Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для визуализации в графической форме на экране ЭЛТ данных,вычислительной машины. Целью изобретения является повышение точности устройства . Поставленная цель достигается Bxoi тем, что устройство содержит блок I синхронизации, видеоконтрольный блок 2, регистры 3, 19 к 20 сдвига, счетчики 4, элемент 5 сравнения, блоки 6 и 8 памяти, формирователь 7 длительности сигнала, дешифратор 9,элементы И 10-14, триггер 15, элементы 2И-ИЛ11 16-18 и блок 21 управления частотой. В устройстве за счет ускоренного сдвига информации, когда не требуется обращение к блокам 6 и 8 памяти, создается резерв времени, позволяющий приостановить процесс подготовки информации очередной строки до момента выставления информации блоками 6 и 8 памяти, в результате чего гарантируется считьгоание информации по каждой корректируемой точке графика, что и обеспечивает повьяпение точности. 5 ил., 1 табл. с @ Я СО ел bo

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 С 06 Г 3/153

Щ1П,(;лОЯНДЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821084/24-24 (22) 06.12.84 (46) 23.11.87. Бюл. 11 43 (72) А.С.Галуза и В.М.Исаров (53) 681.327.11 (008.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 706861, кл. С 06 F 3/153, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 715567, кл. G 06 Г 3/153, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для визуализации в графической форме на экране ЭЛТ данных, вычислительной машины. Целью изобретения яв. ляется повышение точности устройства. Поставленная цель достигается

„„SU„„1354181 А1 тем, что устройство содержит блок 1 синхронизации, видеоконтрольный блок 2, регистры 3, 19 и 20 сдвига, счетчики 4, элемент 5 сравнения, блоки 6 и 8 памяти, формирователь 7 длительности сигнала, дешифратор 9,элементы И 10-14, триггер 15, элементы 2И-ИЛИ 16-18 н блок 21 управления частотой. В устройстве за счет ускоренного сдвига информации, когда не требуется обращение к блокам 6 и 8 памяти, создается резерв времени, позволяющий приостановить процесс подготовки информации очередной строки до момента выставления информации блоками 6 и 8 памяти, в результате чего гарантируется считывание информации по каждой корректируемой точке графика, что и обеспечивает повышение точности. 5 ил., 1 табл.

1354181

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для визуализации в графической форме на экране электронно-луче5 вой трубки (ЭЛТ) данных вычислительной машины.

Цель изобретения — павьппение точности устройства, На фиг.! представлена структурная 10 схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока управления частотой; на фиг.3 — функциональная схема первых (в направлении сдвига) трех разрядов регистра сдвига, на фиг,4 — 15 функциональная схема формирователя длительности сигнала; на фиг.5— фрагмент графического изображения.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, выдеокантрольный блок 2, - 20 первый регистр 3 сдвига, первый счетчик 4, блок 5 сравнения, первый блок 6 памяти, формирователь 7 дли—

1 тельнасти сигнала, второй блок 8 памяти, дешифратор 9, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 и пятый 14 элементы И, триггер 15, первый ;6, второй 17 и третий 18 элементы 2И-ИЛИ, второй 19 и третий 20 регистры сдвига„ блок 21. управления ЗО частотой растра.

Блок 21 управления частотой содердит элементы И 22 и 23., элементы ИЛИ

24 и 25, триггер 26, элементы И 27 и счетчик 28. Регистры 3, 19 и 20 сдвига содержат элементы И 29„ триггер 30, элементы И 31 и ИЛИ 32, триггер 33, элем нт И 34, триггер 35. Формирователь 7 длительности сигнала содержит триггер 36,. элемент И 37, счетчик 38, 40 элемент 39 сравнения.

Блок 1 синхронизации предназначен для синхронизации работы всех «лаков устройства с работай видеокантральнага блока 2. Видеокантральный блок 2 предназначен для формирования растра на экране по сигналам синхронизации (кадровые и строчные сигналы) и подсвета луча в соответствии с видеосигналами. Регистр 3 сдвигQ предназначен 5О для организации подготовки очередной строки информации.

Счетчик 4 и блок 5 сравнения .пред назначены для фиксации места отображения точки графики на экране ЭЛТ.

