Устройство для отображения информации на экране электронно- лучевой трубки

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения устройств отображения графической информации, например в цифровых осциллографах. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства, которая достигается введением счетчика координаты X, второго регистра координаты Y и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет отображать форму исследуемого сигнала, делать отметки в характерных точках графика и с высокой скоростью менять информацию на экране, т. е. производить отображения в динамике. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 06 F 3/153

ГОСУДАРСТВЕНН6!й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620418/24 (22) 14.12.88 (46) 07,10.91. Бюл. М 37 (72) А. П. Галкин (53) 681.327.11(088,8) (56) Патент США hh 4237543, кл. 6 06 F 3/14, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

% 1587482, кл. G 06 F 3/153, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть исИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения устройств отображения графической информации, например в цифровых осциллографах.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — примеры структурной схемы преобразователя кодов.

Устройство содержит блок 1 управления, счетчик 2 координаты Х, первый 3 и второй 4 регистры координаты У, мультиплексор 5, блок 6 памяти, преобразователь

7 кодов, регистр 8 сдвига, регистр 9 вывода, регистр 10 ввода, шин н ый формирователь

11, блок 12 синхронизации, генератор 13 кадровой и строчной разверток, видеоусилитель 14, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 15. На фиг. 1 позицией 16 обозначен микропроцессорный блок, позицией 17—

„„SU„„1682997 А1 пользовано для построения устройств отображения графической информации, например в цифровых осциллографах. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства, которая достигается введением счетчика координаты Х, второго регистра координаты Y и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет отображать форму исследуемого сигнала, делать отметки в характерных точках графика и с высокой скоростью менять информацию на экране, т. е. производить отображения в динамике. 2 ил. блок микропрограммного управления, позицией 18 — управляющий регистр блока микропрограммного управления, позициями

19 — 22 — соответственно генератор тактовых импульсов, счетчик точек, счетчик строк, формирователь синхросигналов блока синхронизации.

Устройство работает следующим образом, Блок 17 микропрограммного управления представляющий собой распределитель сигналов на 16 тактов, постоянно формирует управляющие сигналы, определяющие цикл работы блока 6 памяти, который состоит из двух интервалов: постоянно имеющего место во время прямого хода строчной и кадровой развертки интервала подготовки отображаемой информации для выполнения регенерации изображения (во время обратного хода интервал подготовки отсутствует) и интервала времени для обра1682997 ботки информации в блоке 6 памяти микропроцессорным блоком 16 по мере обращения, В интервале подготовки отображаемой информации для регенерации блок 12 синхронизации определяет адрес отображаемого слова в блоке 6 памяти и производит обращение к нему через мультиплексор 5 с целью чтения очередного слова (двух байт) данных, которое в следующем цикле отображается на экране ЭЛ Г 15, Считанная информация ЗУР заносится в регистр 8 сдвига, с помощью которого преобразуется в последовательность видео<:игнэлов, поступающих на вход видеоусилителя 14. К моменту времени, когда информация регистра 8 последовательно преобразована в видеосигналы, блоком 12 синхронизации совместно с блоком 17 микропрограммного управления подготавливаются следующие два байта информации и заносятся в регистр 8, образуя таким образом непрерывную последовательность видеосигналов во время прямого хода разверток, Ка входы генератора 13 кадровой и строчной разверток из блока 12 синхронизации поступают синхронизирующие сигналы кадровой и строчной разверток.

Время преобразования слова данных в последовательность видеосигналов гораздо больше, чем время, необходимое для подготовки следующего слова, и поэтому .остальное время цикла отображения отводится для обработки информации микропроцессорным блоксм 16 в блоке 6 памяти, которая определяется заданием кода операции блоку 17 микропрограммного управления. Возможны следующие операции: запись байта в блок 6 памяти; чтение байта данных блока 6 памяти; установка любого бита в байте, находящегося в блоке 6 памяти, позволяющая произвести отображение одного элемента на экране ЭЛТ; очистка указанного бита в байте блока 6 памяти, производящая стирание одного элемента отображения; очистка-установка заданных битов информации, находящихся в блоке 6 памяти ЗУР, в резу и тате которой в одном цикле отображения производится очистка одного бита информации и установка другого.

Микропроцессор, кроме указанных операций, производит обработку входной информации согласно алгоритмам работы устройства, представленным и оформленным в виде программного обеспечения, находящегося в блоке постоянной памяти микропроцессорного блока 16. Предполагается, что представленное устройство отображения используется в многомодульной

55 системе, например в осцилло. рафе, где микропроцессор, наряду с задачей ic n=,ддержке функционирования устройства отображения, выполняет такие же действия по отношению к другим модулям, координирует их работу, при необходимости выполняя определенную последовательность действий при запуске, сборе, обработке информации, т, е. микропроцессор является центральным управляющим элементом многомодульной системы, и действия, выполняемые в отношении устройства для отображения, являются лишь фрагментом в общем алгоритме работы системы.

