Устройство для вывода графической информации

 

Использование: вычислительная техника , растровые многоцветные видеосистемы. Сущность изобретения: устройство содержит 1 блок управления (1), 3 буфера данных

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1>s G 06 F 3/153

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР),I°

II

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869218/24 (22) 20.08.90 (46) 15.08.93. Бюл. (Ф 30 (71) Научно-исследовательский институт

"Научный центр" (72) С.Ф.Бобб, Ю,В.Александров и Ю.Н.Савченко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1698885, кл. G 06 F 3/153, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Использование: вычислительная техника, растровые многоцветные видеосистемы.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании растровых многоцветных систем отображения информации, работающих в полизкранном режиме, обладающих повышенными динамическими характеристиками и высоким разрешением изображения.

Цель изобретения — увеличение информационной емкости устройства и повышение качества вводимой информации за счет повышения числа точек разложения иэображения в строке.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — форматы дескрипторов кодра, полосы (2а) и клетки (2б).

Устройство содержит блок 1 управления, первый буфер 2 данных, первый блок 3 памяти, первый регистр 4, первый счетчик 5, . блок 6 регистров, второй регистр 7, сумматор 8, с третьего по седьмой регистры 9-13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 счетчиСущность иэобретения: устройство содержит 1 блок управления (1), 3 буфера данных (2,-32, 33), 2 блока памяти (3, 31), 7 регистров (4, 7, 9, 10, 11, 12, 13),. 1 блок регистров (6), 7 счетчиков (5, 14, 15, 16, 22, 25, 26), 1 сумматор (8), 1 мультиплексор (27), 1 цифроаналоговый преобразователь (23), 1 блок синхронизации (20), 3 блока сравнения (28, 29, 30), 1-2-18-31-32-27-23, 31-33-27, 1-3-18, 14-5-3: 1-5, 1-6-5, 1-7-8-6, 6-8-1, 1-9-5, 1-1020-18, 1-11-26-18, 1-12-22-28-6, 28-22, 26-28, 1-13-29-5, 13-30-1, 30-4, 14- 9, 14-18, 15-30, 16-14, 16-1, 16-5, 20-1, 20-2, 20-15, 20-22,.

20-5, 20-25-32, 20-26-33, 20-27. 2 ил. ки, шину 17 донных, преобразователь 18 форматов, шину 19 адреса, блок 20 синхронизации, дешифратор 21, пятый счетчик 22, цифро-аналоговый преобразователь 23 (ЦАП).

Позицией 24 обозначен тактовый вход устройства.

Устройство содержит шестой 25 и седьмой 26 счетчики, мультиплексор 27, первый

28, второй 29 и третий 30 блоки сравнения, второй блок 31 памяти, второй 32 и третий

33 буферы донных.

Позициями 34 — 40 обозначены выходы блока 20 синхронизации.

Блок 1 .управления содержит программируемый счетчик 41 и коммутатор 42.импульсов синхронизации.

Дескрипторы представляют собой 32. разрядные слова, в которых закодированы: число строк в полосе М, число клеток в полосе N, коэффициент повторения строк (масштаб по вертикали, MB), биты расшире1833858 ния адреса (РА), приоритет П, количество бит на элемент изображения (пиксел) (БП), номер палитры (ИП), коэффициент увеличения по горизонтали (масштаб по горизонтали МГ, длина клетки на экране L, смещение адреса при переходе к следующей строке клетки S, номер пиксела, с которого начинается выдача на экран в первом слое клетки и номер пиксела, которым заканчивается выдача на экран последнего слова клетки К.

Поле приоритета. В заданную точку экрана может выводиться информация, содержащая в различных ячейках видеопамяти и отображаться в различных режимах. Режимы отобра>кения содержатся в соответству/ ющих полях дексрипторов кадра, полосы или клетки. В каждом из этих декрипторов имеются биты приоритета, комбинация значений которых определяет, из какого дексриптора (кадра) полосы или клетки) берутся режимы отображения.

Поле расширения адреса. Это поле позволяет работать в с выдеопамятью, для адресации которой недостаточно 32-х разрядов видоеслова. Задавая различные значения поля, можно выдавать на экран информацию из различных сегментов видеопамяти. По сути, это старшие разряды расширенного адреса, возможность использования которых зависит от общего объема видеопамяти.

Поле номера палитры. Каждому коду цвета и видеослове может соответствовать несколько цветов или оттенков цвета. Несколько вариантов таблиц цвета для каждого из режимов содер>кится в блоке 31, а номер фактически используемой в данной клетке таблицы задается значением поля номера палитры. Физически значение поля есть старшие разряды адреса блока 31.