Блоки 6 » 8 памяти предназначены соответственно для хранения кодов абсолютных параметров (коардинат и длин линий) и кодов коррекции. Фармирава тель 7 длитегьности сигнала предназ = начен для расширения длительности сигнала при формировании горизонтальной линии. Дешифратор 9 предназначен для дешифрации кода коррекции, поступающего с блока 8 памяти.

Элемент И !О предназначен для формирования импульса, соответствующего очередной промежуточной точке при наличии сигнала готовности на выходе блока 8 памяти. Элементы И ll и 13 предназначены для коммутации в соответствии с состоянием счетного триггера 15 сигнала с выхода элемента И 10 на информационные входы регистров 19 и 20 сдвига соответственно. Счетный триггер 15 предназначен для коммутации регистров 19 и 20 сдвига поочередно на подготовку и отображение строки информации.

Элементы 2И-ИЛИ 16 и 17 предназначены для коммутации основной или повышенной частоты в соответствии с состоянием счетного триггера 15 на тактовые входы соответственно регистров 19 и 20 сдвига. Элемент 2ИИЛИ 18 предназначен для коммутации в соответствии с состоянием счетного триггера 15 на вход видеаконтрольного блока 2 видеосигналов с. регистров 19 и 20 сдвига.

Регистры 19 и 20 сдвига предназначены для подготовки информации по очередной строке и формирования видеосигнала па текущей строке для видеокантрольного блока 2. Блок 21 управления частотой предназначен для расширения прохождения импульсов повьппеннай частоты на элементы устройства при наличии сигналов готовности на выходах блоков 6 и 8 памяти, фор- миравания сигнала приастанава на время отсутствия данных сигналов и фиксации конца подготовки очередной строки.

В устройстве реализован следующий способ описания в цифровой форме графических линий.

Для кодирования информации используются два типа кодовых слов: слова параметров в абсолютной форме и слова коррекции. Слова параметров в абсолютной форме дают полное описание элемента и занимают в памяти до трех десятиразрядных слов. При этом в первом слове размещается двоичный код координаты Х, во втором — код коорди1354! 81 ки °

Счетчик 4 отсчитывает количество импульсов повышенной частоты от нача ла кадфа, поэтому содержимое счетчика 4 отражает текущую координату в наты Y в третьем — длина горизонтальной линии в единицах растра.

Для задания точки требуются два слова, горизонтальной прямой — три слова, для точки, расположенной на той же строке, что и предыдущая точка или прямая, — одно слово. Кодовые слова коррекции обозначают приращение по координате Х на данной строке под 10 точкой чертежа предыдущей строки или стирание точки. Кодовые слова параметров в абсолютной форме размещаются в блоке 6 памяти, слова коррекциив блоке 8 памяти. 15

B каждом блоке памяти коды располагают строго в той же последовательности, в которой расположены соответствующие им точки по развертке..Пример описания фрагмента изображения 20 по фиг.5 с помощью указанного принципа кодирования приведен в таблице.

В устройстве реализован растровый способ формирования изображения, при 25 котором в видеоконтрольном блоке 2 экран ЭЛТ сканируется лучом последовательно-построчно, а линии графики получают подсветом луча в точках пересечения растра с линиями графики. 30

Подсветом луча управляет видеосигнал с элемента 2И-ИЛИ 18, движением луча — синхросигналы ССИ (строчный синхроимпульс) и КСИ (кадровый синхроимпульс), поступающие с блока 1 синхронизации на видеоконтрольный блок 2.

В исходное состояние устройство устанавливается сигналом КСИ. по которому регистры 3, 19 и 20 сдвига, счетчик 4 и счетный триггер 15 уста- 40 навливаются в нулевое состояние, а луч в видеоконтрольном блоке 2 переводится в начало экрана. Каждый строчный сигнал ССИ служит для видеоконтрольного блока 2 сигналом начала 45 новой строки.

В течение движения луча в видеоконтрольном блоке 2 по i-й строке растра в устройстве происходят два независимых друг от друга процесса: формирование видеосигнала для i-й строки и подготовка информации для

i+1-й строки. Этими процессами управ- ляет триггер 15.

