Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора

 

Изобретение относится к вычислительной технике, и в частности,к устройствам для отображения информации , меняющейся в реальном масштабе времени. Целью изобретения является повьшение быстродействия устройства . Цель достигается тем, что в устройство, содержащее синхрониза (Л iWr Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1 54243 А1 (5D 4 G 09 G 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3862774/24-24 (22) 11.01.85 (46) 23.11.87. Бюл. И 43 (71) Пензенский политехнический институт (72) О.И.Бодни, Е.А.Ломтев и Б.Г.Майоров (53) 681.327.11(088.8) (56) Патент США Ф 4156237, кл. G 06 К 15/20, опублик. 1979.

Авторское свидетельство СССР

Я 1007118, кл. G 09 G 1/28, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, и в частности,к устройствам для отображения информации, меняющейся в реальнбм масштабе времени. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее синхрониза135424 тор 1, цветной телевизионный индикатор 2, три цифроаналоговых преобразователя 3,4,5, первый блок 6 памяти, дешифратор 7,блок 8 элементов запрета блок 9 наложения геометрических элементов изображения и группу 10 формирователей геометрических сигналов иэображения с необходимыми связями, введены второй блок

11 памяти, формирователь 12 сигналов записи и контроля, формиро- ватель 13 геометрических элементов изображения, два коммутатора 14, 15 счетчик 16 и формирователь 17 исходных геометрических элементов изоб- ражения с необходимыми связями. Введение дополнительных блоков позволяет оперативно создавать и хранить геометрические элементы изображения, что обеспечивает сокращение переработки большого количества однотипной информации при отображении динамически изменяемых изображений, что повышает быстродействие. 6 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст ройствам для отображения графической информации, меняющейся в реальном масштабе времени. 5

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На.фиг.1 приведена блок-схема устройства на фиг.2 — блок-схема формирователя.геометрических элементов

1 изображения; на фиг.3 — блок-схема формирователя сигналов записи и контроля; на фиг.4 — блок-схема второго блока памяти; на фиг.5 и 6 — примеры изображений.

Устройство для отображения информации на экране цветного телевизинного индикатора содержит синхронизатор 1, цветной телевизионный индикатор 2, первый 3, второй 4, третий 5 цифроаналоговые преобразователи, первый блок 6 памяти, дешифратор 7, блок 8 элементов запрета, блок 9 наложения геометрических элементов изображения, группу 10 формирователей геометричес- 25 ких элементов изображения, второй блок 11 памяти, формирователь t2 сигналов записи и контроля, формирователь 13 геометрических элементов изоб ражения, первый 14 и второй 15 коммутаторы, счетчик 16, формирователь

17 исходных геометрических элементов изображения и информационный вход

18 устройства.

Каждый формирователь геометричес- 35 ких элементов изображения группы 10 и формирователь 13 содержат первый 19

2 второй 20, третий 21 и четвертый 22 интеграторы, первый 23 и второй 24 сумматоры, первый 25, второй 26 „ третий 27, четвертый 28 блоки схемы сравнения, элемент И 29, третий 30 и четвертый 31 блоки памяти, элемент

ИЛИ 32.

Формирователь 12 сигналов записи и контроля содержит счетчик 33, сдвиговый регистр 34, первый 35 и второй 36 коммутаторы, блок 3? сравнения, генератор 38 программирующих импульсов и светодиод 39.

Второй блок 11 памяти содержит дешифратор 40, первую 41, вторую 42 и

i-ю 43 микросхемы ППЗУ и первый 44, второй 45 и i-й 46 переключатели питания микросхем 41-43.

На чертежах также обозначены входы 47-49 и выходы 50 и 51 формирователей 10 1, 10-2, 10-N и 13, выходы

52-54 формирователя 12 сигналов записи и контроля, выход 55 второго блока 11 памяти.

Синхронизатор 1 предназначен для управления блоками устройства в темпе, развертки экрана цветного телевизионного индикатора 2 и выдачи информационных слов, характеризующих изображение и определяющих режим работы каждого блока устройства.

Первый блок 6 памяти должен хранить информацию о цвете и яркости геометрического элемента изображения (ГЭИ) каждого порядка видимости.

Дешифратор 7 необходим для преобразования позиционного кода с выхода

1354243

Р c m(t) где m,,n блока 8 элементов запрета в двоичный код, который является кодом адреса первого блока 6 памяти.

Блок 8 элементов запрета предназначен для устранения невидимых частей отображаемых устройством изображений и состоит из P-1 элементов И.

Блок 9 наложения геометрических элементов изображения формирует об- 10 щий сигнал из сигналов геометрических элементов изображения, имеющих одинаковый порядок видимости Р(1,2 ° ° °

P-1).Первый порядок видимости указывает на то, что это изображение может загораживать от наблюдателя другие, наблюдаемые им изображения или их части, но само не может быть загорожено другим изображением. Изображения второго порядка видимости 20 загбраживают от наблюдателя изображения последующих порядков видимости.

Первый 10-1, второй 10-2, Ч-й

10-N формирователи геометрических элементов изображения группы 10 фор. мируют сигналы геометрических эле ментов изображения путем считывания содержимого третьих блоков памяти 30.

Третий 30 и четвертый 31 блоки З0 памяти формирователей 10-1, 10-2, 10-N и 13 геометрических элементов изображения предназначены для записи, хранения и выдачи сигналов геометрических элементов изображения, при- ЗБ чем четвертый блок 31 памяти хранит информацию только в течение времени работы устройства, так как пред ставляет собой ОЗУ, а третий блок 30 ! памяти хранит информацию постоянно, 40 так как представляет собой ПЗУ.