Поле масштаба по горизонтам. Это поле задает коэффициент увеличения изображения в пределах данной клетки.

В зависимости от значения поля каждая точка изображения в пределах данной клетки повторяется на экране подряд несколько раз.

Устройство работает следующим образом.

Битовая карта изображения состоит иэ необходимого количества произвольно расположенных в видеопамяти фрагментов блок 3.

Одновременно в видеопамяти хранится таблица дексрипторов, описывающих изображение в терминах полосно-клеточной структуры.

Блок 20 синхронизации представляет собой многорежимный программируемый счетчик, формирующий временную диаграмму развертки кадра в зависимости от содержимого регистров (режима кадра) 10. (режима полосы) 12, (режима клетки) 11.

Блок 20 работает от источника тактовой частоты, поступающей на вход 24 и обеспечивает формирование кадровых синхроимпульсов на выходе 36, импульсов синхронизации выборки/записи видеослова на выходе 35, строчных синхроимпульсов

"0 на выходе 38, импульсов гашения обратного хода на выходе 34, видеочастоты k3 выходе

37, сигнала выборка/запись буфер 32 на выходе 39, сигнала выборка/запись буфера

32 на выходе 40.

15 Диаграмма работы счетчика 41 определяется значениями полей растра атрибутов полосы с преобразователя 18, который задает последовательность записи видеослов;в регистры устройства и назначение каждого

20 очередного видеослова, считываемого иэ памяти. В соответствии с последовательными состояниями счетчика 41 коммутатор 42 выдает импульсы синхронизации иа входы записи регистров устройства.

По кадровому импульсу, вырабатываемому блоком 20 в начале развертки очередного кадра изображения, в счетчик 5 (текущего адреса) заносится фиксированный аппаратно адрес А первого ди дескрип30 тора первой полосы.

Это происходит следующим образом.

По заднему фронту кадрового синхроимпульса блок 20 выдает последовательность импульсов синхронизации

35 выборки/записи видеоданных. По переднему фронту первого импульса на шину 19 адреса выдается значение А, содержащееся в счетчике 5. Из блока 3 видеопамяти) по этому адресу считывается первое слово бло40 ка дескрипторов, которое задним фронтом первого импульса выборки/записи (выход

35) записывается в регистр 4 (адреса следующей полосы), Этим же фронтом увеличивается на 4-е содержимое счетчика 5 и

45 счетчика 42, определяющего в какой регистр будет производиться запись следующего слова, считываемого из видеопамяти.

Аналогично вторым импульсом синхронизации из видеопамяти (блока 3) считывается

50 слово по адресу А+ 4, при этом содержимое полей M u N загружается в регистр 13 (атрибутов текущей полосы), содержимое полей

МВ, PA и П дексриптора первой полосы заносится одновременно в регистр 10(режима кадра) и регистр 12 (режима полосы). Значения полей БП, Nfl u MP заносится также е регистры 10 и 12. Счетчики 5 и 41 слова инкреметируются, по следующему импульсу из видеопамяти в счетчик 5 загружается адрес блока дексрипторов клеток текущей по1833858

10 лосы. Начиная с этого адреса, из видеопамяти считывается и последовательно загружаются- в регистры блока 6 адреса начала ,всех клеток данной полосы (максимальное значение N определяется аппаратной реализацией системы); После этого счетчик 41 устанавливает коммутатор 42 в ="îñòîÿíèå. в котором следующим импульсом синхронизации информационные поля очередного слова в видеопамяти, содержащего информацию о режиме развертки первой клетки полосы, заносятся в счетчик 16 (слов) (поле

L 1) в регистр 7 (смещения) (поле S 1), в регистр 11 (режима клетки} (паля БП1, ЧГ1, Nll1), а поля К1 и H1 — в преобразователь 18 форматов, следующим импульсом сикхронизации содержимое счетчика 5 переписывается в регистр 9 (дескриптора клет vi „à счетчик 5 загружается из первого регистра блока 6 адрес начала первой клетки пало,".ь, Последующими импульсами синхронизации производится считывание из видеогамяти слав видеоданных первой строки растра и запись этих слов в буфер 2 данных.

При этом передним фронтом импульса производится запись слова из видеопамя .и па адресу, содержащемуся в счетчике 5, в буфер 2, а задним — инкрементируется кг 4 счетчик 5, на "1" — счетчик 41, а также декрементируется на "1" счетчик 16. Назначение буфера видеоданных 2 — сопряжение темпа извлечения слов из видеопамяти с темпом выдачи пикселов из преобразователя 18 форматов и записью их в буферы 32 и 33.

Преобразователь 18 форматов трансформи руют 32-разрядные слова, считываемые из памяти, в последовательность кодов, разрядность которых определяется полем БП и

БП1, частота следования — полем МГ или

М Г1. Каждому из этих кодов ставится в соответствие определенный у цвет или оттенок цвета, задаваемый значением поля МП или ИП1, Какие из полей (БП или БП1, МГ или МГ1, ИП или г»П1} определяют режим отображения клетки, зависит от значения поля П в регистрах 10, 11 и 12. Наивысшим приоритетом обладает режим клетки ("1" в соответствующем разряде регистр" 11),,ес.ли в поле П регистра 11 — "0", в поле П регистра 12 — "1", то режим отображения определяется значениями полей регистров

12 и 15. При отсутствии единиц в полях П регистров 11 и 12 содержимое клетки отображается на экране дисплея в соответствии с содержимым регистра 10.

Во время обратного хода кадровой развертки происходит заполнение буфера 32.

Строчным синхроимпул ьсом, поступающим из блока 20, обкуляются счетчики 25 и 26 адресов, По переднему фронту импульса видеочастоты из преобразователя 18 форматов в блок 31 паступае- кад точки, отображаемой на экране и инкрементируются на

"1" счетчи".» 25 и 26. Па заднему фронту сигнала "- äàà гастаты с выхода 27 на вход выборка." зяп:.:.сь б, ферг 32 поступает сигнал згп:.си =. выхода 39. Передним фронтом этага с»»гкглг по адресу, сформированному

Гчетс .:KG ° в .чфер 32 записываются дан ные с выхода блока 31, Яг Охад выборка/за и »" 5::Ф=- "=. -агт"пает сигнал выборки с выходя 40. Передним франтам сигнала с выхода !0 па адресу, сформированному счет»:- ка».» 28, данные с выхода буфера 33 считываютс„-;,и через мультиплексор 27 поступают кг вход цифра-аналогового преоб- . разователя .":.,:: Если на управляющий вход

ЦАГ имг1"лье -à.—.;шекия гуча с выхода 34 подается я,т:.:;-.:;:.:::;."îàêeì, а видеоданные

„;;, эко. .;-:.с вЂ, -,.; .:.-;;, отображаться ке будут.

Па переднему франту следующего импульса ви,=,еачастаты с выхода преабразоватегя 18 кг. гхад блока 31 поступает код следуюгце.: тачки в строке, инкрементируются с::ет : .. .:»?5 и 26.,Цглее повторяется пр ",.еду-,.г э= .""..:.õ ..» видеоданных в буфер 32 и с-:ить.вг,.ие видеоданных. иэ буфера 33.

HQ вре:"»я прямого хада кадровой развертки первым страчкь:м синхроимпульсом обкуляются;-.чет л»к» 25 ";,"26, переключаются входы :..-;ульт .п.-ексара 27, происходитзались садер..а»ь;аг» второй строки кадра в буфер 33; —:.:.-..;г;"- .".эрвай строки кадра из буфера.З : черэ.:-.-..,», ьтиплексор 27 на вход

ЦАП 23. С выходов Г<, 6 и В ЦАП 23 видеосигналы поступают в дисплей.

Размещение буфера 32 и 33 после блока

32 после блока 31 палитр позволяет накапливать и выдавать на ЦАП 23 видеоинформацию в виде., готовом для отображения на экране дисплея, Использование строчной развертки в предлагаемом устройстве для записи видеоданных в буферы позволяет существенно увеличить количества видеоинформации, загружгемой в буфер перед началом очередной строк:., та есть увеличить числа точек, отображаемь.х в одной строке или другими словами, р=-.=вешек. .e видеосистемы.

Фоp ",л;- "»забpе>еHBR

Устройства для вывода графической информации, содержащее первый и второй блоки памяти, л ак управления, блок синхронизации, первый буфер данных, цифроанcïÎÃавый преабаазавгтель, выходы которагс яв":яют.:;:n выходами устройства, управлгпащ.-::= эхад, цифроаналогового преобразовHò:6ë,": ..58L>." ÿá -! с пеовым выходом блока сикхра;-:., : -:ц:",х, гыхад первого блока памяти са.--„.:::. :-;::.;-: с шикай данных, адрес1833858

55 ный вход первого блока памяти соединен с шиной адреса, первый управляющий вход первого блока памяти, соединенный с первым управляющим входгм первого буфера данных, подключен к выходу блока управления, тактовый нход которого, соединенный с вторым упоавляющим входом первого блока памяти, подключен ко второму выходу блока синхронизации, третий выход которого соединен с вторым управляющим входом первого буфера данных, тактовый вход блока синхронизации является тактовым входом устройства, с первого по седьмой регистры, с первого по пятый счетчики, блок регистров, сумматор, преобразователь фор/ матов, дешифратор, с первого по третий блоки сравнения, адресный вход второго блока памяти соединен с выходом преобразователя форматов, первый информационный вход которого соединен с выходом первого буфера данных, второй информационный вход преобразователя форматов соединен " шиной данных, тактовый вход преобразователя форматов соединен с четвертым выходом блока синхронизации, информационный вход которОГО, соединенный с информационными входами дешифратора и пятого счетчика и. первым управляющим входом преобразователя форматов, подключен к выходам с четвертоm по шестой регистров, информационные входы которых соединены с шиной данных, информационные входы первого, второго и седьмого регистров и четвертого счетчика соединены с шиной данных, первый управляющий вход первого регистра, соединенный с первым управляющим входом первого счетчика и первым управляющим входом блока управления., подключен к выходу третьего блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом третьего счетчика, вход сброса которого, соединенный с входом сброса второго счетчика и тактовым входом пятого счетчика, подключен к пятому выходу блока синхронизации, управляющий вход которого, соединенный с вторым управля ощим входом преобразователя форматов, подключен к первому выходу дешифра-ора, второй выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом пятого счетчика, третий управляющий вход преобразователя форматов соединен с выходом блока управления, информационный вход которого, подключенный к второму входу третьего блока сравнения и к первому входу второго блока сравнения, соединен с выходом седьмого регистр", управляющий вход которого, соединенный с управляющим входом шестого

45 регистра, подключен к выходу блока управления, второй управляющий вход которого, соединенный с тактовым входом второго счетчика и вторым управляющим входом первого счетчика, подключен к выходу четвертого счетчика, управляющие входы которого соединены с выходом блока управления, вход сброса которого, соединенный с управляющим входом второго счетчика, тактовым входом третьего счетчика, входом сброса пятого счетчика и третьим управляющим входом первого счетчика, подключен к третьему выходу блока синхронизации, выход второго счетчика подключен к второму входу второго блока сравнения, выход которого соединен с четвертым управляющим входом первого счетчика, первый информационный вход которого, является адресным входом устройства, выход первого блока сравнения соединен с первым управляющим входом блока регистров, второй управляющий вход которого, соединенный с вторым управляющим входом первого регистра, тактовым входом первого . счетчика, управляющим входом второго ре" гистра, управляющим входом сумматора, управляющими входами третьего, четвертого и пятого регистров и пятым управляющим входом первого счетчика, подключен к выходу блока управления, выход первого регистра соединен с вторым информационным входом первого счетчика, третий информационный вход которого соединен с шиной данных. а четвертый информационный вход — с первым выходом блока регистров, информационные входы-выходы первого счетчика соединены с шиной адреса, выход сумматора подключен к первому информационному входу блока регистров, второй выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу второго регистра, информационные входы-выходы блока оегистров соединены с шиной данных, информационные входы-выходы третьего регистра соединены с шиной адреса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения информационной емкости устройства и повышения качества выводимой информации за счет повышения числа точек разложения изображения в строке, оно содержит второй и третий буферы данных, шестой и седьмой счетчики и мультиплексор, выход которого соединен с информационным входом цифроаналогового преобразователя, управляющий вход мультиплексора и тактовые входы шестого и седьмого счетчиков подключены к пятому выходу блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с управля1833858

10, Ре/Я

Составитель И,Загинайко

Техред М.Моргентал . Корректор М.Ткач

Редактор

Заказ 2686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ющими входами шестого и седьмого счетчиков, выходы которых соединены с адресными входами соответственно второго и третьего буферов данных, управляющие входы которых подключены соответственно 5 к шестому и седьмому выходам блока синхронизации, информационные входы — к соответствующим выходам второго блока памяти, а выходы — к информационным входам мультиплексора, второй информационный вход блока регистров соединен с выходом второго счетчика, управляющий вход пятого счетчика соединен с выходом первого блока сравнения,