Устройство для отображения векторов на экране телевизионного приемника

 

Оп ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцквлисткческих

Республик (и)739591

1 1.

Q Ì 4н ièI Ф (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

Я 06 К 15/20 (22) Заявлено09.11.77 (2! ) 2540319/18-24 с присоединением заявки,% (23 } Приоритет

Гасударственных комитет

СССР но делан изобретений н открытий .

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень Ле 21 (53) УД K, i681..327.11 (088.8) Дата опубликования описания 08.06.80 (72) Автор изобретения

Л. М. Бурцева (71) Заявитель! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ВЕКТОРОВ

НА ЭКРАНЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМНИКА

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может бьггь использовано в устройствах вывода цифровых данных, на экране телевизионного приемника для отображения графической информации.

Известно устройство для отображения векторов на экране ЭЛТ с растро- ° вым отклонением. Оно содержит память линии графика, два семиразрядных регистра, десятиразрядный регистр, семи- и десятирадрядные сумматоры, логический компа10 ратор, счетчик вертикальных позиций, триггер н логический блок. Память линии графика подключена к семиразрядному регистру, который связан с семираэряд- t5 ным сумматором. Вторые входы этого сумматора соединены со вторым семнразрядным регистром, а выходы подключены к младшим семи разрядам:десятиразряд ного сумматора. Входы старших семи разрядов десягиразрядного сумматора ,соединены со вторым семираэрядным ре гистром, а выходы десяти разрядов сум матора - с выходным десятираэрядным регистром, который подключен к логическому компаратору. Вторые входы логического компаратора связаны со счетчиком вертикальных позиций, Выходы со входами триггера и логическим блоком.

Выходы триггера связаны с тем же логическим блоком 11

Недостатком описанного устройсть является то, что оно не: позволяет воспроизводить линию между любыми двумя точками телевизионного растра. С помопью этого устройства можно отобразить векторы только между точками, лежащими на вертикальных сторонах сегмента, размер которого равен 128 позициям по координате У и 8 позициям по координате Х. Это ограничение не позволяет отображать произвольные графические изображен ия.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, сойержашее счетчик позиций по координате У,- четыре блока сравнения, блок управления, регистры кодов по координате У начальУстройство содержит счетчик позиций по координате У 1, первый 2 и второй 3 блоки сравнения, регистр кода конечной точки вектора по координате У 4, блок памяти 5, регистр кода приращения по координате X 6, накопительный сумматор

7, первый регистр кода по координате Х

S, блок управления 9, третий 10 и четвертый 11 блоки сравнения, формирователь о сигналов подсвета 12, счетчик позиций по координате Х 13, видеоусилитель 14

3 7395 ной и конечной точек вектора, блок памяти, накопительный сумматор, ðåгистр. кода приращения по координате

Х, регистр кодов по координате Х, формирователь сигналов подсчета, счетчик позиций по координате Х,. видеоусилитель, телевизионный приемник и синхрогенератор. Счетчик позиций по координате У подключен к двум блокам сравнения,втоI рые входы которых соединены с выхода- 10 ми разрядов регистров кодов по координате у начальной и конечной точек вектора„Выходы блоков сравнения связаны с блоком управления, который подключен к накопительному сумматору и регистру 15 кода по Координате Х. Блок памяти соединен со входами регистров кодов по координате У начальной и конечной точек вектора, со входами регистра кода приращения координаты Х, co входами накопитель- 20 ного сумматора и регистра кодов по координате Х. Регистр кода приращения координаты X соединен с формирователем сигналов подсвета и с накопительным сумматором, который подключен к регист25 ру кодов по координате Х . Выходы разрядов накопительного сумматора и регистра кодов по координате Х соединены с рервыми входами третьего и четвертого блоков сравнения, вторые входы которых

30 подключены к выходам разрядов счетчика позиций по координате Х, а выходы— к формирователю сигналов подсвета. Выход последнего соединен с видеоусипителем, который подключен к тепевизион35 ному приемнику. Кроме того, синхрогенератор соединен со счетчиком позиции по координате У и блоком управления, с телевизионным приемником, со счетчиком позиций по координате Х, с накопитель40 ным сумматором и с регистрами кодов по координате Х, кодов по координате у начальной и конечной точек и кода приращения координаты Х (2) . Это устройство

45 позволяет отображать на экране телевизионного приемника за один кадр только один вектор между любыми двумя точками в пределах растра.

Йелью изобретения является расширение области применения устройства за

50 счет увеличения объема отображаемой информации в одном кадре.

Эта цель достигается тем, что в уст-! ройство для отображения векторов на экSS ране телевизионного приемника, содержа " щее первый и второй блоки сравнения, подключенные к счетчику позиций по координате У, связанному с синхрогенера91 4 тором, соединенным с блоком управления, со счетчиком позиции по координате

Х и телевизионным приемником, подключенным к видеоусилителю, связанному с формирователем сигналов подсвета, соединенным с третьим и четвертым блокаФ ми сравнения, подключенными к счетчику, и позиции по координате Х, регистр кода конечной точки вектора по координате У связанный со вторым блоком сравнения и блоком памяти, подключенным к последовательно соединенным регистру кода приращения по координате Х, накопительному сумматору и первому регистру кода по координате Х, связанному с блоком управления, в него введены пятый и шестой блоки сравнения, подключенные к счетчику позиций по координате У, логический блок, соединенным с первым, вторым, третьим и четвертым блоками сравнения, с блоком управления и накопительным сумматором, счетчик позиций по координате

У, подключенный к первому и пятому блокам сравнения, к блоку памяти и к логическому блоку, второй регистр кода по координате Х, связанный с первым регист ром кода по координате Х и третьим блоком сравнения, третий регистр кода по . координате Х, соединенный с накопительным сумматором и четвертым блоком сравнения, триггер, подключенный к регистру кода приращения по координате X и к формирователю сигнала подсвета, дешифратор, связанный со счетчиком позиций по координате Х и блоком управления, и блок задержки, подключенный к дешифратору, триггеру, первому, второму и третьему регистрам кода по координате Х, к накопительному сумматору, к регистру кода приращения по координате

Х; к счетчику позиций по координате У и к регистру кода конечной точки вектора по координате У, соединенному с шестым блоком сравнения.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

5 . 7395 телевизионный приемник 15 и синхрогенератор 16.

Счетчик позиций по координате У 1 подключен к блокам сравнения 2 и 3.

Блок сравнения 3 связан с регистром кода конечной точки вектора по координате

У 4, который подключен к блоку памяти

5. Блок памяти 5 соединен с регистром кода приращения по координате Х . 6, с сумматором 7 и регистром кода по коор- 0 ! динате Х. 8, которые связаны между со,бой. Синхрогенератор 16 подключен к счетчику позиций по координате У 1, к блоку управления 9, к счетчику позиций по координате Х 13 и к телевизионно- 15 му приемнику 15. Блок управления 9 соединен с регистром кода по координате

Х 8. -Счетчик позиций по координате Х

13 связан с блоками сравнения 10 и

11, выходы которых подключены к форми- 20 рователю сигналов подсвета 12.. Последний соединен с видеоусилителем 14, подключенным к телевизионному приемнику 15.

Устройство содержит также пятый 17 и шестой 18 блоки сравнения, логический блок 19, счетчик 20 позиций по координате У, пересекающих вектор, второй 21 и третий 22 регистры кодов по координате Х; триггер 23, дешифратор 24 и блок задержки 25.

Блоки сравнения 17 и 18 подключены к счетчику позиций по координате У 1, Блок 19 соединен с выходами блоков сравнения 2, 3, 17 и 18, с блоком уп- 35 равления 9 сумматором 7. Счетчик 20 позиций по координате У, пересекающих . вектор, связан с логическим блоком 19, со входами блоков сравнения 2 и 17 и с блоком памяти 5. Входы блока сравнения

18 подключены к выходам разрядов: регистра кода конечной точки вектора по координате У 4. Регистр кодов по координате X 21 включен между регистром кодов по координате Х 8 и блоком срав- 45 пения 10. Регистр кодов по координате

Х 22 связан с сумматором 7 и блоком сравнения 11. Триггер 23 соединен с регистром кода приращения по координате

X 6 и с формирователем сигналов подсве- 5О та 12. Дешифратор 24 подключен к счетчику позиций по координате Х 13 и блоку управления 9. Блок задер>кки 25 связан с дешифратором 24, триггером 23, с регистрами кода по координате Х 8, 21 и

22, сумматором 7, регистром кода при,ращения по координате X 6, счетчиком

20 позиций по координате У, пересекаю.

91 6 ! ших, вектор и с регистром кода zonesной точки вектора по координате У 4.

Счетчик позиций по координате У служит для подсчета импульсов, следующих с частотой телевизионных строк в течение макростроки одного кадра.

Блоки сравнения 2 и 17 предназначены для сравнения кодов, поступающих со счетчиков 1 и 20, при этом блок сравнения 2 определяет равенство кодов, а блок сравнения 17 — неравенство (боль.ше или меньше) кодов.

Блоки сравнения 3 и 18 предназначены для определения равенства и неравенства кодов текущих телевизионных строк со счетчика 1 и кода с регистра.

Регистр кода по координате У конечной точки вектора 4 предназначен для хранения кода координаты У конечной точки вектора.

Блок памяти 5 служит для хранения данных о всех векторах, которые необходимо отобразить в течение одного кадра.

Регистр кода приращения по координате Х 6 предназначен для хранения кода приращения со знаком в течение сегмента, предшествующего текущему.

Сумматор 7 служит для получения кодов по координате Х, соответствующих вектору на текущей телевизионной строке.

В начале каждого сегмента в сумматор записывается код по координате Х начальной точки вектора, воспроизводимого в следующем сегменте.

Регистр 8 предназначен для! хранения кодов по координате Х, соответствующих вектору на предшествующей телевизионной строке.

Блок управления 9 служит для формирования сигналов опроса блока 19, а также для формирования сигналов переписи кода из сумматора 7 в регистр кода по координате Х 8. !

Блоки сравнения 10 и 11 предназначены для определения моментов совпадения кодов, хранящихся в регистрах 21 и 22, с текущим кодом позиций по координате Х. формирователь 12 служит для формирования .видеосигнала, соответствующеговектору на текущей телевизионной строке.

Счетчик позиций по координате Х 13 предназначен для счета импульсов, соответствующих позициям по координате

Х. Разрядность счетчика соответствует величине сегмента. В конце каждого сегмента счетчик обрасывается в нуль.

Отображение графической информации на экране телевизионного приемника целесообразно осуществлять при разбиении телевизионного растра на сегменты, Каждый сегмент содержит одинаковое ко личество позиций по координате У (телевизионных строк) и по координате X. Если вектор превышает размеры сегмента, то в ЭВМ он будет предварительно поделен на микровекторы, каждый из которых соответствует определенному сегменту..

Из ЭВМ информация о микровекторах записывается в блок памяти 5.

С помощью предло>кенного устройства можно отобразить, в каждом сегменте только один микровектор, соединяющий в сегменте любые две точки. Если через

;сегмент проходят два или несколько векторов, то необходимо испольэовать для отображения соответствующее число устройств. Одно устройство позволяет отобразить на экране число микровекторов, соответствующее числу сегментов телевизионного растра.

В течение каждой макростроки, соответствующей одному горизонтальному ряду сегментов, счетчик позиций по координате У 1 считает импульсы, соответствующие частоте телевизионных строк и поступающие с синхрогенератора 16. При переходе к новой макростроке счет импульсов начинается сначала, С выхода синхрогенератора 16 в течение развертки каждой телевизионной. строки на счетчик позиций по координате

Х 13 поступают импульсы ((У) с частотой, соответствующей позициям по координате Х. Счетчик 13 включается в начале каждого сегмента и сбрасывается в нулевое состояние в конце каждого сегмента. Число поз>ший по координате Х, соответствующее сегменту, дешифрируется с помощью дешифратора 24. С вы- хода дешифратора 24 сигнал "Начало сегмента" поступает в блок управления, 9 и разрешает прохождение очередного сигнала "б" с синхрогенератора 16 на . блок 19.

Каждый сигнал "Начало сегмента" с выхода дешифратора 24, задержанный с помощью блока задержки 25, поступает.

1 на синхровходы входных и промежуточных блоков. Этот сигнал переписывает в промежуточные блоки 21, 22 и 23 рассчитанную информацию для воспроизведения ее в следующем сегменте. В регистр 21

Переписывается код из регистра 8, в ре7 7398

Видеоусилитель 14 служит дла усиле ния сигнала, поступающего с формирователя сигнала подсвета 12.

Телевизионный приемник 15 предназна« чен для воспроизведения на экране 5 сформированных видеоимпульсов.

Синхрогенератор 16 служит для формирования стандартных сигналов синхрони. зации, к которым относятся импульсы кадровой и строчной разверток, гасящие 10 и синхронизируюшие импульсы. Смесь этих сигналов поступает на телевизионный приемник. Кроме этой смеси синхрогенератор вырабатывает синхронные сигналы соответствующие пОзициЯм пО кО 35 ординате Х.

Логический блок 19 служит для формирования сигналов при появлении определенных сигналов с выходов первого, второго, пятого и шестого блоков сравне- 20 ния. На первом выходе блока 19 сигнал появляется при выполнении условия"

Усть(У„р(уи на втор м выходес

I при условии perp< Ус,р< п и на третьем выходе - при условии, п Усср" УстФ.

Счетчик 20 позиций по координате У, пересекающих вектор, служит для хранения координаты У начальной точки век30 тора и для подсвета импульсов, следующих с частотой телевизионных строк, начиная с начальной точки вектора и до конечной.

Регистры 21 и 22 предназначены для хранения кодов по координате X, cooT35 ветствуюших вектору на текущей телевизионной строке в течение текущего cer мента.

Триггер 23 служит для хранения знака

Щ кода приращения координаты Х (направления вектора) в текущем сегменте. - "

Дешифратор 24 служит для выделения сигнала, соответствующего величине сегмента. Этот сигнал используется в блоке

45 управления 9 как начало текущего сег-. мента.

Блок задержки 25 предназначен для формирования сигнала, задержанного на половину периода импульсов, соответст50 вуюших позициям по координате Х, для переписи рассчитанных данных в преды. душем сегменте иэ сумматора 7, регистра

8 и регистра 6 в триггер 23, в регистры 21 и 22 для воспроизведения в текушем сегменте, а также для записи новых

, данньж, соответствующих вектору следующего сегмента, иа блока памяти 5 в регистры 4, 6, 8 сумматор 7 и счетчик20.

Если разворачиваемая строка пересекает вектор, т.е.У, >Уо, то сигнал б" в блоке 19 опрашивает выходы блоков

20 сравнения 3 и 18. Если Y,ð(У,, то блок 19 вырабатывает сигнал,. который поступает на вход счетчика позиций по координате У, соответствующих вектору 2% и добавляет к коду У„единицу, 25 т.е. на счетчике 20,формируется код

У р = Уо+1.

Одновременно со второго выхода бло-: ка 19 сигнал переписывает в сумматор

7 код из регистра 6. При этом в сум30 маторе 7 формируется код (Х„+ h,Х).

В этом случае не формируется сиг нал на третьем выходе блока 19, который перекрывает поступление сигналов 6."

Этот сигнал поступает со второго выхода

35 блока. управления 9 на синхровходы регистра кодов по координате X 8 и пере. писывает в него код из старших разрядов сумматора 7. При этом код в сумматоре 7 не изменяется. Сигнал б" с

40 первого выхода блока управлении 9 снова поступает в блок 19 для опроса выходов блоков сравнения. Теперь сравниваются коды У р и Уо + 1. Если

Ус р = Уо + 1, то формируются сигнастр

45 ж! на втором и тр ьем выходах б ока .

19, добавляется приращение + g Х к коду (Хо +Х) в сумматоре 7 и устройст во прекращает работу.

Если Ус р > Уо + 1,.то формируются

50 сигналы на первом и втором выходах блока 19, к счетчику 20 добавляется еше одна единица, а к коду в сумматоре

7 еше раз добавляется приращение

+ 6,Х и т.д до тех пор, пока Ус,р =Уст и работа устройства останавливается.

Если У . р ) У,„, то устройство не работает, так как разворачиваемая стро9 73959 гистр 22 — код из сумматора 7, и на триггере 23 фиксируется знак кода при ращения координаты X из регистра 6.

Кроме того, сигнал Начало сегмента, поступив на синхровходы входных блоков, переписывает из блока памяти 7 для очередного сегмента следующие данные о

1 векторе:

1. Код координаты У начальной точки вектора.У@, который записывается в 10 счетчик 20 позиций по координате У, соответствующих вектору.

2. Код координаты У конечной точки вектора У,, который записывается в регистр кода по координате У конечной 15 точки вектора 4. Начальной точкой любого вектора является точка с меньшей координатой У, так как развертка телевизионных строк идет сверху и любой вектор воспроизводится сверху вниз.

3. Код приращений координаты X co .знаком (тангенс угла наклона при Ь У=1, где У расстояние между двумя телевизионными строками), который записывается в регистр кода приращений координаты Х.6.

4. Код координаты Х начальной точки вектора Хо, который записывается в сумматор 7 и регистр 8.

Код с выхода сч4тчика позиций по координате У 1 (Ус р ) поступает на блоки сравнения 2, 3, 17 и 18, На вторые входы блоков сравнения 2 и 17 подается код с выхода счетчика 20 позиций по координате У, соответствующих

С. вектору (первоначально этот код равен

У<, — коду координаты У начальной точ-, ки вектора). На вторые входы блоков сравнения 3 и 18 подается код У конечной точки вектора. Блоки сравнения формируют один из трех вариантов сигналов: больше, равно пли меньше. Эти сигналы поступают в блок 19. В начале сегмента при разворачивании очередной телевизионной строки все выходимые сигналы. блоков сравнения 2 и 17 опрашиваются сигналом "б . в блоке 19. При этом возможны три ситуации: У тр Уо,>п,р>о или стр + 4oE.ли Ч < 0 To c BbKOQG u стр кого блока 19 сигнал поступит в блок управления 9 и прекратит поступление сигналов "б . Таким образом, пока раэвертка телевизионных строк .не достиг

55 нет начала вектора, устройство se работает.

Если У = УО, то на sbeoäå блосчр. ка 19 появляется сигнал, который

1 10 добавляют к содержимому сумматора

7 (к коду Xo) код приращения координаты Х (+ Х) с выхода регистра кода приращения координаты Х 6. Кроме того, сигнал с выхода блока 19 постуйает в блок управления 9 и закрывает выход для сигналов "б, В конце развертки этого сегмента сигнал Начало сегмента с выхода блока задержки 25 переписывает код (Х, + Х) из сумматора 7 в. регистр 22 и код Хо из регистра 8 в регистр 21 для отображения этих вели-. чин при развертке строки в следующем сегменте. Этот же сигнал записывает. очередные данные из блока (памяти 5 во входные блоки.

11 739

«а проходит ниже конца вектора, и в .этом случае отображение не требуется.

При переходе к следующему текущему сегменту на экране отображаютса те значения, которые были подсчитаны в пре дыдушем сегменте. Коды из суммагора

7 и регистра 8 переписываются в регист ры 21 и 22, а на триггере 23 запоминается знак приращения a,Х . Код в регистре 21 отличаетса от кода в регист- 1о ре 22 на величину приращения координаты Х(+ д Х). При р азвертке строк в текушем сегменте код с выходов разрядов счетчика позиций по координате Х 13 поступает на блоки сравнения 10 и 11, 1 на вторые входы кбторых подаются коды с выходов разрядов регистров 21 и 22.

При равенстве кодов на выходах блоков сравнения формируются сигналы, которЫе поступают на блок формирования сигна- 20 лов подсвета 12..В зависимости от эйака приращения координаты Х формирователь сигнала подсвета 12 вырабатывает строб либо от координаты X-, — д Х до Х;, либо от Х;до Х; +ЬХ. Строб подсвета с 25 выхода формирователя 12 проходит через видеоусилитель 14 на телевизионный приемник 15, где отображается в виде подсвета участка строки. На второй вход ..телевизионного приемника 15 поступает ЗО синхросмесь с выхода синхрогенератора 16.

Предложенное устройство позволяет увеличить объем, отображаемой информации в одном кадре. По сравнению с про"" тотипом вместо одного вектора в кадре З5 появляется возможность отображения

М-векторов, где М вЂ” число сегментов, на которые разбит телевизионный растр (если размер сегмента 8х8, то И=4096; . при размере сегмента 16х16 М=1024).

В предлагаемом устройстве существенно сокращен объем оборудования, так как для отображения тех же N векторов с помощью прототипа необходимы М уст» ройств (в 4096 раз или в 1024 раза 4S больше) .

Формула изобретения

Устройство для отображения векторов на экране телЕвизиоиного приемника, содерЖащее первый и второй блоки срав= пения, подключенные к счетчику позиции по координате У, связанному с синхрогэнератором, соединенным с блоком управ1

591 12 ления, со счетчиком позиций по координате Х и телевизионным приемником, подключенным к видеоусилителю, связанному с формирователем сигналов подсвета, соединенным с третьим и четвертым блоками сравнения, подключенными к счетчику прзиций по координате Х, регистр кода конечной точки вектора по координате У, связанный со вторым блоком сравнения и блоком памяти, подключенным к последоватеЛьно соединенным регистру кода приращения по координате

Х, накопительному сумматору и первому регистру кода по координате Х, связанному с блоком управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расши- рения области применения устройства за счет увеличения объема отобра>каемой информации в одном кадре, в него введены пятый и шестой блоки сравнения, подключенные к счетчику позиций по координате У, логической блок, соединенный с первым, вторым, третьим и четвертым блоками сравнения, с блоком управления и накопительным сумматором, счетчик позиций по координате У, подключенный к первому и пятому блокам сравнения, к блоку памяти и к логическому блоку, второй регистр кода по координате Х, связанный с первым регистром кода по координате Х и третьим блоком сравнения, третий регистр кода по координате Х, соединенный с накопительным сум» матором и четвертым блоком сравнения, триггер, подключенный к регистру кода приращения по координате Х и к форми- рователю сигнала подсвета, дешифратор, связанный со счетчиком позиций по координате X и блоком управления, и блок задержки, подключенный к дешифратору, триггеру, первому, второму и третьему регистрам кода по координате Х, к накопительному сумматору, к регистру кода приращения по координате Х, к счетчику позиций по координате У и к регистру кода конечной точки вектора по координате У, соединенному с.шестым блоком сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3686662, кл. 340-324 А, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2132814/24, по которой принято положительное решение от

12.05.77 (прототип}.

739891

Составитель Г. Митина

Редактор Л. Утехина Техред Л.Теслюк Корректор.,М. Вигула

Заказ 2929/45 Тираж 751 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4