符產(chǎn)生器線段法又稱為積分筆劃法，是一種用線段組合來形成字符的方法它的主要功能是依次產(chǎn)生形成這些線段的偏轉(zhuǎn)信息，在輝亮信號(hào)配合下，在熒光屏上劃出所需顯示的字符，最基本的問題是字形分解和線段產(chǎn)生第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器線段法字符產(chǎn)生器1.字符分解字符分解的目的是使工程設(shè)計(jì)簡化，以便減少字符產(chǎn)生設(shè)備的復(fù)雜程度字符分解的步驟一般為：先選定合適的網(wǎng)絡(luò)，再將顯示的字符寫在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，最后用直線來逼近曲線第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日字符分解網(wǎng)格和線段示意圖第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器線段法字符產(chǎn)生器2.字符存儲(chǔ)在線段法字符產(chǎn)生器中，要形成不同的字符就需要產(chǎn)生不同的積分控制信號(hào)或者輸入不同的積分控制數(shù)據(jù)這里積分控制信號(hào)和數(shù)據(jù)可以事先用邏輯元件或存儲(chǔ)器存儲(chǔ)起來，由字符代碼進(jìn)行選擇存儲(chǔ)積分控制信號(hào)和數(shù)據(jù)的部件，稱為字符存儲(chǔ)器或字符庫第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器線段法字符產(chǎn)生器4.字符產(chǎn)生器的組成線段法字符產(chǎn)生器應(yīng)該包含：字符代碼寄存器、字符存儲(chǔ)器、雙向積分器、輝亮控制電路和時(shí)序產(chǎn)生器等字符代碼寄存器接受計(jì)算機(jī)送來的字符代碼，然后控制字符產(chǎn)生器，選出所需積分控制信號(hào)字符存儲(chǔ)器存儲(chǔ)各種字符的積分控制信號(hào)和輝亮信號(hào)積分器根據(jù)積分控制信號(hào)進(jìn)行積分，形成所需的偏轉(zhuǎn)信號(hào)第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日字符產(chǎn)生器的組成時(shí)序產(chǎn)生器產(chǎn)生各種控制脈沖，協(xié)調(diào)字符產(chǎn)生器各部分的正常操作線段法字符產(chǎn)生器框圖第四十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

隨機(jī)掃描顯示系統(tǒng)

－字符產(chǎn)生器程序控制法字符產(chǎn)生器由計(jì)算機(jī)的程序來控制字符的形成顯然程序控制法字符產(chǎn)生器的控制很靈活，硬件部分可以做的非常簡單。但是要付出較大的字符書寫時(shí)間作為代價(jià)，顯示的實(shí)時(shí)性要降低一些用的最普遍的是程序控制的線段法字符產(chǎn)生器。當(dāng)需要顯示哪一個(gè)字符時(shí)，通過控制指令，可以順序執(zhí)行該字符的控制程序，然后去控制硬件