Устройство для управления выводом графической информации Советский патент 1985 года по МПК G06K15/22 

2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок формирования адреса отображаемой линии содержит четыре счетчика, информационные входы первого и второго счет чиков являются входами начального значения координат, а выходы подклю чеНы соответственно к информационным входам третьего и четвертого счетчиков, информационные выходы которых являются адресными выходами устрой ства, одни из входов первого и второго счетчиков являются первым входом блока, вторым входом которого являются другие входы первого и второго счетчиков и соответствующие входы третьего и четвертого счетчиков .

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВОДОМ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый и второй регистры, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульса конца интерполяции и коммутатора, третий вход которого и первый вход третьего регистра соединены с первым выходом блока управления, выход коммутатора подключен к входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего регистра, выходы которого подключены соответственно к четвертому входу коммутатора и первому входу блока управления, второй вход которого является входом сигнала начала работы устройства, а третий вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности формирования линий с различной градацией толщины линии, оно содержит первый и второй счетчики, блок формирования адреса отображаемой линии, схему сравнения и узел управления счетчиками, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого счетчи ка, третий выход - к управляющему входу второго счетчика, четвертый и пятый выходы - соответственно к входам параллельной записи первого и второго счетчика, информационньш выход первого счетчика соединен с информационным входом второго счетчика и с первым входом схемы сравнения, второй вход которой, соединенный с информационным входом первого счетчика, является входом задания кода толщины линии, выходы переполнения первого и второго счетчиков подключены соответственно к первому и второму i входам у ла управления счетчиками, третий вход которого является входом СЛ признака ведущей координаты, четвертьш вход соединен с вторым выходом блока управления, а пятьш вход - с выходом формирователя импульса конца интерполяции, третий вход которого подключен к шестому выходу узла управления счетчиками, а четвертый со вход, соединенный с первыми входами О) первого и второго регистров и блока ;о формирования адреса отображаемой линии, является входом сигнала начала со загрузки данных в устройство, входами сигналов проекции линии которого являются вторые входы первого и второго регистров, седьмой выход узла управления счетчиками подключен к второму входу блока формирования адреса отображаемой линии, входы которого являются входами начального значения координат, -а выходы - адресными выходами устройства, причем выход схемысравнения соединенс шестым входом узлауправления счетчиками.

1

Изобретение относится к автоматика и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах визуального отображения информации и построителях графической информации, выводимой из ЭВМ.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности формирования линий с различной градацией толщины линии.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - схема блока формирования адреса; на фиг.З схема узла управления счетчиками; на фиг. 4 - графическое изображение линии-, формируемой устройством.

Устройство (фиг. 1 ) состоит из узла 1 управления счетчиками, счетчика 2, блока 3 управления, регистра 4 со знаковым разрядом 5, схемы 6 сравнения, сумматора 7, генератора 8 тактовых импульсов, счетчика 9, формирователя 10 импульса конца интерполяции, коммутатора 11, регистра 12, регистра 13, блока 14 формирования адреса отображаемой линии. Кроме того, на фиг. 1 обозначены вход 15, на который подается код толщины линии, входы 16 и 17 начального значения координат У, вход 18 сигнала первой проекции

UXJ линии, вход 1У сигнала второй проекции (ДУ) линчи, вход 20 сигнала начала работы устройства, выход 21 конца интерполяции, адресные выходы устройства Х и Ур соответственно, вход 24 сигнала начальной загрузки данных в устройство вход 2 признака ведущей координаты, входы параллельного занесения данных L счетчиков 2 и 9, выходы переноса Р

счетчиков 2 и 9 и счетных входов счетчиков 2 и 9 соответственно прямого + и обратного - счета. Выходы первого 2 и второго 13 регистров подключены к коммутатору 11 и формирователю 10 импульса конца интерполяции, соединенному с блоком 3 управления. Выход знакового разряда 5 третьего регистра 4 подключен к блоку 3 управления, информационные выходы третьего регистра 4 подключен к коммутатору 11, а информационные входы - к выходу сумматора 7, выход генератора 8 тактовых импульсов подключен к блоку 3 управления. Выходы узла 1 управления счетчиками подключены к входам прямого + и обратного - счета , входу параллельного

занесения L, а вход - к выходу переноса Р первого счетчика 9. Информационные выходы первого счетчика подключены к одному из входов схемы 6 .сравнения, второй вход которой подключен к входу 15 задания кода толщины линии. Информационные выходы первого счетчика 9 подключены к информационным входам второго счетчика 2, вход обратного счета -, вход параллельного занесения данных L и выход переноса Р которого соединены с узлом 1 управления счетчиками.