При единичном состоянии триггера 15 разрешается прохождение импульсов основной частоты. с блока 1 синхронизации через элемент 2И"ИЛИ 17 на тактовый вход регистра 20 сдвига импульсов повышенной частоты, с блока 21 через элемент 2И вЂ И 16 на тактовый вход регистра 19, а выход регистра 20 через элемент 2И-ИЛИ 18 подключен к входу видеоконтрольного блока 2. При этом регистр 19 участвует в подготовке информации i+1 é строки, регистр 20в формировании видеосигнала -й строки. Работа устройства. рассматривается при единичном состоянии триггера 15 (при нулевом же состоянии триггера 15 назначения регистров 19 и 20 взаимно меняются). Триггер 15 изменяет состояние на противоположное в начале каждОй строки растра.

Пусть к началу i-й строки в регистре 20 подготовлена информация для

i-й строки. Формирование видеосигнала

i-й строки производится путем сдвига содержимого регистра 20 серией импульсов основной тактовой частоты,которая формируется в интервале мех у сигналами ССИ.

Количество импульсов в серии должно соответствовать количеству точек разложения по строке и импульсы должны быть равномерно распределены во времени. При выполнении этих условий достигается синхронность между движением луча на экране ЭЛТ и сдвигом содержимого в регистре 20, т.е. устанавливается соответствие между элементами строки растра и битами регистра 20 сдвига.

Подготовка информации производится на повышенной частоте, которой тактируются счетчик 4, регистр 3 и регистр 19 (или 20). Блок 21 управления частотой выдает в течение каждой строки растра серию импульсов, длина которой равна длине строки в единицах растра. Частота следования импульсов существенно выше основной частоты и определяется максимальной допустимой частотой тактирования счетчика 4 и регистров 3 и 19 сдвига.

Выдача импульсов в серии приостанавливается на время выбора информации из блоков 6 и 8 памяти. После выдачи заданного в серии количества импульсов формирование импульсов приостанавливается до начала очередной стро5

13541 масштабе времени подготовки информации.

Импульсы повышенной частоты с выхода блока 1 синхронизации поступают

5 на вход элемента И 27. При поступлении сигнала ССИ или сигналов готовности от блоков 6 и 8 памяти (готовность означает выдачу блоками 6 и 8 информации по очередной точке) триггер 26 устанавливается в единичное состояние.и разрешает прохождение импульсов повышенной частоты через элемент И 27. Счетчик 28 осуществляет подсчет сдвигающйх импульсов в серии и формирует импульс запрета„ поступающий на вход элемента И 27, когда

его содержимое становится равным количеству точек разложения по строке, т.е. когда в регистре 19 подготовлена очередная строка. В исходное состояние счетчик 28 устанавливаpTcH сигналом ССИ.

При наличии единичного сигнала на выходе регистра 3 сдвига и отсутствии 2 сигнала готовности с блока. 6 памяти (соответствует отсутствию данных по очередной точке), а также по сигналу с выхода блока 5 сравнения триггер, 26 устанавливается в нулевое состояние (формируется сигнал пПриостанов") и запрещает прохождение импульсов повышенной частоты через элемент И 27.

Сигнал Приостанов снимется при поступлении сигналов готовности с бло35 ков 6 и 8 памяти или сигнала ССИ,. Та кой режим формирования тактовьгх импульсов повышенной частоты при подготовке очередной строки обеспечивает надежное считывание информации с бло40 ков 6 и 8 памяти при любом расположении линий графики на экране ЗЛТ.

Подготовка информации . +1--..й строки состоит в выполнении в заданной последовательности трех операций: подготовка верхних точек, к которым относятся точки, не принадлежащие ;оризонтальной прямой и не имеющие над собой на предыдущей строке в окрестности <1 ед. растра других точек; подготовка промеяуточньг< точек, к которым относятся все точки наклонных и вертикальных линий (кроме верхних гс чек} .

Последовательность выполнения этих 55 операций задается последовательностью расположения данных в блоках 6 и 8 памяти. В результате подготовки х+

+1-Й строки состояние битов регист81 б ра 19 (или 20 при нулевом состоянии триггера 15) должно соответствовать положению точек линий графики на 1.+

+1-й строке растра, а состояние битов регистра 3 — положению на i.- -1-й стро= ке верхних и промежуточных точек.

Подготовка информации горизонталь= ной прямой производится следующим образом.

Координаты Х, Y начала прямой из блока 6 памяти поступают на блок 5 сравнения, код длины линии 1. — на формирователь 7 длительности сигнала.

В момент сравнения содержимого счетчика 4 с координатами Х, Y начала линии блоком 5 формируется импульс, который вводится в начало региcòt à 3 и через формирователь 7 в регистр 19:

Формирователь 7 расширяет импульс на количество тактов, соответствующее коду длины 1, поэтому в регистр 19 вводится последовательно L импульсов.

К концу текущей серии импульсов повышенной частоты в регистре 3 положение введенного импульса соответствует координате Х начала прямой на i+! é строке, а в регистре 19 положение введенной последовательности импульсов соответствует положению точек разложения прямой на i+1-й строке растра.

Подготовка верхней точки производится аналогично подготовке горизонтальной прямой. Отличие состоит в том, что длительность сигнала с фор-. ми1 ователя 7 соответствует одному такту повышенной частоты, поскольку для верхней точки 1. = 0 и сигнал формирователем 7 не расширяется., Поэтому в регистры 3 .,:: 19 вводится только один импульс, соответствующий координатам Х, Y заданным в составе данных.

Подготовка промежуто пальм точек

i+1-й строки осушествляется путем коррекции содержимого регистра 3 отражающего положение верхних и проме= жуточных точек на i-й строкс растра, с учетом кодов коррекции, содержашихся в блоке 8 памяти. Принцип коррекции основан на изменении длины регистров 3, 19 и 20 сцвига. Пусть количество импульсов сдвига в течение одной строки растра и длина регистров

3, 19и 20 сдвига равны количеству элементов разложения строки растра.

Для определенности будет также считать, что в регистрах ".. 19 и 20

Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее блок синхронизации, первый выход которого. подключен к первому синхронизирующему входу видеоконтрольного блока, второй синхронизирующий вход которого подключен к второму выходу блока синхронизации, соединенному с синхронизирующим входом первого регистра сдвига и установочным входом первого счетчика, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого подключен к управляющим вхо-. дам первого блока памяти и первого регистра сдвига и к первому управляющему входу формирователя длительности сигнала, информационный вход которого подключен к первому входу первого блока памяти, соединенному с вторым входом блока сравнения, выход первого регистра сдвига подключен к управляющему входу второго блока памяти, информационные входы первого и второго блоков памяти являются соответственно первым и вторым входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства. оно содержит дешифратор, пять элементов И, триггер, три элемента 2И-ИЛИ, второй и третий регистры сдвига и блок управления частотой растра, первый управляющий вход которого подключен к второму выходу пер7 1354 сдвиг информации производится влево, 1 а разряды нумеруются в направлении

Р противоположном сдвигу. Если ввести единицу в начало регистра после про. 5 хождения К импульсов сдвига i-и строки, в конце i-й строки эта единица будет расположена в К-м разряде. Если же длина регистров 3, 19 и 20 сдвига меньше на один бит длины строки растра, при прочих равных условиях положение единицы в регистрах 3, 19 и 20 сдвига в конце строки будет соответствовать К-1-му разряду, т.е. со сдвигом на один разряд влево. Ана- 15 логично при увеличении длины регистров 3, 19 и 20 сдвига на один бит получим точки вправо.

Рассмотрим по фиг.1 и 3 подготовK5l промежуточных Т09еК i+1 É строки.

Пусть к началу i-й строки (на момент формирования ССИ) единичное состояние разрядов регистра 3 соответствует положению верхних и промежуточных точек на i-й строке растра. Под дей- 25 ствием серии импульсов повышенной частоты содержимое регистров 3 и 19 сдвигается. Каждый единичный сигнал с выхода регистра 3 вводится через элементы И 10 и 13 в один из началь- gp ных разрядов регистров З.и 19, причем место ввода зависит от кода коррекции., выставленного с,блока 8 памяти на дешифратор 9, за счет чего изменяется длина регистров 3 и 19.

Если необходимо сместить точку на один разряд вправо (на дешифратор поступает код "10" с блока 8 памяти), с дешифратора 9 поступает разрешение на элемент И 29 и сигнал с элемен- 4р та И 10 нводится н триггер 30. Если необходимо сместить точку влево (код

"О1"), разрешается запись в триггер 35. Для вертикальной линии, верхних точек и горизонтальной линии ин- 45 формация вводится через элемент ИЛИ

32 в триггер 33. Когда код коррекции означает стирание точки (код "00"), сигнал с элемента И 10 не вводится ни в один из разрядов регистра. К коицу 5р серии импульсов повьппенной частоты

i-й строки по всем точкам регистра 3 будет проведена корректировка, в результате чего в регистрах 3 и 19 будет отражено положение промежуточных точек i+1 = строки.

Таким образом производится подготовка к отображению верхних точек, промежуточных точек и горизонтальных

181 S линий, составляющих основу любого произвольного изображения.

В устройстве за счет ускоренного сдвига информации, когда не требуется обращение к блокам 6 и 8 памяти (нулевая информация на выходе регистра 3 сдвига), создается резерв времени, позволяющий приостановить процесс подготовки информации очередной строки до момента ныставления информации блоками 6 и 8 памяти. т.е. синхронизация процесса подготовки . осуществляется сигналами готовности блоков памяти (в отличие от известного устройства, где синхронизация осуществляется серией тактовых импульсов фиксированной частоты), н результате чего гарантируется считывание информации по каждой корректируемай точке графики, нследстние чего повышается точность устройства.

Формула изобретения

Координаты Х, Y на фиг.5

Элемент графики

Форма записи в памяти

Расшифровка записи

Начало Конец

100000011! Х= 7 Нач.

ООООООО001 Y 1

1. Точка

5,6 8,6 1000001000 Х=5 Нач.

2. Прямая

0000000110 7 = 6

ООООООО1ОО К = .

1000001001 Х=9 Нач, 3. Точка

0000000110 Y б

4. Промежуточная точка

9 13541 вого блока памяти, второй управляющий вход блока управления частотой раст ра подключен к первому выходу второго блока памяти, соединенному с первым

5 входом первого элемента И, второи вход которого подключен к выходу первого регистра сдвига, соединенному с третьим управляющим входом блока уп" равления частотой растра, четвертый управляющий вход которого подключен к выходу блока сравнения, вход повышенной частоты блока управления частоты растра подключен к третьему выходу блока синхронизации, первый выход которого подключен к пятому управляющему входу блока управления частотой растра и к установочному входу триггера, вход сброса которого подключен к второму выходу блока син" О хронизации, соединенному с синхронизирующими входами второго и третьего регистров сдвига, инверсный выход триггера подключен к первым входам второго и третьего элементов И перво- 26 го, второго и третьего элементов 2ИИЛИ, прямой выход триггера подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И и к третьим входам первого, второго и третьего элементов 2И" уо

ИЛИ, второй вход первого элемента 2NИЛИ подключен к четвертому выходу," блока синхронизации, соединенному с четвертым входом второго элемента 2И-!

81 10

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока управления частотой растра, соединенному с четвертым входом первого элемента 2И-ИЛИ, счетным входом первого счетчика, с вторыми управляющими входами формирователя длительности сигнала и первого регистра сдвига, третий управляющий вход которого подключен к выходу первого элемента И, соединенному с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы которых подключены к первым входам соответственно третьего и второго регистров сдвига, вторые управляющие входы которых подключены к выходам соответственно третьего и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу формирователя длительности сигнала, третьи управляющие входы второго и третьего регистров сдвига подключены к выходам соответственно первого и второго элементов 2И-ИЛИ, информационные входы первого, второго и третьего регистров сдвига подключены к выходу дешифратора, вход которого подключен к второму выходу второго блока памяти, выходы второго и третьего регистров сдвига подключены соответственно к второму и четвертому входам третьего элемента 2И-ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу видеоконтрольного блока„!

1354181

Расшифровка эаписи

Форма эаписи в памяти

Начало Конец

5,3

Влево

7 !!

5,5

10,7

11,8

10.-"0l!

2,9

12.-"12,9

Сйюка

Сдлона

Элемент графики Координаты Х, на фиг.5

8. Конец элемента

Продолжение таблицы

Прямо

Прямо

Стирание

Вправо

Вправо

Вправо

Стирание

1354181

Редактор П. Гереши

Заказ 5694/43 Тираж 671 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

8

1f

72

13 яг

Составитель Л.Абросимов

Техред И.Ходанич Корректор А.Тяско