Четыре интегратора 19-22 и два сумматора 23-24 формируют адресные функции третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти. Адресные функции на 45 выходах первого 23 и второго 24 сумматоров имеют следующее математическое описание:

m (t)=m(t) cosy -m,cosy +n (t )sinq—

-n sing +ш, (1); n (t )=n(t )сîsс -n,соsс -m(t ) sing +

+m sing +n, (2) 55 координаты центра вращения геометрического элемента изображения в системе координат экра на цветного телевизионного индикатора 2;

m,,n, — координаты центра вращения геометрического элемента изображения в системе координат геометрического элемента ..изображения, совпадаю-. щей с системой координат третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти;

m(t),n(t)- мгновенные значения текущих координат экра на цветного телевизионного индикатора 2; т (г.),п (С) — мгновенные значения текущих координат третьего 30 и четвертого

31 блоков памяти, — угОл поворота системы координат третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти относительно системы координат экрана цветного телевизионного индикатора 2.

Первый интегратор 19 осуществляет вычисление m(t) coscp, второй интегратор 20 — n (t) sin су, третий интегратор 21 — n(t) cos cp, четвертый интегратор 22 — m(t) sing . Значения членов выражений (1) и (2), не завиI сящие от бремени — m,cosy + m, По Я ln(P У П,1 СО$ CI + n У Ш ° S ln(P ПОДа ются на установочные входы интеграторов в виде начальных условий. В результате значения кодов на выходах интеграторов представляют собой значение двух частей каждого из выражений (1) и (2), которые суммируются в первом 23 и втором 24 сумматорах, на выходах которых формируются текущие значения адресов третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти по выражениям (1) и (2).

Блоки 25-28 сравнения и элемент

И 29 предназначены для ограничения выходного сигнала третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти. Это ограничение осуществляется по выражениям где Р,Р1 эръ,P4 — координаты сторон ограничивающего прямоугольника в

1354?43

25

55 системе координат третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти.

Элемент ИЛИ 32 предназначен для подачи сигналов геометрических элементов изображения на информационный вход четвертого блока 31 памяти.

Второй блок 11 памяти представляет собой .ППЗУ и необходим для постоянного (после программирования ИМС) хранения геометрических элементов изображения.

Выходы первой 41, второй 42 и

1 .i-й 43 микросхем ППЗУ являются выходом 55 блока 11, а вход 54 — входом блока 11. Другие входы микросхем

41-43 ППЗУ подключены к первому, второму и i-му выходам дешифратора 40 и выходам первого 44, второго 45 и

i-го 46 переключателей. Один из входов подключен к другому входу блока 11 (шине питания микросхем 41-43

ППЗУ}, а другой вход — соответственно к первому, второму и i-му выходам дешифратора 40, входы которого явля-. ются другими входами 53 и 54 блока 11. .Микросхемы 41-43 ППЗУ предназначены для постоянного хранения и выдачи во время работы устройства сигна.лов геометрического элемента изображения, дешифратор 40 — для выборки микросхем 41-43 ППЗУ.

Первый 44, второй 45 н i-46 переключатели отключают напряжение питания от микросхем ИМС в момент невыборки, соответствующей данному переключателю 44-46 микросхем 41-43.

Формирователь 12 сигналов записи и контроля предназначен для записи содержимого четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения в блок 11 памяти путем прожигания никель-хромовых перемычек в микросхемах 41-43 ППЗУ и автоматического контроля записи.

Выход 54 первого коммутатора 35 является выходом формирователя 12, а входы коммутатора 36 подключены к выходам сдвигового регистра 34, соединенного с блокм 37 сравнения, генератора 38 программирующих импульсов и земляной шине ° Один из входов сдвигового регистра 34 является входом 51 формирователя, а другой вход подключен к выходу считчика 33, другой выход которого соединен с входом генератора 38 программирующих импульсов. Соединенные между собой одноименные входы счетчика

33 и второго коммутатора 36 являются другим входом 50 формирователя 12, а выход второго коммутатора 36 — другим выходом 52 формирователя 12. Другой вход блока 37 сравнения является входом 55 формирователя 12, а выход— другим выходом 53 формирователя 12 и подключен к другому входу генератора 38 программирующих импульсов.

Счетчик 33 предназначен для выдачи пачек импульсов, т.е ° считчиком 33 формируется последовательность импульсов сдвига, причем частота выдачи пачек импульсов определяется временем программирования слова в микросхемах 41-43 ППЗУ, а частота импульсов в пачке определяется временем считывания информации из четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения. В счетчике 33 также формируется импульс запуска генератора 38 программирующих импульсов.

Сдвиговый регистр 34 предназначен для преобразования разрядности информационного слова ячейки четвертого блока 31 памяти формирователя 13 reoметрических элементов изображения, откуда считывается информация о геометрическом элементе иэображения, в разрядность информационного слова ячейке ППЗУ, куда записывается информация о геометрическом элементе изображения. Необходимость в сдвиговом регистре 34 . обусловлена тем фактом, что микросхема ОЗУ имеет одноразрядную организацию ячейки запоминающего массива, а микросхема ППЗУ в зависимости от типа- четырех- или восьмиразрядную организацию.

Блок 37 сравнения контролирует процесс программирования микросхем

41-43 ППЗУ.

Генератор 38 программирующих импульсов выдает сигналы, необходимые для программирования соответствующей микросхемы ППЗУ.

Первый коммутатор 36 предназначен для подключения генератора 38 программирующих импульсов к разрядам ячейки микросхем 41-43 ППЗУ в соответствии с информацией, хранимой в сдвиговом регистре 34, второй коммутатор 35 — для подключения, в зависимости от организации запоминающего массива микросхем 41-43 ППЗУ, адрес1354243

10

15. мяти, т.е. блоки ОЗУ, первого 10-1, 20 второго 10-2, N-ro 10-N и 13 форми25

45 кам экрана цветного телевизионного индикатора 2. Формирователь 17 согласовывает во времени скорости поступления информации с информационного

50 входа 18 и записи ее в блок 31 памя,,ти. В качестве формирователя 17 можно использовать известное устройство для перемещения маркера на экране электронно-лучевой трубки. При

55 этом сигнал изображения маркера записывается в четвертый блок 31 памяти формирователя геометрического элемента изображения, т.е. в четвертом блоке 31 памяти фиксируется траекто7 ных входов микросхем 41-43 ППЗУ к раз. рядам адресных функций, формируемых формирователем 13 геометрических элементов изображения.

Светодиод 39 предназначен для индикации состояния процесса программирования микросхемы 41-43 ППЗУ.

Первый коммутатор 14 подает в формирователь 13 геометрических элементов изображения импульсные сигналы с выхода синхронизатора 1 (в режиме "запись информации" в четвертый блок 31 памяти при формировании исходных и необходимых геометрических элементов изображения) и с выхода счетчика 16 (в режиме "Считывание информации при переписи содержимого четвертого блока 31 памяти во второй блок 11 памяти)..

Второй коммутатор 15 предназначен для подачи в четвертый блок 31 памяти формирователя 13 геометрических

1 элементов изображения информации с формирователя 17 и содержимого четвертых блоков 31 памяти первого 10-1, второго 10-2 и N-го 10-N формирователей геометрических элементов изображения.

Счетчик 16 изменяет масштаб времени работы формирователя 13 геометрических элементов изображения, чтобы максимальная частота смены адреса при считывании информации иэ четвертого блока 31 памяти соответствовала частоте программирующих импупьсов при, записи информации в блок 11 памяти.

Формирователь 17 исходных геометрических элементов предназначен для занесения исходных геометрических элементов изображения в четвертые блоки 31 памяти первого 10-1, второго 10-2, N-1-ro 10-(N-1) и 13 формирователей геометрических элементов изображения.

Устройство работает следующим об-. разом.

Управляющая информация в виде сигналов, определяющих режим работы каждого блока устройства, поступает с информационного входа 18. Так, первый коммутатор 14 в соответствии с этими сигналами подключает выход синхронизатора 1 к входу формирователя 13 геометрических элементов изображения, а второй коммутатор 15 — выход формирователя 17 к другому входу фор-, мирователя 13 геометрических элементов изображения. Первый 19, второй 20. третий 21 и четвертый 22 интеграторы совместно с первым 23 и вторым 24 сумматорами первого 10-1, второго

10-2, N-ro 10-N и 13 формирователей геометрических элементов изображения формируют линейно изменяющиеся коды частоты строк и полей. Эти коды поступают на адресные входы третьего 30 и четвертого 31 блоков памяти. При этом код m (t) с выхода первого сумматора 23 выражение (1) определяет адрес столбца запоминающей матрицы, а код n (t) с выхода второ/ го сумматора 24 выражение (2) адрес строки. Таким образом выбирается ячейка запоминающего массива блоков памяти. Четвертые блоки 31 парователей геометрических элементов изображения устанавливаются в режиме "Запись", а блоки 25-28 сравнения совместно с элементом И 29 формируют для каждого геометрического элемента изображения (ГЭИ) поле индикации, т.е. участок экрана индикатора 2, в .котором отображается геометрический элемент изображения. Сигнал с выхода элемента И 29 поступает на вход "Выборка кристалла" блоков

30 и 31 памяти.

Таким образом осуществляется установка необходимого режима работы блоков устройства. Затем формируются исходные ГЭИ, т.е. создается информационное обеспечение УОИ.

Информация об исходном геометри ческом элементе изображения в виде кодов координат составляющих ее точек поступает с информационного входа 18 устройства на формирователь 17, на другой вход которого подаются сигналы с синхронизатора 1, соответствующие строчной и полевой разверт1354243

10 рия движения маркера. Б результате с выхода формирователя 17 снимаются сигналы, определяющие положение дискретов исходных ГЭИ в плоскости экра5 на индикатора 2. Эти сигналы подаются на первые входы элемента ИЛИ 32, первого 10-1, второго 10-2 и N-1-ro

10-(N-1) и 13 формирователей геометрических элементов изображения. На второй вход элемента ИЛИ 32 формирователя 13 геометрических элементов изображения и первый вход элемента ИЛИ 32

N-ro формирователя 10-N геометричес- . ких элементов изображения поступают 15 сигналы логического "0". На вторые входы элементов ИЛИ 32 первого 10-1, второго 10-2 и N-ro 10-N формирователей геометрических элементов изображения поступают сигналы соответ- 20 ственно с выходов четвертых блоков 31 памяти первого 10 — 1, N-1 10-(N-1) и

13 формирователей геометрических элементов изображения. Так как предварительно в четвертых блока 31 памяти 25 формирователей геометрических элементов изображения нично не записано, точнее записаны адни нули, то поэтому на информационные входы четвертых блоков 31 памяти первого 10-1, 30 второго 10-2 и 13 формирователей гео.метрических элементов изображения поступают сигналы исходных геометрических элементов изображения и в выбранные ячейки четвертых блоков 31 па- З мяти записываются точки исходных ГЭИ.