Одна входная шина управления узла I подключена к выходной шине блока 3 управления и объединяет управляющие сигналы, вырабатываемые последней .

Вторая входная шина узла 1 соединена с шиной формирователя . 10 импульса конца интерполяции и объединяет сигналы выходных переносов счетчиков окончания построения линии. Первая выходная шина узла 1 управления счетчиками поступает на вход бло ка 14 формирования адреса и объединяет управляющие сигналы, обеспечивающие формирование кодов адресов Х и У, вторая выходная шина узла I поступает на вход формирователя fO импульса конца интерполяции и объед няет сигналы модификации счетчиков окончания интерполяции; Блок 14 формирования адреса OTod жаемой линии (фиг, 2). содержит информационные входы 16 и I7, являющи ся вxoдa 4И блока 14, выходы 22 и 23 и вход 24 сигнала начальной загрузк Признак ведзпдей координаты поступает на вход 25 устройства. Блок 14 состоит из четырех счетчиков 26-29, каждый из которых имеет информацион ные входные шины данных и входы параллельного занесения (соответствен но). Счетчики 26 и 28 имеют входы прямого и обратного счета, а счетчи ки 27 и 29 - входы прямого счета. Счетные входы всех счетчиков, а так же входы параллельного занесения счетчиков 28 и 29 .являются входами блока 14. Информационные входы 16 и 17, по ступающие на вход счетчиков 26 и 27 а также вход 24 являются входами устройства. Информационные выходы счетчиков 26 и 27 поступают на вход счетчиков 28 и 29, выходы счетчиков 28 и 29 являются выходами устройства. Узел 1 управления счетчиками (фиг. 3) содержит выход 21 и вход 25, программируемые логические матрицы (ПЛМ) 30-32, имеющие шестнадцать входов, восемь выходов и позво ляющие реализовать на выходах логические функции шестнадцати переменных в дизъюнктивной форме. Кроме того, узел 1 управления содержит четыре триггера условий 33-36, а так- же входы 37-45 и выходы 46-59, являющиеся входами и выходами узла 1 управления счетчиками. Входы 38, 45 и 46 узла 1 объединены в шину управления, подключенну к выходу блока 3 управления, и передают соответственно сигналы йУ, ДХ -ЛХ. Входы 43 и 44 объединены в шину управления, подключенную к выходу формирователя 10 импульса конца интерполяции, и передают сигналы выходных переносов счетчиков окончания интерполяции в направлении осей координат X и У соответственно. Входы 41 и 42 объединены в шину управления, подключенную к выходу схемы 6 сравнения (фиг. 1). В момент равенства значений кода толп ны и содержимого первого счетчика 9 формируется сигнал на входе 42, а в момент равенства содержимого счетчика 9 коду толщины, увеличенного на I, схема 6 сравнения формирует сигнал на входе 41. Выхода 46, 52, 54-58 объединены в управляющз) шину и поступают на вход блока 14 фop вIpoaaния адреса (фиг. 2). Выходы 47, 50 и 59 соединены соответственно с входами прямого счета, обратного счета и входом параллельного занесения счетчика 9, а выходы 49 и 51 соединены с входом параллельного занесения и входом об-ратного счета второго счетчика 2. Выходы 48 и 53 объединены в управляющую шину и соединены со счетными входами счетчиков окончания интерполяции в направлении У и X формирователя 10 импульса конца интерполяции. Выход 2I импульса конца интерполяции является выходом устройства. Выхс-ц, В1, В2, ВЗ, В4, В5, В6, В7 и В8 матрицы 30, являются выходами узла 1 управления, кроме того, выход В1 соединен с входом сброса триггера 36, а выход Вб - с установочным входом этого триггера. Вьпсоды В1, В2, ВЗ и В8 матрицы 31 являются выходами узла 1, а выход В4 соединен с установочным входом триггера 34 и входом сброса триггера 35, выход В5 этой же матрицы соединен с установочным входом триггера 35 и входом сброса триггера 34, а выходы В6 и В7 - с входами триггера 33 соответственно. Выходы В1, В2 и ВЗ матрицы 32 являются выходами узла 1. Одноименные входы А1-А5, А7-А10 и А14 матриц 30-32 соединены и являются входами узла 1 управления счетчиками, а одноименные входы А6, А11-А13, этих же матриц соединены соответственно с выходами триггеров 33-36. Устройство работает следующим образом. Работа устройства рассматривается для случая формирования линии с углом наклона к оси X меньшим 45 , так как формирование линии с углом наклона большим 45° аналогично и отличается только сменой наименова- НИИ осей координат в приведенном