Для выполнения записи байта информации в блок 6 памяти микропроцессором производятся следующие операции: запись адреса байта данных в счет ик 2 координаты Х и первый регистр 3 координаты Y no шине данных микропроцессора (информационный вход-выход блока 1 управления); загрузка записываемых данных s регистр 10 ввода через шину данных; установка кода операции байтовой записи в управляющий регистр 18 блока микропрограммного управления.

После получения кода указанной операции блок 17 микропрограммного управления в текущем или очеред;-ом цикле отображения формирует управляющие сигналы, которые обеспечивают запись байта данных, находящегося в регистре 10 ввода, соде зжимое которого передается на информационный вход блока 6 памяти. Адрес ячейки, в которую производится запись байта, определяется содержимым регистра 3 и старшими разрядами счетчика 2. Запись байта данных в блок 6 памяти производится в интервале времени, п редназначенном для обработки информации микропроцессором.

В конце указанного интервала управляющий регистр 18 устанавливается в исходное ,состояние. Время выполнения операции записи байта, как правило, равно половине времени одного цикла отображения..

Для выполнения чтения байта из блока

6 памяти программно производятся следующие действия: загрузка адреса байта данных в счетчик 2 и регистр 3; установка кода байтового чтения в управляющий регистр

18; чтение полученного байта данных из регистра 9 вывода в микропроцессор по шине данных, После получения кода операции байтового чтения блок 17 микропрограммного управления в текущем или очередном цикле отображения генерирует управляющие сигналы, которые обеспечивают чтение байта данных из блока 6 памяти, передачу его на входы и запись в регистр 9 вывода, При

1682997 обращении к регистру 9 вывода с целью чтения данных его содержимое передается через шинный формирователь 11 на шину данных для последующего считывания вмикропроцессор. В конце выполнения one- 5 рации, как и в случае других операций, управляющий регистр 18 возвращается в исходное состояние, операции байтового чтения или записи используются для оперативного доступа к байту данных, находящегося в блоке 6 памяти, например при выполнении его диагностики.

Для выполнения операции установки бита микропроцессором производятся следующие действия: запись адреса бита, определяемого координатами Х и Y элемента отображения в счетчик 2 и регистр 3; установка в управляющий регистр 18 кода операции установки бита.

После получения указанного кода блок

17 микропрограммного управления в текущем или очередном цикле формирует управляющие сигналы, которые обеспечивают чтение байта данных из блока 6 памяти, в котором находится указанный бит, передачу и запись в регистр 9 вывода, содержимое которого поступает на вход преобразователя 7 кода, преобразование преобразователем 7 байта, заключающееся в установке бита в единицу, определяемого младшими разрядами координаты Х (остальные разряды байта данных передаются беэ изменения), и передачу на вход блока 6 памяти с последующей записью по указанному адресу. В данном случае выполняется цикл чтение — модификация — запись, при котором производятся чтение байта данных по определенному адресу, изменение его — битовая установка или очистка, запись полученного байта данных по прежнему адресу. При этом адрес байта определяется как конкатенация содержимого регистра 3 и старших разрядов счетчика 2, Младшая часть координаты Х определяет номер бита в байте.

После выполнения операции производится установка в исходное состояние управляющего регистра 18.

Для выполнения операции очистки бита микропроцессором выполняются действия, аналогичные для операции установки бита, за исключением того, что в управляющий регистр 18 заносится код операции битовой очистки, далее выполняются те же действия, что и при битовой установке, Отличив заключается в том, что преобразователь 7 кодов производит очистку бита в байте (установку в ноль) определяемого состоянием младших разрядов счетчика 2. Такии образом обеспечивается выполнение цикла чтение — модификация — запись.

Преобразователь 7 кодов работает в одном из следующих режимов: передачи содержимого регистра 9 вывода на вход блока

6 памяти с установкой в единицу определеннога бита содержимого регистра 9 вывода; передачи содержимого регистра 9 вывода на вход блока 6 памяти с очисткой определенного бита содержимого регистра 9 вывода.

Режимы установки и очистки битов используются для выполнения действий по отображению некоторых графических элементов, например маркеров на отображаемом -сигнале, при изменении положения которых необходимо выполнить операции по очистке и установке нескольких элементов отображения.

Для выполнения режима установки бита в ноль или единицу отводится шесть тактов в цикле отображения, для режима записи или чтения байта данных — три такта, для подготовки данных для регенерации используются также три такта.

Для режима очистки-установки битов микропроцессор выполняет следующие действия: запись Y-координаты бита, подлежащего очистке, в регистр 3 (значение Х-каординаты остается прежним); загрузку

Y-координаты бита, подлежащего установке, в регистр 4; установку в управляющий регистр 18 кода операции, указывающего на выполнение режима очистки-установки битов.

После получения указанного кода блок

17 микропрограммного управления формирует сигналы, необходимые для выполнения режима очистки бита (установки в ноль), определяемого содержимым регистра 3 и счетчика 2, а затем в этом же цикле отображения производят установку бита в единицу с координатами, определяемыми содержимым регистра 4 и счетчика 2. Таким образом, указанный режим представляет собой режим по очистке и установке битов, выполняемых последовательно в одном цикле отображения и занимающих 12 тактов. В конце выполнения данной операции происходит увеличение на единицу значения счетчика 2, тем самым обеспечивается возможность проведения вышеперечисленных действий над элементами отображения с другой Х-координатой. Данный режим наиболее эффективен для выполнения сиены отображаемой информации.

Таким образом, введение счетчика 2 и регистра 4 позволяет одновременно загружать в регистры 3 и 4 для одного цикла отображения Y-координаты элементов, подлежащих стиранию и установке (Х-координата элементов формируется аппаратно с помощью счетчика 21, За счет этого повышается быстродействие ус. РайстВЗ.

Формула изобретения

Устройство для отображения информа- 5 ции на экране электронно-.лучевой трубки (ЗЛТ), содержащее блок управления, первый регистр координаты У, мультиплексор, блок памяти, преобразователь кодов, регистр выВода, реГистр ВВада, шинныЙ фОрмираэа- (9 тель, регистр сдвига, генератор кадровой и строчной разверток, блок синхронизации, видеоусилитель, инфсрмацианный вход которого соединен с выходам регистра сдвига, информационные входы которого соедине- 15 ны с выходами блока памяти, адресные входы которого соединены с выходами мультиплексора, первые информационные входы которого соединены с первым и вторым выходами блока синхронизации, тр8- 2О тий и четвертый выходы которого соединены с синхраэходами генератора кадровой и строчной развертак, выходы которого соединены с отклоня(ощей системой

ЭЛТ, модулятор KGTopoA llopKlllo÷e« K эыха- 25 ду видеоусилителя, вторые информационHbl8 ВХОДЫ МУЛЬТИПЛЕКСОРЗ СОЕДИНЕНЫ С

ВыхОдОм первоГО pei ècTp3 координаты Ъ „ выход преобразователя кодов подключен к информационному входу блока памяти, сое- 30 диненному с выходом регистра ввода, и(формациО«ный ВхОд катОрсГО соединен с информационным входам первого регистра координаты У, подключен K инфОрмзцианнОму вхоДУ-выхоДу блОкз упрзэл8ния, NH- Зб формационный вход (оторого является информационным вход(1М у(:.трайстэз., информационный вход преобразователя ксдов подключен к Выход 1 регистра Вывода, соединенному с информационным входом 40 винного формирователя, выход которого

ПОДКЛЮЧЕН К ИнфаРМЗЦИОННЫМ вхадгМ-выходам устройства, информационные входь( регистра вывода соединены с выходами блока памяти, управляюшие входы кот.;;рога= соединены с выходами группы Cn:: <а ii1зьэления, тактовый, адресный и первый: Гторой управляющие входы KGT; р-i;:-; соединены соответственна с пятым, шестым и седьмым выходами блаха синхронизации и выходом мультиплексора, управляющий вход KGToporo соединен C первым выходом блока управления., второй и третий выходы которого подключены к первому и второму управляющим входам первого Регистра каарди«зты У, первый и второй управляющие входы преобразователя кодов соединены с четвертым и пятым выходами блока управления, шестой выход которого соединен с первым управляющим

ВхОдОм РВГистра Вывода; Втааой управляющийй вход которого подключен к выходу

МУЛЬТИПЛЕКСОРЗ, С8ДЬМОЙ ВЫХОД ОЛОКЗ УПравления подключен к управляющему входу регистра сдвига, тактовый эхоq которого соединен с пя1 ым Выходам блОкз синхронизации, управляющий вход шиннога формирователя соединен с восьмым выходом блока управления, девятый и десятый выходы которого соединены с первым и вторым управляющими входами регистра ввода., о r л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения быстродействия, оно содержит счетчик координаты X и второй регистр коаодинаты У, вы (оды которых соединены с в1Орым информациОнными Входами мультипл,:-,.Сора, выходы счетчика коадинаты Х соединены с адресными входами преобразователя кодов, информационные входы счетч (ка координаты Х и BTQpo а регwcTp3 координаты Y соединены с информационным входом-выходом блока управления„ одиннадцатый и двенадцатый выходы которога соединены с управляющим и тактовыми входами счетчика координаты Х, первый

И BTGPG(il УПРЗВЛЯЮЩИ8 ВХОДЫ BTQPGfo РегисТр3 KoQp@HH3TbI т соединены с таинадцатым и третьим ВыхоДами блока управления.

1682997

1682997

УА

Да

РД5

РХЕ

Составитель А. Коробов

Редактор Т. Юрчикова Гехред M.Mîðãåíòàë . Корректор О. Ципле

Заказ 3413 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101