По окончании записи исходных ГЭИ осуществляется контроль записи на экране индикатора 2, т.е. устройство фактически отображает иэображение, записанное в четвертых блоках 31 памяти. При этом четвертые блоки 31 памяти устанавливаются в режим "Считывание", а режим работы остальных блоков устройства не изменяется.

Сигналы исходных ГЭИ поступают на входы блока 9 наложения геометрических элементов изображения, который под воздействием управляющего слова с информационного входа 18 устройства пропускает на первый выход сигналы ГЭИ первого порядка видимости, на второй выход — сигналы ГЭИ второго порядка видимости и т.д., что упорядочивает расположение сигналов относительно выходов блока. С выходов блока 9 наложения геометрических элементов иэображения сигналы разных порядков видимости подаются на соответствующие входы блока 8 элементов запрета, где при наличии на различных входах на один момент времени сигналов различных порядков видимости на первый выход пропускаются сигналы первого порядка видимости. На второй вход пропускаются те части сигналов второго порядка видимости, которые соответствуют видимым частям изображений второго порядка видимости в другой момент времени, когда не видно изображений первого порядка, и т.д.

Таким образом, из всех выходов блока 8 элементов запрета в каждый момент времени только на одном выходе может быть сигнал изображения, так как наблюдатель должен в каждой точке экрана индикатора 2 видеть одну точку конкретного непрозрачного ГЭИ.

Наличие сигнала изображения только на одном из выходов блока 8 элементов запрета в каждый момент времени соответствует позиционному коду этого выхода или конкретного, видимого (отображаемого) в данный момент времени ГЭИ. Позиционный код ГЭИ с выходов блока 8 элементов запрета поступает в каждый момент времени на вход дешифратора 7, где преобразуется в двоичный код, который поступает на адресные входы первого блока 6 памяти.

В первом блоке 6 памяти по двоичным адресам, соответствующим номеру ГЭИ, хранятся коды яркости и цвета каждого ГЭИ. Таким образом, при поступлении на адресный вход первого блока 6 памяти двоичного кода, на его выходах возникают коды яркости и цвета, преобразующиеся в цифроаналоговых преобразователях 3-5 в три аналоговых сигнала, амплитуды которых в каждый момент времени модулируют по яркости и цвету три модулятора цветной электронно-лучевой трубки, входящей в цветной телевизионный индикатор 2. В результате описанного процесса работы устройства осуществляется контроль формирования исходных ГЭИ и на экране индикатора 2 отображаются исходные ГЭИ в статическом виде. В случае неудовлетворительной записи исходного ГЭИ в какой-то формирователь геометрических элементов изображения этот ГЭИ записывается повторно.

После того, как сформированы исходные ГЭИ, осуществляется формирова1354243

35

45 онного входа 18 устройства и процесс

50 повторяется.

По окончании записи необходимых

ГЭИ осуществляется перепись содержимого четвертых блоков 31 памяти, первого 10-1, второго 10-2 и N-ro 10-N

55 форирователей геометрических элементов изображений в блок 11 памяти.

Последний представляет собой законченный конструктив в виде печатной платы с расположенными на ней контактными ние необходимых ГЗИ, которые-представляют собой запомненную траекторию движения исходного ГЭИ. Как следует .из описания структуры устройства, сначала формируется N-й ГЭИ, т.е. содержимое четвертого блока 31 памяти N-1-го формирователя 10-(N-1) геометрического элемента изображения переписывается с соответствующим преобразованием в четвертый блок 31 памяти N-ro формирователя 10-N геометрического элемента изображения. Для этого четвертый блок 31 памяти первого

10-1, второго 10-2, N-2-го 10-(N-2) и 13 формирователей геометрических элементов изображения устанавливаются в режим Хранение информации, четвертый блок 31 памяти N-1-го формирователя 10-(N-1) геометрических элементов изображения в режим "Считывание", четвертый блок 31 памяти N-го формирователя 10-N геометрических элементов изображения — в режим "Запись". При этом на выходах первого 23 и второго 24 сумматоров N-1-ro формирователя 10-(N-1) геометрических элементов изображения формируются адресные функции, соответствующие необходимому преобразованию содержимого четвертого блока 31 памяти, а на выходах первого 23 и второго 24 сумматоров N-го формирователя 10-N геометрических элементов изображения формируются адресные функции, соответствующие линейно изменяющимся кодам частоты строк и полей. В результате содержимое четвертого блока 31 памяти N-1-го формирователя 10-(N-1) геометрических элементов изображения с соответствуюI щим для получения необходимого ГЗИ преобразованием переписывается в четвертый блок 31 памяти N-ro формирователя 10-N геометрических элементов изображения.

Записанная информация в четвертом блоке 31 памяти N-ro формирователя 10-N геометрических элементов иэображения соответствует информации о N-м необходимом ГЭИ и неадекватна информации, содержащейся в четвертом блоке 31 памяти N-1 формирователя

10-(N-1) геометрических элементов изображения, поскольку неравнозначны адресные функции четвертых блоков 31 памяти N-1-ro u N-ro формирователей

10-(N-1) и 10-N геометрических элементов изображения.

Считываемая информация из четвертого блока 31 памяти N-1-ro формирователя 10-(N-1) геометрических элементов изображения преобразована при считывании адресной функцией N-1 формирователя 10-(И-1) геометрических элементов изображения, и именно в преобразованном виде она записывается в четвертый блок 31 памяти

N-го формирователя IO-N геометрических элементов изображения. Таким образом формируется N-й необходимый

ГЭИ.

Аналогично формируется N-1-й необходимый ГЭИ, лишь с той разницей, что содержимое четвертого блока 31 памяти N-2-го формирователя геометрических элементов изображения переписывается соответствующим образом в четвертый блок 31 памяти N-1-ro формирователя 10-(N- 1) геометрических элементов изображения. Затем процесс формирования необходимых геометрических элементов изображения повторяется. и продолжается до тех пор, пока не запишется первый ГЭИ в четвертый блок 31 памяти первого формирователя

10-1 геометрических элементов изобра30 жения.При этом с информационного вхо да 18 устройства на соответствующие входы первого 10-1, второго 10-2, N-ro N и 13 формирователей геометрических элементов изображения подаются сигналы параметров, обеспечивающих необходимых режим работы. Контроль записи необходимых ГЭИ в четвертые блоки 31 памяти, т ° е. контроль процесса формирования ГЭИ, осуществляется аналогично, как и контроль создания исходных ГЗИ. Причем контроль проводится как в процессе создания отдельных необходимых ГЭИ, так и тогда, когда формирование их закончилось и на экране индикатора 2 можно наблюдать все изображение. В случае неправильной записи ГЭИ вносятся необходимые коррективы с информаци)4

) 354243

)3 панельками, в которые вставляются ,при программировании микросхемы 41-43

ППЗУ третьих блоков 30 памяти, перво, го 10-1, второго 10-2, М-го 10-N и 13 формирователей геометрических элементов изображения. Чтобы избежать потери информации при переписи содержимого четвертого блока 31 памяти в третий блок 30 памяти, их запоминающие массивы должны быть равны.

Перепись информации осуществляется следующим образом. Сначала переписывается содержимое четвертого блока

31 памяти, например, первого формирователя 10-1 геометрических элементов изображения в четвертый блок 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения. Для этого с информационного входа 18 устройства поступают сигналы, в соответствии с которыми первый коммутатор 14 подключает счетные входы интеграторов 19-22 формирователя 13 геометрических эле-. ментов изображения к выходу синхронизатора 1, второй коммутатор 15 подключает вход элемента ИЛИ 32, а фактически информационный вход четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения к выходу четвертого блока 31 памяти .первого формирователя 10-1 геометрических элементов изображения, интеграторы 19-22 совместно с сумматорами

23 и 24 формирователей 10-1 и 13 геометрических элементов изображения формируют линейно изменяющиеся коды частоты строк и полей, а четвертые блоки 31 памяти формирователей 10-1 и 13 геометрических элементов изображения соответственно устанавливаются в режим нСчитывание и Запись".

После переписи содержимого четвертого блока 31 памяти первого формирователя 10-1 геометрических элементов изображения в четвертый блок 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения осуществляется перепись содержимого блока 31

4 памяти формирователя 13 геометрических элементов иэображения в блок

11 памяти. Для этого с информационного входа 18 устройства поступают сиг; налы, в соответствий с которыми первый коммутатор 14 подключает счетные входы интеграторов 19-22 формирователя 13 геометрических элементов изображения к выходу счетчика 16, интеграторы 19-22 совместно с сумматорами 23 и 24 формирователя 13 геометрических элементов изображения формируют линейно изменяющийся код, 5 частота которого определяется частотой на выходе счетчика 16, четвертый блок 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения устанавливается в режим "Считывание"

ip а коммутатор 36 формирователя 12 сигналов записи и контроля подключает в зависимости от выбранной организации запоминающего массива микросхем 41-43 ППЗУ выходы сумматоров

15 23 и 24 формирователя 13 геометрических элементов, формируюших адресные функции, к адресным входам микросхем 41-43 ППЗУ. Организация запоми, нающего массива выбирается по крите2р рию максимального использования емкости микросхем 41-43 ППЗУ с учетом распределения поверхностной плотности информации в запоминаемом ГЭИ.

При этом соответствующим образом и

25 подключаются коммутатором 35 формирователя 12 сигналов записи и контроля разряды адресных функций с выхода формирователя 13 геометрических элементов изображения к адресным входам

30 микросхем 41-43 ППЗУ. Как видно из фиг.4, адресное слово ячейки микросхем 41-43 ППЗУ, поступающее с выходов коммутатора 36 формирователя 12 сигналов записи и контроля, в блоке

11 памяти распределяется на две части. Одна часть адресного слова„ содержащая младшие разряды адресных функций, подается на адресные входы микросхем 41-43 ППЗУ и служит для

4п выборки ячейки. Вторая часть адресного слова, содержащая старшие разряды адресных функций, подключается к дешифратору 40 и служит для выборки микросхем 41-43 ППЗУ. Сигналами с вы

4> ходов дешифратора 40 поле индикации, в котором отображается ГЭИ, а следовательно, и экран индикатора 2, "разбивается" на участки прямоугольной формы, равные выбранному формату микросхем 41-43 ППЗУ, т.е, каждому сигналу с выхода дешифратора 40 соответствует свой участок экрана индикатора 2.

Очевидно, что при указанной организации блока 1) памяти в предлагаемом устройстве можно перед программированием микросхем 41-43 ППЗУ априорно определить с учетом распределения плотности информации в сфор15 135424 мированном ГЭИ к каким выходам дешифратора 40 подключать микросхемы 4143 ППЗУ, а к каким не подключать.

Например, если из анализа установлено, что на определенном участке экрана индикатора 2 информация не отображается, то нет необходимости подключать к соответствующему выходу дешифратора 40, т.е. в соответствующую контактную панельку блока 11 памяти микросхемы 41-43 ППЗУ просто не вставляются.

Сигналы с выходов дешифратора 40 поступают на входы Выбор кристалла" 15 микросхем 41-43 ППЗУ и служат в качестве сигналов запуска, т.е. запись информации в микросхемы 41-43 ППЗУ осуществляется только при наличии разрешающего сигнала с дешифратора 40 20 на выходе "Выбор кристалла" микросхемы 41-43 ППЗУ. Кроме того, так как микросхемы 41-43 ППЗУ блока 11 памяти имеют довольно большое энергопот ребление, то сигналами с выходов 25 дешифратора 40 помимо подачи разрешающего работу микросхем 41-43 ППЗУ сигнала на вход Выбор кристалла" подключается напряжение питания этой микросхемы 41-43 ППЗУ, т.е. если Зр в процессе работы блока 11 памяти какая-то микросхема 41-43 ППЗУ находится в невыбранном состоянии, то она и не потребляет энергию. Подключена к шине питания только та микросхема 41-43 ППЗУ, которая выбрана сигналом с дешифратора 40 в данный момент времени.

Частота на выходе счетчика 16 определяется коэффициентом пересчета 40 импульсов тактовой и строчной частот, поступающих на входы счетчика 16 с выходов синхронизатора 1, и должна быть такой, чтобы максимальная частота смены адреса ячейки памяти на 4> выходах сумматоров 23 и 24 формирователя 13 геометрических элементов изображения (или на адресных входах микросхем 41-43 ППЗУ) соответствовала частоте программирующих импульсов генератора 38. В .противном случае не исключена возможность того, что в какую-то ячейку памяти микросхем 41-43 ППЗУ информация вообще не запишется, либо в несколько ячеек запишется одна и та же информация. С этой же целью сигналы адресных функций с выходов сумматоров 23 и 24 параллельно поступают

16

I на адресные входы четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометричес\

I ких элементов изображения и блока 11 памяти.

Считываемая с четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения информация поступает в сдвиговый регистр 34, где она из последовательного кода преобразуется в параллельный и фиксируется под действием импульсов сдвига, формируемых счетчиков 33.

Число разрядов сдвигового регистра 34 и число импульсов сдвига равны числу разрядов в ячейке памяти микросхем

41-43 ППЗУ.

Частота, необходимая для формирования сдвиговой последовательности импульсов, поступает на счетный вход счетчика 33, с выхода первого сумматора 23 формирователя 13 геометрических элементов иэображения. Коэффициент пересчета, определяющий число импульсов сдвига, поступает на входы установки начальных условий счетчика 33 с информационного входа 18 устройства. Импульс запуска генератора 38 программирующих импульсов снимается с выхода "Заем" счетчика. Принятая в сдвиговый регистр 34 информация (т.е. сигнал ГЭИ) определяет состояние коммутатора 36. Если в каком-либо разряде сдвигового регистра 34 хранится сигнал логической

"1", то к соответствующему этому разряду выходу микросхем 41-43 ППЗУ подключается выход генератора 38 программирующих импульсов, если хранится сигнал логического "0", то подключается земляная шина.

В результате информация о ГЭИ с выхода четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения определяет содержимого записи в блок 11 памяти.

К потребителю микросхема 41-43

ППЗУ поступают с записанным сигналом логического "0" во всех ячейках, поэтому для записи сигнала логической "1" в ячейку микросхемы

41-43 ППЗУ генератор 38 программирующих импульсов формирует импульсы тока, которые пережигают никель-хромовую перемычку в этой ячейке. После программирования разрядов ячейки микросхемы 41-43 ППЗУ осуществляется контроль записи, для этого содержимое ячейки поступает на входы блока

1354243

5 !

О

20

37 сравнения, на другие входы которой поступает содержимое сдвигового регистра 34. В результате сравнения блок 37 сравнения выдает сигнал, который поступает в генератор 38 программирующих импульсов, а также на установочные входы счетчика 16 и счетчика 33.

В случае равенства кодов сигнал с выхода блока 37 сравнения разрешает работу счетчиков 16 и 33. При этом осуществляется запись информации в следующую ячейку микросхемы

41-43 ППЗУ, так как сменился адрес на адресных входах четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения и блока 11 памяти. Информация о ГЭИ поступает на сдвиговый регистр 34, счетчик 33 формирует сдвиговую последовательность импульсов и выдает импульс запуска генератора 38 программирующих импульсов. В соответствии с информацией, занесенной в сдвиговый регистр 34, коммутатор 36 подключает к соответствующим разрядам ячейки микросхем 41-43 ППЗУ выход генератора 38 программирующих импульсов. По приходу импульса запуска генератор 38 программирующих импуль.сов формирует последовательность программирующих импульсов, которые и осуществляют программирование следующей ячейки микросхем 41-43 ППЗУ.

В случае неравенства кодов сигнал с выхода блока 37 сравнения прекращает работу счетчика 16 и счетчика 33 (это необходимо, чтобы сохранить неизменным содержимое сдвигового регистра 34) и включает форсированный режим генератора 38 программирующих импульсов. При этом загорает ся светодиод, сигнализируя о непрошив ке разрядов ячейки микросхем 41-43

ППЗУ. В случае, если и при форсирован ном режиме работы генератора 38 йрограммирующих импульсов информация в ячейку не записывается, то микросхема бракуется, вынимается из контактной панельки и вместо нее вставляется другая микросхема ППЗУ.

По окончании программирования од.ной микросхемы ППЗУ осуществляется программирование другой микросхемы ППЗУ. При этом сменяется код на входах дешифратора 40 и разрешающий работу микросхемы 41-43 ППЗУ сигнал появляется на входе "Выбор кристалла"

55 другой микросхемы ППЗУ. Одновременно подключается напряжение питания к этой микросхеме ППЗУ, та как по сигналу с выхода дешифратора 40 срабатывает соответствующий этому сигналу переключатель 44-46.

Процесс программирования следующих микросхем 41-43 ПИЗУ проходит аналогично и продолжается до тех пор, пока не перепишется последняя ячейка четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения, содержащая информацию о данном, формируемом ГЭИ.

По окончании программированная микросхемы 41 43 ППЗУ маркируют, чтобы однозначно определить, к какому участку экрана индикатора 2 данная микросхема относится, вынимают из контактных панелек блока 11 памяти и вставляют в соответствующие контактные панельки третьего блока 30 памяти соответствующего формирователя геометрических элементов изображения.

Затем подобным образом осуществляется перепись содержимого четвертого блока 31 памяти следующего формирователя геометрических элементов изображения. Для этого с информационного входа 18 устройства поступают сигналы, в соответствии с которыми первый коммутатор 14 подключает счетные входы интеграторов 19-22 формирователя 13 геометрических элементов изображения к выходу синхронизатора 1, второй коммутатор 15 подключает информационный вход четвертого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения к выходу четвертого блока 31 памяти второго формирователя 10-2 геометрических элементов иэображения, интеграторы

19-22 совместно с сумматорами 23 и 24 формирователей 10-1 и 13 геометрических элементов изображения формируют линейно изменяющиеся коды частоты строк и полей, а четвертые блоки

31 памяти формирователей 13 и 10-2 геометрических элементов иэображения соответственно устанавливаются в режим Запись" и Считывание".

После переписи содержимого четвертого блока 31 памяти второго формирователя 10-2 геометрических элементов изображения в четвертый:блок 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения осуществля13542 ется перепись содержимого блока 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения в блок 11 памяти. Для этого с информационного .входа 18 устройства поступают сигналы, в соответствии с которыми первый коммутатор 14 подключает счетные входы интеграторов 19-22 формирователя 13 геометрических элементов 10 изображений к выходу счетчика 16, интеграторы 19-22 совместно с сумматорами 23 и 24 формирователя 13 геомет-. рических элементов изображения формируют линейно изменяющийся код, 15 частота которого определяется частотой на выходе счетчика 16, четвертый блок 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения устанавливается- в режим Считывание", 2п а коммутатор 35 формирователя 12 сигналов записи и контроля подключает в зависимости от выбранного формата запоминающего массива микросхем 41-43

ППЗУ выходы сумматоров 23 и 24 25 формирователя 13 геометрических элементов изображения, формирующих адресные функции, к адресным входам микросхем 41-43 ППЗУ.

При этом в контактные панельки - 30 блока 11 памяти вставляются только те микросхемы 41-43 ППЗУ, в которые будет записана информация о втором ГЭИ.

В результате указанных действий информация о втором ГЭИ переписывается в блок 11 памяти, а микросхемы

41-43 ППЗУ после программирования вставляются в соответствующие контактные панельки третьего блока 30 памяти 4р второго формирователя 10-2 геометрических элементов изображения.

Аналогично формируются в блоке 11 памяти третий, четвертый и N-й ГЭИ.

После того, как созданы ГЭИ, уст- 45 ройство отображения переходит к выполнению своих основных функций: отображению информации в реальном масштабе времени. При этом с информационного входа 18 устройства во время обратного хода луча экрана индикатора 2 по кадру поступает информационное слово, описывающее каждый ГЭИ и в соответствии с которыми осуществляется работа блоков устройства.Так коды коэффициентов и свободных членов выражений (1) и (2) подаются на установочные входы интеграторов

19-22 и сумматоров 23 и 24

43

20 формирователей геометрических элемен- тов изображения. Коды координат сторон ограничивающего прямоугольника подаются на входы блоков 25-28 сравнения, коды переходов видимости каждого ГЭИ подаются на входы блока 9 наложения геометрических элементов изображения. Коды яркости и цвета каждого ГЭИ записываются в первый блок 6 памяти. Таким образом каждая часть информационного слова попадает в тот блок устройства, работой которого она управляет или является исходными данными для обработки в нем информации, 1

В момент начала прямого хода первой телевизионной строки в видимой части кадра блоки устройства начинают процесс формирования сигнала отображаемого иэображения. Импульсы горизонтальной и вертикальной дискретизации экрана индикатора 2 с выходов синхронизатора 1 поступают на соответствующие входы формирователей

10-1, 10-2. .. 10-N и 13 геометрических элементов изображения, где обрабатываются в соответствии с коэффициентами и свободными членами выражений (1) †(4), в результате чего реализуется моделирование этих выражений во времени. Иоделирование осуществляется синхронно с разверткой экра1 на индикатора 2, в результате чего возникают адресные сигналы m (t) и n (с ). Адресные сигналы поступают на адресные входы третьих блоков 30 памяти, откуда считываются сигналы

ГЭИ, Наклон и положение каждого ГЭИ задаются кодами коэффициентов и свободных членов выражений (1) и (2).

Сигналы ГЭИ поступают на входы блока 9 наложения ГЭИ, а затем и на блок 8 элементов запрета. В блоке 9 наложения геометрических элементов изображения и блоке 8 элементов запрета сигналы ГЭИ упорядочиваются в соответствии с порядком видимости и в позиционном коде поступают на входы дешифратора 7, где преобразуются в двоичный код, который подается на адресные входы первого блока 6 памяти. В первом блоке 6 памяти по двоичным адресам, соответствующим номеру ГЭИ, хранятся коды яркости и цвета каждого ГЭИ. Эти коды преобразуются в цифроаналоговых преобразователях 3-5 в три аналоговых сигна) 354243

21

22 ла, амплитуды которых в каждый момент времени моделируют по яркости и цвету три модулятора цветной ЭЛТ, входящий в индикатор 2. По окончании прямого хода луча по кадру, т.е. с началом обратного хода луча по кадру в течение времени .кадрового гасящего импульса с информационного входа 18 устройства вновь поступает информационное слово, сформированное УВМ и предназначенное для управления работой блоками устройства. Если параметры динамики какого-то ГЭИ остались неизменными, то соответственно не изменилась часть информационного слова, соответствующая этому параметру.

B результате описанного процесса работы устройства отображения на экране индикатора 2 отображается цветное изображение, меняющееся в реальном времени.

Из описания работы устройства при формировании ГЭИ и при отображении информации в реальном масштабе времени следует, что работа блоков устройства в этих режимах идентична.

Это, в свою очередь, позволяет ска-, зать, что программно-математическое обеспечение УВМ остается неизменным, .использует одни и те же подпрограммы преобразования изображений (переме1 щение, вращение и т.д.), т.е. не требует дополнительных затрат на создание программно-математического обеспечения УВМ при формировании ГЭИ.

В качестве примера возьмем изображение авиационного прибора (фиг.5).

В этом приборе одним из ГЭИ является изображение вращающегося полукруга(фиг.6), имитирующего линию горизонта. При формировании изображения полукруга в качестве исходного ГЭИ берется прямая, координаты конечных точек которой совпадают с координатами центра поля индикации и координа. тами точки окружности, описывающей круг. Эта прямая с помощью формирователя 17 записывается в четвертый блок 31 памяти формирователя 13 геометрических элементов изображения.

Затем, используя подпрограмму вращения изображения, прямую вращают в заданных пределах, а запомненная траектория движения прямой записывается в четвертый блок 31 памяти первого формирователя 10-1 геометрических элементов иэображения. Таким образом

10

40 чены к второму выходу синхронизатора, 5р о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

35 формируется указанный ГЭИ, который затем описанным способом переписывается в блоке 11 памяти ППЗУ 14.

При отображении изображения полукруга также используется подпрограмма вращения с той разницей, что в ней в качестве начальных условий за- дан другой угол, в пределах которого осуществляется вращение изображения.

Аналогично в устройстве формируются другие ГЭИ.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора, содержащее синхронизатор, первый выход которого подключен к синхронизирующему входу цветного телевизионного индикатора, видеовходы которого подключены к выходам первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей соответственно, информационные входы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам первого блока памяти, информационный вход которого является информационным входом устройства, адресный вход первого блока памяти подключен к выходу дешифратора, информационный вход которого подключен к выходу блока элементов запрета, вход которого подключен к выходу блока наложения геомет- . рических элементов изображения, информационный вход которого подключен к информационному входу устройства, соединенному с информационным входом синхронизатора и первыми информационными входами формирователей геометрических элементов иэображений группы, выходы которых подключены к соответствующим управляющим .входам блока наложения геометрических элементов изображения, синхронизирующие входы формирователей геометрических элементов изображения группы подклюцелью повьппения быстродействия устройства, оно содержит второй блок памяти, формирователь сигналов записи и контроля, формирователь геометрических элементов изображения, первый и второй коммутаторы, счетчик и формирователь исходных геометрических элементов изображения, информационный вход которого подключен к инфор24

1354243

fO-fð 10-2, 10-3, Я

Риг.2 мационному входу устройства, синхронизирующий вход формирователя .исходных геометрических элементов изображения соединен с вторым выходом

5 синхронизатора, соединенным с синхронизирующими входами первого коммутатора и счетчика, установочный вход которого подключен к первому выходу формирователя сигналов записи и конт- ð роля, второй и третий выходы которого подключены соответственно к адресному и управляющему входам второго блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу 15 формирователя сигналов записи и контроля, второй информационный вход которого подключен к информационному входу устройства, соединенному с .информационными входами второго блока 2о памяти, первого и второго коммутаторов и формирователя геометрических элементов изображения, первый выход которого подключен к вторым информационным входам первого формировате- 25 ля геометрических элементов изображения группы, блока наложения геометрических элементов изображения и формирователя сигналов записи и контроля, управляющий вход которого подключен к выходу первого коммутатора, второй информационный вход формирователя геометрических элементов изображения подключен к выходу второго коммутатора, информационные входы которого подключены соответственно к выходам формирователей геометрических элементов изображения группы, соединенным соответственно с вторыми информационными входами формирователей геометрических элементов иэображения группы, кроме первого, управляющий вход второго коммутатора подключен к выходу формирователя исходных геометрических элементов изображения, соединенному с третьими информационными входами формирователей геометрических элементов изображения группы.

) 354243

1354243

ВНИИПИ Заказ 5699/46 ТиРаж 433 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4