описании. Для выполнения требования посто- янства толщины линии по всей ее длине процесс формирования линии разделяется на три этапа (фиг. 4). В исходном состоянии по сигналу начальной загрузки на входе 24 данные на входах 18 и 19, соответствую щие проекциям линии на оси X и У UX и ЛУ), заносятся в первый 12 и второй 13 регистры, а также в счетч ки формирователя 10 импульса конца интерполяции. Кроме этого по сигнал на входе 24 происходит занесение данных на входах 16 и 17, соответст вующих значениям координат начально точки Хц и Уц в счетчики 26 и 27 блока 14 формирования адреса (фиг.2 Устройство начинает работать по ступлению на вход блока 3 управлени по входу 20 сигнала начала работы в следующем порядке, 1.Блок 3 управления подает разр шение на поступление в первый комму татор 11 кода из первого регистра 1 на сумматор 7. Происходит занесение кода Л X в третий регистр 4 и одновременно блок 3 формирует импульс на входе узла управления счетчика ми, который вырабатывает сигнал модификации адреса на входе 46 счетчи ка 27 блока 14, а на входе формиров теля 10 импульса конца интерполяции - сигнал модификации счетчика конца интерполяции в направлении оси У. Кроме того, узел 1 управления счетчиками формирует импульс на вхо прямого счета первого счетчика 9, а затем сигнал параллельного занесения на вход второго счетчика 2. Происходит занесение текущего значе ния t из счетчика 9 в счетчик 2, причем t соответствует числу циклов интерполяции, необходимых для построения внутренних точек, образующих толщину формируемой линии., 2.Блок 3 управления подает разр шение на поступление через коммутатор 11 кода из регистра 4 и регистра 13 на сумматор 7. Происходит вы- числение разности ( интерполяции ) ЛХ - 1У, а результат помещается в регистр 4. При этом, если лХ . т.е. значение сигнала на выходе знакового разряда 5 соответствует низкому уровню, на входе узла 1 управления формируется импульс tu X, определяющий шаг в направлении оси X, Узел 1 управления вьфабатывает сигнал модификации адреса на входе 52или 56 счетчика 28 блока 14, Коды адресов на выходах. 22 и 23 блока 14 формирования адреса соответствуют координатам внутренних точек, образующих толщину линии. 3. Устройство продолжает работать по п, 2 до изменения значения знакового разряда 5, при этом блок 3 формирует импульс, соответствующий шагу в направлении оси У, на вход узла 1, который вырабатывает импульс обратного счета на счетном входе счетчика 2 и подает разрешение на сумматор 7. Происходит вычисление алгебраической суммы, результат помещается в регистр 4. В процессе работы устройства по пп. 2 и 3 на выходах 22 и 23 формируются адреса, соответствующие точкам текущих проекций линий на ось X, которые и образуют толщину форми-. руемой линии. Если в результате вычисления по п, 3 содержимое счетчика 2 равно О, то устройство работает согласно пп, 1-3, в противном случае работа выполняется по пп, 2 и 3. Таким образом, формируется группа точек (фиг, 4), ограниченная тре- угольным KOHTyjpOM, сторона АВ которого образована за счет точек t , t tj, t пошаговым изменением координаты начальной точки, а точки контура АС и внутренние точки образуются построением отрезков текущих проекций Ц а j 2.1 параллельных оси X, из каждой точки t , t, и т.д, контура АВ путем интерполяции линии. Число циклов интерполяции, определяющее длину отрезков ,, и т,д., хранится в счетчике 9 и увеличивается на 1 для каждого последующего отрезка, чтобы точки а , а и т.д, образовали контур АС данной линии. Первый этап заканчивается, когда содержимое счетчика 9 станет равно оду толщины, что фиксируется схе7 .. мой 6 сравнения, которая формирует сигнал на входе узла 1 , и будет OKO чено построение группы точек отрезка проекций tjад (фиг. 4), При по строении tj aj узел 1 управления : счетчиками формирует сигналы модификации счетчика окончания интерполяции в направлении X на входе .формирователя 10 сигнала конца инте поляции. Устройство переходит в режим построения, соответствующий эта пу 2 (фиг. 4). 4.Аналогичен этапу 1, -но сигнал на входе прямого счета счетчика 9 н вырабатывается (п. 1) и вместо моди фикации адреса по сигналам на входах 52 или 55 счетчика 28 блока 14 (п. 2) сигналы модификации поступаю на входы 54 или 56 счетчика 24 этог же блока и, кроме этого, узел вырабатывает одновременно сигналы на входе формирователя 10 модификации счетчика окончания интерполяции в направлении оси X Работа устройства ло п. 2 соответствует циклу ин терполяции шаговой траектории, соот ветствующей точкам контура линии, 5.Момент окончания цикла интерполяции по п. 4 определяется уровнем на выходе знакового разряда 5 (п. 2 и 3), при этом на выходе блока 3 управления вырабатывается сигнал, определяющий перемещение в направлении оси У. Последний сигнал переключает узел 1 управления в режим построения точек текущей проекции и работа устройства происходит по пп. 2 и 3. Работа по п, 5 продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 2 не станет равно О, В этом случае узел 1 управления вырабатывает сигнал на входе 57 блока 14 формирования адреса, а устройство работает согласно пп. 4 и 5, На втором этапе формируется груп па точек, ограниченная параллелогра мом BFLC (фиг. 2). Сторона BF образована за счет точек ступеней , и т.д., координаты которых вычисляются в процессе интерполяции (п. 4), а сторона С1 и внутренние точки образуются за счет формирова- ния текущих проекций Ь с т.д. данной линии на ось Х, путем ее интерполяции из точек Ь., , Ь, и 1 2. т.д., пока сумма шагов t в налравле НИИ оси У не станет равной коду толщины (п. 5 ). 23 Второй этап закончится, когда сум ма шагов в направлении оси X и У, зафиксированных в счетчиках формирователя 10 импульса конца интерполяции, станет равна нулю. Эта ситуация фиксируется формирователем 10, который импульс на входе уз- ла 1, переключающий последний в режим работы, соответствующий этапу 3 (фиг. 4). 6. Устройство работает по пп. 4 и 5 с той лишь разницей, что узел 1 управления счетчиками формирует импульс обратного счета на входе первого счетчика 9 при выполнении операции согласно п. 4. На третьем этапе формируется группа точек, ограниченная треугольным контуром FDLi Сторона FD строится так же, как BF на втором этапе, но для построения отрезков , и т.д. число циклов интерполяции уменьшается на 1 для каждой последующей точки f , f, что обеспечивает формирование контура CD параллельно оси У. Третий этап оканчивается, когда на вьжоде переноса счетчика 9 формируется импульс, которь1й поступает на вход узла 1 управления счетчиками, последний формирует импульс окончания интерполяции на своем выходе 21. На этом работа устройства для формирования графических изображений завершается. Схема блока 14 формирования адреса (фиг. 2) работает следующим образом. При -поступлении из узла 1 управления счетных импульсов на соответствующие входы 54, 55 и 46 счетчиков 26 и 27 происходит модификация начального адреса, соответствующего начальной точке линии, лри этом адреса точек в счетчиках 24 и 27 образуют шаговую траекторию контура линии. Так как в начале каждой ступени bb , ,,.. . ,,f fj и т.д. (фиг. 4 ), образующей контур, содерJжимое счетчиков 26 и 27 лереписывается в счетчики 28 и 29 соответственно, и, кроме того, в процессе формирования точек ступеней контура линии происходит одновременная модификация счетчиков 28 и 26 или 28 и 27, на выходах 22 и 23 формируются коды, соответствующие содержимому счетчиков 28 и 29. Однако в процессе цикла формирования внутренних точек, образу91ющих толщину линии t а ,t,j, а, ,..., ,, ,..., , f,djUHr.4), модификация счетчиков 2Ъ и 27 прекра щается, а происходит лишь модификация счетчиков 28 и 29. После окончания последнего цикла, происходит перепись содержимого счетчиков 26 и 27 в счетчики 28 и 29 соответственно, затем начинается цикл формирования .точек траектории контура и . Выхода Х„, УП устройства должны быть подключены к адресным входам оперативной памяти, где накапливается образ формируемой линии, причем эта память должна быть с битовой 310 адресацией. Накопленный в битовой памяти образ линии может быть затем считан на растровое регистрирующее УСТРОЙСТВО. Схема узла 1 .управления счетчиками (фиг. 3) генерирует набор выходных сигналов в соответствии с набором сигналов на входах ПЖ 30-32. Предлагаемое техническое решение позволяет расширить область применения устройства за счет возможности формирования качественного изображения линий произвольной толщины для прецезионных растровых.устройств размером дискрета от 0,125мм.

ХнУа

л.«г, «у I Т J/ --f-

Ф,г.1

J I

Л

,Фиг.З

bf

l

«J

фигЛ

dz «

1 L

tr

сз

Cz

N

«: