Устройство для индикации Советский патент 1986 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для отображения телевизионной и других видов информации с дискретными значениями яркости в случае, когда темп поступления входного сигнала недостаточен для получения яркого, немерцающего изображения при непосредственной подаче на модулятор ЭЛТ.

Устройство может быть реализовано на матричных индикаторных панелях, например, газоразрядных панелях (ГИП) переменного тока, а также электронно-лучевых трубках (ЭЛТ).

Цель изобретения - расширение области применения за счет накопления видеосигналов и искусственного послесвечения.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма напряжений в различных точках устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 индикации, блок 2 памяти, регистр 3, коммутатор 4, формирователь 5 кодов развертки записи, формирователь 6 кодов развертки считывания, первый блок 7 управления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, первый элемент ИЛИ 9, второй элемент ИЛИ 10, второй блок 11 управления, генератор 12 псевдослучайного кода, функциональный преобразователь 13. При этом второй блок 11 управления включает элемент ИЛИ -НЕ 14, первый формирователь 15 и.мпульсов, управляемый делитель 16 частоты, второй формирователь 17 импульсов.

На фиг. 2 обозначены: импульсы 18 разрешения развертки дальности, тактовые импульсы 19, импульсы 20 включения кода адреса записи, импульсы 21 включения кода адреса считывания, строчный 22 и кадровый 23 синхроимпульсы, импульс 24 записи с блока 7, импульсы 25 управления регистра 3 с блока 7, импульсы 26 записи с блока 11, и.м 1ульс 27 управления регистра 3 с блока 11, импульс 28 включения кода адреса послесвечения, коды 29 адреса на выходе коммутатора 4.

Устройство работает следующим образом.

Первый блок 7 управления из приходящих на его входы тактовых импульсов 19 и импульсов 18 разрешения развертки дальности формирует на выходах последовательности импульсов 20 и 25, управляющие работой устройства в режимах записи информации и считывания с целью отображения в блоке 1 индикации.

Второй блок 11 управления из приходящих на его входы импульсов 19-21, формирует на первом-третьем выходах последовательности импульсов 26-28, управляющие работой устройства в режиме послесвечения.

Блок 2 памяти содержит коды яркости всех элементов разрешения экрана блока 1. При ностунлении видеосигнала на вход, он преобразует аналоговый видеосигнал в т-раз- рядные коды, следующие с частотой тактовых импульсов 19 и поступающие далее на первый информационный вход функционального преобразователя 13. Одновременно на второй информационный вход преобразователя 13 через регистр 3 поступают коды, считанные с ячеек блока 2 памяти, в которые должна производиться запись кодов видеосигнала. С выхода преобразователя 13 коды поступают на вход последовательного кода регистра 3 и записываются в его

ячейки тактовыми импульсами 19. Регистр 3 преобразует т-разрядные коды амплитуды видеосигнала, следующие с частотой ir, в N т-разрядные коды, следующие с частотой в N раз ниже. Период смены кодов на

, выходе параллельного кода регистра 3 достаточен для записи кодов в блок 2 памяти. Регистр 3 преобразует также коды с выхода блока 2, имеющие разрядность Nm, в коды разрядности гп, следующие с частотой в N раз большей, и поступающие на второй инфорo мационный вход преобразователя 13 кода. Отдельная ячейка блока 2 хранит коды яркости N элементов разрещения экрана блока 1. Поэтому запись и считывание кодов с блока 2 производится одновременно группами по N отсчетов.

Запись кода с выхода параллельного кода регистра 3 в ячейки блока 2, адрес которых вырабатывается формирователем 5 кодов развертки записи, производится импульсами 24 записи, приходящими с блока 7 управления через элемент ИЛИ 9. Формирователь 5 формирует коды адреса, которые обеспечивают запись приходящих отсчетов видеосигнала в соответствующие ячейки блока 2.

Считывание кодов с блока 2 для отоб, ражения в блоке 1 производится по кодам с формирователя 6 кодов развертки считывания. Работа формирователя синхронизируется имнульсами 22 и 23 с третьего выхода блока управления 7. Одновременно импульсы 22 и 23 поступают на вход синхро0 низации блока 1 и управляют работой схем кадровой и строчной разверток. Этим достигается однозначное соответствие ячеек блока 2 и элементов разрешения экрана блока 1. Параметры развертки считывания близки к телевизионному стандарту, что

5 обеспечивает формирование в блоке I яркого немелькающего изображения.

Накопление видеосигналов в устройстве производится следующим образом. При записи видеосигналов (фиг. 2) на адресный

„ вход блока 2 через коммутатор 4 поступает с формирователя 5 код адреса ячейки блока 2. На выходе блока 2 и, следовательно, на входе параллельного кода регистра 3 появляется N m разрядный код, содержащийся в ячейке блока 2. Положительным фронтом

5 импульса 25 этот код записывается в регистр 3, содержащий N ячеек, таким образом, что в последнюю ячейку регистра 3 запиц:ется ш-разрядный код первого отсчета

0

группы из N считанных отсчетов, в предпоследнюю - код второго отсчета и т. д. При этом на выходе последовательного кода регистра 3 окажется содержимое последней ячейки - код первого из считанных отсчетов. Поступая на второй вход преобразователя 13, он складывается с кодом первого отсчета с выхода АЦП 8 и на вход после довательного кода регистра 3 с выхода преобразователя 13 поступает сумма этих кодов. Одновременно импульсы 25 разрешают работу регистра 3 в режиме последовательной записи. При приходе тактового импульса 19 на вход тактовых импульсов регистра 3 код с входа последовательного кода запишется в первую ячейку регистра 3, содержимое первой ячейки перепишется во вторую ячейку и т. д, и на выходе последовательного кода регистра 3 появляется т-раз рядный код второго из N элементов группы. Он поступает на второй вход преобразователя 13 и слагается в преобразователе 13 с кодом второго отсчета видеосигнала с АЦП. 8. На входе последовательного кода регистра 3 установится суммарное значение этих кодов. При приходе второго тактового импульса 19 на вход тактовых импульсов регистра 3 код с входа последовательного кода записывается в первую ячейку регистра 3, содержимое первой ячейки переписывается во вторую ячейку и т. д. На выходе последовательного кода устанавливается код третьего отсчета и т. д.

После прихода N отсчетов видеосигнала и N тактовых импульсов во всех ячейках регистра 3 записаны обновленные коды, причем в первой ячейке регистра 3 хранится т-разрядный код N-ro элемента группы,..., в N-ой ячейке регистра - код первого элемента группы.

После прихода N-ro тактового импульса импульс 25 заканчивается и сдвиговый режим работы регистра 3 запрещается. Затем на вход импульсов записи блока 2 приходит импульс 24 записи с блока 7 через элемент ИЛИ 9, и, поскольку код на адресном входе блока 2 не изменился, с выхода параллельного кода регистра 3 кода записывается в ту ячейку блока 2, из которой производилось считывание кодов. После этого формирователь 5 вырабатывает код следующей ячейки блока 2, ее содержимое записывается в регистр 3 передним фронтом импульса 25 и процесс преобразования кодов повторяется.

Регулируемое по длительности послесвечение (постепенное затухание яркости отметки) реализуется в устройстве постепенным уменьшением кодов яркости в блоке 2. Это достигается многократным считыванием кодов из ячеек блока 2, уменьшением их каждый раз на некоторую малую величину и записи результата по прежним адресам в блок 2. Последовательность обхода ячеек блока памяти при реализации послесвечения задается последовательностью формирования кодов генератором 12. Известно, что глаз оператора на крупных деталях изображения различает более 100 градаций яркости, а на точечных - всего 7-8 градаций.

Для того, чтобы глаз оператора не замечал дискретных скачков яркости на экране при уменьшении кодов, уменьшение яркости в отдельных участках изображения должно быть независимым друг от друга, а сами участки малыми. Это обеспечивается при выборе ячеек блока 2 по случайному либо псевдослучайному закону. Скорость уменьшения яркости (частота формирования кодов адресов ячеек блока 2 генератором 12) задается частотой повторения импульсов 28 с

5 выхода второго блока 11 управления, и меняется в широких пределах изменением последней.

Последовательность работы блоков устройства определяется импульсами с выходов

- второго блока 11 управления. Сигналом 28 с третьего выхода блока 11, поступающим на третий вход управления коммутатора 4 к адресному входу блока 2, подключается вь1- ход генератора 12. На выходе блока 2 появляется код, записанный в соответствующей

ячейке. На вход управления регистра 3 через схему ИЛИ 10 поступают импульсы 27. Передним фронтом импульса 27 код с выхода блока 2 записывается в регистр 3 по входу параллельного кода. Одновременно импульс 27 разрешает сдвиг кодов в регист0 ре 3 тактовыми импульсами 19. Как и при записи новой информации код первого из N считанных элементов записывается в последнюю ячейку регистра 3, второго - в предпоследнюю и т. д.

На выходе последовательного кода ре5 гистра 3 и, следовательно, втором информационном входе преобразователя 13 окажется код первого элемента. Сигналом 28 в интервале послесвечения преобразователь 13 переключается в режи.м, когда на выходе преобразователя 13 формируется уменьшенное значение кода с второго входа, независимо от кода на первом информационном входе. С выхода преобразователя 13 код поступает на вход последовательного кода регистра 3 и при приходе тактового им5 пульса 15 записывается в первую ячейку регистра 3. При этом код с первой ячейки регистра 3 переписывается во вторую и т. д, и на входе последовательного кода регистра 3 устанавливается код второго элемента, проходит через преобразователь 13 и при при0 ходе следующего импульса 19 записывается в первую ячейку регистра 3, на выходе последовательного кода регистра появляется код третьего элемента и т.д. После прихода N тактовых импульсов 15 в ячейках регистра 3 записаны уменьшенные коды яркостей N элементов изображения в том же порядке, что и до воздействия тактовых импульсов. Импульсом 27 записи с второго выхода блока 11, поступающим через элементы ИЛИ 9 на вход записи блока 2, коды с выхода параллельного кода регистра 3 записываются в ту же ячейку блока 2, из которой они перед этим были считаны, поскольку код с выхода генератора 12 не меняется в течение длительности импульса 28. С приходом другого импульса 28, 27 и 26 процесс изменения кодов торяется для другой ячейки блока 2, адрес которой установится на выходе генератора 12. Таким образом, при периодическом обходе ячеек блока 12 значения однажды записанных в них кодов постепенно уменьшаются, что вызовет постепенное затухание яркости изображения на экране блока 1 индикации. Зависимость уменьшения кодов яркости от их амплитуды может быть любая, что позволяет изменять закон спада яркости.

Второй блок 11 управления работает следующим образом. На вход элемента ИЛИ- НЕ 14 приходят импульсы с первого и второго выходов блока 7. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 выделяется импульс, соответствующий временному интервалу, в котором не происходит ни записи, ни считывания информации. Этот импульс поступает на управляющий вход первого формирователя 15 импульсов и разрещает его работу. Первый формирователь 15 импульсов формирует на выходе импульсы, длительность которых равна длительности импульсов 20 включения кода адреса записи. Импульсы с формирователя 15 поступают на управляемый делитель, коэффициент деления которого определяется сигналом управления длительностью послесвечения, поступающим на вход устройства. На выходе делителя 16 появляются импульсы частота повторения которых определяется сигналом управления длительностью послесвечения, а длительность равна длительности входных импульсов. Эти импульсы поступают на второй формирователь 17 импульсов, который формирует на первом- третьем выходах с помощью тактовых импульсов 19 последовательности импульсов 26-28, определяющие порядок работы блоков устройства в интервале послесвечения.

Блок 1 индикации осуществляет преобразование кодов яркостей элементов изображения, записанных в блоке 2, в яркость соответствующих элементов экрана и может быть выполнен как на основе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) так и на основе газоразрядной индикаторной панели (ГИП).

Преобразователь 13 при записи кодов видеосигнала в блок 2 обеспечивает функциональное преобразование кодов, поступающих по первому и второму информационным входам. Функция, реализуемая преобразователем 13, соответствует суммированию с насыщением:

увых,Умакс. 1 ехр(Xi- Х2),

где УВЫХ. - код на выходе преобразователя; Х, Х2 - коды на первом и втором входах

преобразователя 13. Такая функциональная зависимость обусловлена конечной разрядностью кодов, с которыми работают блоки устройства. Если бы в качестве преобразователя 13 использовался обычный цифровой сумматор, например четырехразрядный, при приходе на его входы двух кодов, ранвых, например, 1011

и 0101, на выходе сумматора получим код 0001, меньщий любого из входных (при этом на щине переноса сумматора появится «1). На экране блока 1 это соответствовало бы резкому уменьшению яркости при приходе очередного из накапливаемых импульсов. Для устранения этого эффекта введена зависимость, соответствующая насыщению, ког да после достижения яркости максимального значения ее уровень не меняется при- приходе следующих накапливаемых импуль ов.

В режиме послесвечения преобразователь 13 формирует из кодов Х2, поступающих на второй вход, уменьшенное значение кода. При этом величина уменьщения Д может быть постоянной, что соответствует линейному спаду яркости. Код увых., формируемый на выходе, в этом случае равен ГХ2-А при {Х2-Д) 0.

УВЫХ.

о при (Х2-Д) 0.

Подобная зависимость введена для то- го, чтобы не было скачка яркости в максимальное значение при достижении кодом яркости нулевого значения.

Величина Д может изменяться с изменением амплитуды записанного кода (например, для большого значения кода значение Д больше, чем для малого значения кода яркости). Это соответствует зависимости спада яркости от времени, аналогичной спаду яркости в ЭЛТ с послесвечением. Преобразователь 13 формирует значение кода на вы- ходе за время, не превыщающее период повторения тактовых импульсов 19.

Первый формирователь 15 может быть реализован в виде последовательного соединения двоичного счетчика и элемента И- ИЛИ. На счетный вход счетчика поступают тактовые импульсы с входа устройства, а на вход разрешения счета (обнуления) импульс с выхода схемы ИЛИ-НЕ. Выходом формирователя 15 является выход элемента И-ИЛИ. Подключением на входы элемента И-ИЛИ выходов определенных разрядов счетчика получают на выходе элемента И - ИЛИ импульсы необходимой длительности частоты.

Управляемый делитель 16 может быть выполнен в виде делителя частоты повторения импульсов с программируемым коэффициентом деления. Коэффициент деления задается кодом, поступающим на соответствующий вход делителя. Длительность импульса на выходе равна длительности входного имнульса. В устройстве вход задания коэффициента деления используется для регулирования длительности послесвечения, для чего на него подается код управления длительностью послесвечения с входа устройства.

Второй формирователь 17 импульсов может быть выполнен в виде последовательного соединения двоичного счетчика и ППЗУ. На счетный вход счетчика поступают тактовые импульсы, на вход ППЗУ - импульс разрешения послесвечения с выхода делителя 16. Выходами формирователя 17 являются шины выходных разрядов ППЗУ. В ячейки ППЗУ заносятся коды, обеспечиваюшие появление на его выходах требуемой временной последовательности импульсов 28, 27 и 26 при последовательном изменении кодов на выходе счетчика. В данном случае емкость ППЗУ содержит инфор- мацию о временном положении импульсов лишь в пределах импульса с выхода дели- тел я 16.

Предлагаемая последовательность импульсов (фиг. 2) с блоков управления 7 и 11 позволяет производить асинхронный режим работы устройства, когда запись и считывание для отображения кодов с блока 2 с высокой частотой чередуются, и положение развертки записи по вре.мени не оказывает влияния на временное положение развертки считывания. Возможен также синхронный ре- жим работы, когда во все ячейки выбранной строки блока 2 коды записываются подряд, а по окончанию записи строки начинается считывание одной либо нескольких строк с блока 2 для отображения в блоке 1.

Дополнительные затраты оборудования для реализации предлагаемого устройства по сравнению с известным устройством, оказываются минимальными, поскольку суммирование видеосигналов производится на частоте повторения видеосигнала и явля- ется одноканальным.

Формула изобретения

1. Устройство для индикации, содержа- ш,ее блок памяти, информационный вход ко- торого соединен с выходом параллельного кода регистра, вход параллельного кода которого соединен с информационным входом блока индикайии и выходом блока памяти, адресный вход которого соединен с выходом коммутатора, первый и второй инфор.мацион- ные входы которого соединены соответственно с выходами формирователя кодов развертки записи и формирователя кодов развертки считывания, а первый и второй управляющие входы - с первым и вторым выходами первого блока управления, третий выход которого соединен с входами синхроимпульсов блока индикации и формирователя кодов развертки считывания, и аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого является входом видеосигналов устройства, а выход тактовых импульсов соединен с входами тактовЬ)1х импульсов блока индикации, регистра, формирователя кодов развертки записи, формирователя кодов развертки считывания, первого блока управления и является входом тактовых импульсов устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет накопления видеосигналов и искусственного послесвечения, в устройство введены функциональный преобразователь, второй блок управления, генератор псевдослучайного кода и первый и второй элементы ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входом записи блока памяти и входом управления регистра, первые выходы соединены соответственно с четвертым и пятым выходами первого блока управления, а вторые входы - соответственно с первым и вторым выходами второго блока управления, первый и второй вход которого соединены с первы.м и вторы.м выходами первого блока управления, третий вход второго блока управления соединен с входом тактовых импульсов устройства, а третий выход - с входом управления функционального преобразователя, третьим управляющим входом коммутатора и входом генератора псевдослучайного кода, выход которого соединен с третьим информационным входом коммутатора, первый вход функционального преобразователя соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход - с выходом последовательного кода регистра, а выход - с

входом последовательного кода регистра. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй блок управления содержит последовательно соединенныеэлемент

ИЛИ - НЕ, входы которого являются первым и вторым входами блока, первый формирователь импульсов, управляемый делите.чь частоты и второй формирователь импульсов, выходы которого являются первым, вторым и третьим выходами блока, а вход тактовых импульсов соединен с входом тактовых импульсов первого формирователя импульсов и является третьим входом б.юка.

Видеосигнал

2 22 23

Сцитыёа

(риг. 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для отображения телевизионной и других видов информации с дискретными значениями в случае, когда темп поступления входного сигнала недостаточен для получения яркого, немерцающего изображения при непосредственной подаче на модулятор ЭЛТ. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет накопления видеосигналов и искусственного послесвечения, достигается введением фукциоиального преобразователя, второго блока управления, генератор псевдослучайного кода и элементов ИЛИ и соответствующих функциональных связей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. tc со О5 сл 4: