Устройство для отображения графической информации на телевизионном индикаторе

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих систем визуального отображения. Целью изобретения является повьшение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в уст- . ройство, содержащее блок 1 синхрони-, зации, регистр 2 цвета, счетики 3 и 4, коммутаторы 5 и 6, триггеры 7 и 8, дешифратор 9, коммутатор 10, блок 11 памяти, регистр 12, модуляционный блок 13 и телевизионный инди катор 14, дополнительно введены регистр 15 формата, блок 16 управления стиранием, группа 17 блоков памяти признаков, преобразователи 18 и 19 кода, регистры 20, 21 и 22, коммута- ,торы 23, 24 и 25, группы 26 и 27 элементов ИЛИ. Введение перечисленных блоков, регистров, коммутаторов, преобразователей кода и элементов позволяет ускорить вывод в устройство подлежащего визуализации изображения за счет возможности присваивать записываемые в блок 11 памяти значения цвета не только отдельным элементам изображения, но и группам соседних однородно окрашенных элементов. Процесс стирания изображения совмещается с его визуализацией. 3 табл., 3 ил. Г (Л 00 4 to puft

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) . (51)4 G 09 G 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3

4ь.

К) 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4100946/24-24 (22) 05.08.86 (46) 15.,02.88. Бюл. М 6 (71) Донецкий политехнический институт (72) E.À.Áàøêîâ и А.Я.Аноприенко (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 732941, кл. G 06 F 3/153, 1978.

Авторское свидетельство СССР

9 1153343, кл. G 09 С 1/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ТЕЛЕВИЗИОННОМ

ИНДИКАТОРЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих систем визуального отображения.

Целью изобретения является повьппение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок 1 синхрони-

g/ет зации, регистр 2 цвета, счетики 3 и 4, коммутаторы 5 и 6, триггеры 7 и 8, дешифратор 9, коммутатор 10, блок 11 памяти, регистр 12, модуляционный блок 13 и телевизионный индикатор 14, дополнительно введены регистр 15 формата, блок 16 управления стиранием, группа 17 блоков памяти признаков, преобразователи 18 и 19 кода, регистры 20, 21 и 22, коммута,торы 23, 24 и 25, группы 26 и 27 элементов ИЛИ. Введение перечисленных блоков, регистров, коммутаторов, преобразователей кода и элементов позволяет ускорить вывод в устройство подлежащего визуализации изображения sa счет возможности присваивать записываемые в блок 11 памяти значения цвета не только отдельным элементам изображения, но и группам соседних однородно окрашенных элементов. Процесс стирания изображения совмещается с его визуализацией. 3 табл., 3 ил.

1374272

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих систем визуального отображения.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для отображения графической информации; на фиг.2 — струк- 10 турная схема группы блоков памяти признаков; на фиг. 3 — структурная схема блока управления стиранием.

В табл. 1 — 3 показано функционирование .первого, второго и третьего 15 преобразователей кода соответственно.

Устройство для отображения информации на телевизионном индикаторе содержит блок 1 синхронизации, первый регистр 2, первый 3 и второй 4 20 счетчики, первый 5 и второй 6 коммутаторы, первый 7 и второй .8 триггеры, дешифратор 9, третий коммутатор 10, блок 11 памяти, второй регистр 12, модуляционный блок 13, телевизионный 25 индикатор 14, шестой регистр 15, блок 16 управления стиранием, группу 17 блоков памяти признаков, пер.— вый 18 .и второй 19 преобразователи кода, третий регистр 20, четвертый 21 30 и пятый 22 регистры, четвертый 23, пятый 24 и шестой 25 коммутаторы, первую 26 и вторую 27 группы элемен- тов ИЛИ.

Группа 17 блоков памяти признаков из б 281, . 28> naMsiTH признаков.

Блок 16 управления стиранием состоит из группы 29 элементов И и тре- 40 тьего преобразователя 30 кода.

Блок 1 синхронизации предназначен для формирования на первом выходе смеси гасящих и синхронизирующих импульсов, обеспечивающих работу моду- 45 ляционного блока 13, на втором выходе — тактового сигнала с частотой дискретизации изображения вдоль строки телевизионного растра, на третьем выходе — строчного синхросигнала, на четвертом выходе — кадрового синхросигнала.

Регистр 2 предназначен для хранения текущего значения цвета.

Счетчик 3 является счетчиком координаты Х. Его первый вход является счетным, и на него поступает тактовый сигнал, по переднему входу которого происходит переключение счетчика. Второй вход счетчика является установочным.

Счетчик 4 является счетчиком коор- динаты У, и на его первый вход в качестве счетных импульсов поступает строчный синхросигнал. Второй вход, на который поступает кадровый синхросигнал, является установочным.

Коммутатор 5 предназначен для коммутации значения координаты Х в зависимости от значения сигнала на управляющем входе: при нулевом значении управляющего сигнала на выход коммутатора поступает значение координаты

Х с третьего входа устройства.

Коммутатор 6 предназначен для коммутации значения координаты Y в зависимости от значения сигнала на управляющем входе: при нулевом значении управляющего сигнала на выход коммутатора поступает значение координаты

Y с четвертого входа устройства.

Триггеры 7 и 8 предназначены для хранения признака стирания. При этом . триггер 7 устанавливается в единицу сигналом "стирание" с первого входа устройства и сбрасывается в ноль по переднему фронту сигнала с выхода триггера 8, в который по переднему фронту поступающего на управляющий вход кадрового синхроимпульса переписывается значение с выхода триггера 7.

Дешифратор 9 предназначен для выдачи при нулевом значении сигнала на управляющем входе, нулевого сигнала только в том разряде (здесь и далее имеются ввиду двоичные разряды) выходного слова, номер которого соответствует значению кода на информационном входе дешифратора.

Коммутатор 10 при нулевом значении сигнала на управляющем входе коммутирует на первый выход информацию с первого информационного входа, а на остальные выходы — с второго информационного входа. При единичном управляющем сигнале на выход коммутируется информация с третьего информа- ционного входа, разрядность которого, как и суммарная разрядность первого и второго информационных входов, равна количеству выходов коммутатора, каждый из которых является одноразрядным. Младший разряд третьего информационного входа является инверсным.

1374272

Блок 11 памяти служит для хранения значений цвета для всех элементов изображения ° Адрес элемента изображения, поступающий на адресные входы блока 11 памяти, слагается иэ координаты Х, младшие разряды которой поступают на первый адресный вход, а старшие — на третий адресный вход, и координаты У, младшие разряды которой поступают на второй адресный вход, а старшие — на четвертый адресный вход. Запись информации в блок 11 памяти происходит при нулевом значении сигнала на его управляющем входе. 15

Регистр 12 служит для приема информации из блока 11 памяти по переднему фронту сигнала на управляющем входе.

Модуляционный блок 13 на основе 20 информации о цвете, поступающей на

его второй вход, а также гасящих и синхронизирующих импульсов, поступающих на его первый вход, формирует сигнал, поступающий на вход телеви- 25 зионного индикатора 14.

Регистр 15 формата предназначен для хранения текущего значения формата записи информации об изображении.

Различные значения формата соответст - 30 вуют различным размерам квадратных групп элементов изображения, которым при записи одновременно присваивается текущее значение цвета.

Блок 16 управления стиранием служит для организации одновременного стирания и визуализации текущего кадра изображения. Входящие в состав блока 16 управления стиранием груп- 40 па 29 элементов И и третий преобразователь 30 кода позволяют на основе информации о текущих значениях координат отображаемого элемента изображения формировать сигналы записи, 45 только для тех блоков 28 памяти признаков, в которых считанная в текущем такте информация в последующем уже .до конца визуализации кадра считываться не будет. Сигналы записи формируются при нулевом значении сигнала на управляющем входе третьего преобразователя 30 кода. При единичном значении управляющего сигнала во всех разрядах на выходе третьего преобразователя 30 кода независимо от информации на входе будут единичные значения, соответствующие отсутствию сигналов записи.

Группа 17 блоков 28,...„28„ памяти признаков служит для хранения признаков однородности фрагментов отображаемого изображения. При этом блок

28> памяти хранит признаки однородности для квадратных фрагментов, представляющих группы из четырех элементов изображения. Блоки 28,...,28 хранят признаки однородности для более крупных квадратных фрагментов, состоящих, например, из М элементов, где М = 2 " при К=2,...,п. Блок 28, хранит признаки однородности для наиболее крупных фрагментов иэображения, например четырех фрагментов, получаемых половинным делением всего изображения по каждой из координат. В этом случае объем блока 28, составляет четыре одноразрядных ячейки памяти, для адресации которых достаточно использовать только старшие разряды координат Х и Y. Объем Q каждого последующего блока 28,...,28,...,28 „ памяти признаков может быть вычислен по следующей формуле: Q.=2, где х=2,...,п. При стирании во все ячейки блоков 28„... °,28„ памяти признаков записываются единичные значения, что соответствует отсутствию однородных фрагментов, задаваемых записью нулевых значений в соответствующие ячейки блоков памяти признаков.

Первый и второй преобразователи 18 и 19 кода предназначены для формирования маскирующего кода, который позволяет при записи и считывании квадратных однородных фрагментов изображения модифицировать адрес обращения к блоку 11 памяти таким образом, что обращение происходит к ячейке с максимальным для данного однородного фрагмента адресом. Модификация адреса выполняется с помощью первой 26 и второй 27 групп элементов ИЛИ. На первый вход каждого из элементов ИЛИ указанных групп поступает один из разрядов маскирующего кода, а на второй вход — соответствующий разряд адреса.

Третий, четвертый и пятый регистры 20, 21 и 22 служат для промежуточной буферизации значений соответственно координаты Х, маскирующего кода и координаты Y. Введение перечисленных регистров вызвано тем, что для нормального функционирования блока 11 памяти необходимо опережающее считы-. вание информации из группы 17 блоков

1374272 памяти признаков. Запись в регистры

20, 21 и 22 осуществляется по заднему фронту сигнала, поступающего на их управляющие входы.

Коммутаторы 23, 24 и 25 предназначены для коммутации значений соответственно координаты Х, маскирующего кода и координаты Y. При нулевом значении сигнала на управляющих входах коммутаторов на их выходы коммутируется информация с входов устройства и второго преобразователя 19 кода, иначе — информация с выходов регистров 20, 21 и 22. Нулевое значение сигнала, поступающего на-управляющие входы коммутаторов с пятого входа устройства, назначает режим

"Запись" работы устройства. В этом режиме в блок 11 памяти записывается 20 новое изображение. При единичном значении сигнала на пятом входе устройства назначается режим "Визуализация", в котором происходит отображение информации и, если взведен в еди- 25 ничное состояние триггер 8, одновременное стирание содержимого блока 11 памяти и блоков 28„,...,28„ памяти признаков.

Устройство работает следующим образом.

Для выполнения стирания в регистр

2 записывается требуемое значение фонового цвета, на пятый вход устройства подается единичное значение и вэводится в единицу триггер 7. По кадровому синхроимпульсу единичное значение из триггера 7 переписывается в триггер 8, что приводит к сбрасыванию в ноль триггера 7, переключе ние коммутатора 10 и началу процесса стирания содержимого блоков памяти устройства. При стирании в блок 1I памяти записывается фоновое значение цвета, а в блоки 28„,...,28 „ памяти

45 признаков — единичное значение с выода триггера 8. До следующего кадрового синхроимпульса с помощью счетчиков 3 и 4 будет произведен перебор всех адресов и, соответственно, произойдет запись во все ячейки блоков памяти устройства. Смена адреса, формируемого счетчиками 3 и 4, происходит по переднему фронту тактового сигнала, поступающего с второго входа блока 1 синхронизации. При единич- 5 ном значении тактового сигнала по вновь сформированному адресу считывается информация из блоков 28,...,28> памяти признаков и по заднему фронту тактового сигнала записывается через первый преобразователь 18 кода в четвертый регистр 21. В третий и пятый регистры 20 и 22 по заднему фронту тактового сигнала переписываются через первый и второй коммутаторы 5 и 6 значения координат из счетчиков 3 и 4. При нулевом значении тактового сигнала происходит запись в блоки

28„,...,28„ памяти признаков и считывание информации по новому адресу из блока 11 памяти. Считанная из блока

11 памяти информация по заднему фронту тактового сигнала записывается во второй регистр 12. Запись нового значения в блок 1I памяти происходит при единичном значении тактового сигнала, для чего младший разряд третьего входа коммутатора 10 выполнен инверсным. Таким образом, наличие блока 16 управления стиранием и разнесение во времени тактов записи и чтения для группы 17 блоков памяти признаков и блока 11 памяти позволяет совместить процесс визуализации текущего изображения со стиранием содержимого блоков памяти устройства. При появлении на четвертом выходе блока 1 синхронизации кадрового синхросигнала в триггер 8 переписывается нулевое значение из триггера 7. На этом процесс стирания заканчивается. Задний фронт сигнала на выходе триггера 8, поступающий на второй выход устройст-. ва, может служить в качестве сигнала прерывания, инициирующего смену значения сигнала на пятом входе устрой- ства и начало работы устройства в режиме "Запись".

В режиме "Запись" единичное значение, поступающее с пятого входа устройства, переключает коммутаторы 5 6

23 и 25 на прием адресной информации с третьего и четвертого входов устройства, а коммутатор 24 — на прием маскирующего кода с второго преобразователя 19 кода. При записи в первый регистр 2 заносятся соответствующие значения цвета, в шестой регистр 15значения формата, на третьем и четвертом входах устройства. устанавливаются значения координат Х и Y после чего на второй вход устройства подается в качестве сигнала записи нулевой импульс, который через третий коммутатор

10 поступает на управляющий вход блока

11 памяти, а также поступает на управляю1374272 щий вход дешифратора 9, который в соответствии со значением формата на

его информационном входе вырабатывает нулевой сигнал в одном иэ разрядов выхода при условии, что код формата отличается от нулевого. Через третий коммутатор 10 нулевой сигнал поступает на управляющий вход одного из блоков 28,...,28„ памяти признаков, в соответствующую ячейку которого записывается нулевое значение. Нулевой код формата означает, что значение цвета при записи присваивается только тому элементу иэображения, координаты 15 которого установлены на третьем и четвертом входах устройства. Код формата с единицей только в младшем разряде означает, что записываемое значение цвета присваивается группе из 2() четырех соседних элементов изображения, адресуемых входными координатами Х и Y с замаскированными младшими разрядами.. Фактически значение цвета записывается только в одну ячейку 25 блока 11 памяти, координаты которой имеют единицы в младших разрядах, а в соответствующую ячейку блока 28 памяти признаков, записывается нулевое значение, явдяющееся признаком однородности цвета для данной группы из четырех элементов изображения.

Аналогично производится запись и с использованием других форматов. Если обозначить численное значение формата через К, то записываемое значение цвета будет одновременно присваиваться группам из M элементов изображения, где М=2, а при адресации ука к занных групп- в каждой из координат 4О

X Y будут замаскированы К младших разрядов, и значение цвета фактически запишется в ячейку, каждая из координат Х и Y которой имеет .в К младших разрядах единицы и которая будет, 45 считываться при адресации любой другой ячейки из данной группы. При завершении записи нового изображения изменением значения сигнала на пятом входе устройства устанавливается режим "Визуализация", в котором происходит отображение выводимой информации на экране телевизионного индикатора.

Таким образом, запись однородных фрагментов изображения может быть ускорена в зависимости от их размеров и, соответственно, форматов записи в 4, 16, 64, 256 и более раз.

Следовательно, вывод всего изображения в целом существенно ускоряется

У что позволяет, в частности, исполь зовать предлагаемое устройство для отображения динамической информации. При этом вывод нового иэображения может осуществляться в межкадровый промежуток времени, а при визуализации кадра будет каждый раз производиться стирание фоновым цветом, для чего по окончании вывода каждого нового изображения вводится в единицу первый триггер 7, вследствие чего второй триггер 8 будет постоянно сохранять единичное значение. В этом случае для синхронизации вывода изображений с ходом телевизионной развертки может использоваться поступаю" щий на второй выход устройства кадровый синхросигнал,,формируемый блоком синхронизации.

Формула и з обретения

Устройство для отображения графической информации на телевизионном индикаторе, содержащее блок синхронизации, первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый, второй и третий коммутаторы, первый и второй триггеры, дешифратор, блок памяти, модуляционный блок, выход которого подключен к видеовходу телевизионного индикатора, синхровход модуляционного блока соединен с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу второго регистра и тактовому входу первого счетчика, установочный вход которого и тактовый вход второго счетчика подключены к третьему выходу блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с установочным входом второго счетчика и тактовым входом второго триггера, информационный вход которого подключен к выходу первого триггера, установочный вход которого является первым входом устройства, первым выходом которого является выход второго триггера, соединенный с тактовым входом первого триггера и управляющим входом третьего коммутатора, первый информационный вход которого, соединенный с управляющим входом дешифратора, является вторым входом устройства, третьим и четвертым входами которого являются первые информационные входы соответственно первого и второго коммутаторов, вторые инфор10

1374272

0000001

0000011

00001 1

1 1 1 1 1 1 1

1.11110Х.

1 1 110ХХ мационные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго счетчиков, управляющий вход первого коммутатора, соединенный с управляющим входом второго коммутатора, является пятым входом устройства, шестым входом которого является информационный вход первого регистра, выход которого подключен к информаци- 10 онному входу блока памяти, управляющий вход которого подключен к первому выходу третьего коммутатора, а выход блока памяти подключен к информационному входу второго регистра, выход которого подключен к второму информационному входу модуляционного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит группу блоков памяти, первый и второй преобразователи кодов, третий, четвертый, пятый и шестой регистры, четвертый, пятый и шестой коммутаторы, первую и вторую группы элементов ИЛИ и блок управления стиранием, первый и второй информационные входы которого связаны с выходами соответственно первого и второго счетчиков, а управляющий вход блока управления стиранием и управляющие входы третьего, четвертого и пятого регистров соединены с вторым управляющим выходом блока синхронизации, выход блока управления стиранием подключен к третьему информационному входу третьего коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом дешифратора, информационный вход которого и вход третьего преобразователя кода подключены к выходу шестого регистра, вход которого является седьмым входом устройства, выходы третьего коммутатора с второго по последний сое- L динены с управляющими входами группы блоков памяти, выходы которой подключены к входам первого преобразователя кодов, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход которого подключен к первому информационному входу пятого коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго преобразователя кода, а выход пятого коммутатора соединен с первыми входами элементов ИЛИ первой и второй групп, вторые входы которых связаны с первыми выходами соответственно четвертого и шестого коммутаторов, а выходы первой и второй групп элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым адресными входами блока памяти, третий и четвертый адресные входы которого подключены к вторым выходам соответственно четвертого и шестого коммутаторов, пер-, вые информационные входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами устройства, а вторые информационные входы четвертого и шестого коммутаторов подключены к выходам соответственно третьего и пятого регистров, информационные входы которых поразрядно связаны с выходами соответственно первого и второго коммутаторов, выходы которых с второрого по последний соединены также с адресными входами группы блоков памяти, информационные входы которой подключены к выходу второго триггера, управлящие входы четвертого, пятого и шестого коммутаторов соединены с пятым входом устройства, вторым выходом которого является четвертый выход блока синхронизации.

Таблица 1

1374272

1 1 10ХХХ

0001111

0011111

0111111

1111111

1 1 ОХХХХ

1 ОХХХХХ

ОХХХХХХ

Разряды

000

001

010

011

100

101

110

111

Х вЂ” безразличное состояние,.

ХХХХХХХО

ХХХХХХО

ХХХХХО 1 1

ХХХХО 1 1 1

ХХХ01111

ХХ011111

Продолжение табл.!

Т а б л и ц а 2

0000001

000001 1

0000 1 1 1

0001111

00 1 1 1 1 1

0111111

111111

ТаблицаЗ

1.1111110

1 1111100

11111000

11110000

1 1 1 0 0 0 0,0

11000000

Х0111111 10000000

Х вЂ” безразличное состояние

У13

1374272.Х1111111

Продолжение табл.3

00000000

1374272

Составитель О.Цапко

Редактор М.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

Заказ 606/47 Тираж 459 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4