Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора Советский патент 1986 года по МПК G09G1/16 

.1 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения алфавитно-цифровой и графической информации с индикаторами телевизионного тица.

Цель изобретения - повьпиеиие быстродействия устройства.,

На фиг.1 приведена структурная схема уЬтройства, на фиг. 2 - блок заниси-стирания5 на фиг.З блок адресации j на фиг.4 - синхронизатор.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 блок-и памяти, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры, счетчик 6, элемент ИЛИ 7, интерполятор 8, коммутатор 9 Знакогенератор 10,блок 11 записи-стирания, блок 12 адресации, синхронизатор 13.

Первый вход 14 элемента 7 ИЛИ соединен с выходом знакогенератора 10, . второй вход которого соединен с выходом 15 блока 1 памяти, второй вход которого соединен с выходом 16 счетчика б, выход 17 регистра 3 соединен с коммутатором 9, интерполятором 8, выход 18 которого соединен с блоком 11, счетчиком б и синхронизатором 13, пятый 19 и шестой 20 входы которого соединены с интерполятором 8, десятый 21 выход синхронизатора 13 соединен с блоком 12, второй 22 выход которого подключен к синхронизатору, первый 23 выход - к блоку 2 и коммутатору 9, выход 24 которого соединен с блоком 1, первый вход 25 которого соединен с синхронизатором, второй выход 26 которого соединен с коммутатором 9, первый - выход 27 - с регистром 3, первый вход которого является входом 28 устройства, пятый выход 29 синхронизатора 13 соединен со знакогенератором 10, девятый выход 30 и седьмой вход 31 - с блоком 11, выход 32 кото роге соединен с регистром 5, выход 33 которого подключен к блокам 2 и 3 выход 34 блока 2 соединен с регистрами 4 и 5, выход 35 регистра 4 сое- динен с элементом 7 ИЛИ, шестой выход 36 синхронизатора 13 соединен с регистром 4, третий выход 37 со счетчиком 6, соединенным с его третьим входом 38, одиннадцатый выход 39 - с блоком 2, вход 40 которо- I-O соединен с блоком 11, седьмой выход 41 - с регистром 5, выход элемента 7 ИЛИ и восьмой выход синхро2412812

низатрра 13 являются вторым 42 и первым 43 выходами устройства.

Блок 11 записи-стирания содержит счетчики 44-46, дешифратор 47 и ком5 мутатор 48, Счетчики 44 и 45 реверсивные и предназначены для счета приращений ± дх и ±лу соответственно. Приращения, i л х поступают с интегратора 8 с выхода 18, а прираще10 НИН .1йу - с интегратора 8 через синхронизатор 13 с выхода 30. Начальная установка счетчиков 44 и 45 осуще- ствляетсй исходными данными, посту- паюгцими с выхода--17 регистра 3. Счет15 чики 44-46 -формируют сигналы переполнения и: заема (СП1 , СП2, СПЗ), которые по входу 31 поступают в синхронизатор 13. Выходные сигналы со счетчика 44. поступают на входы дво20 ично-десятичного дешифратора 475ВЬ - ходы которого являются выходом 32 блока и связаны со входами регистра 5 ,

С помоп ью сч€1тчика 45 определяют

25 i-fflap.niHe разряды адреса блока 2. Выходные сигналы со. счетчика 45 через коммутатор поступают на вход 40 (адресные входы младших разрядов) блока 2.

30 Счетчик 46 предназначен для счета растровых строк в режимах стирания и графических данных. Разрядность счетчика должна соответство- - ;зать числу растровых строк в одной

, горизонтальной полосе знакомест. Сигнахшз строчной частоты (f ) на счетчик 46 поступают с девятого выхода 30 синхронизатора 13. Выходные сигнал 1 со счетчика 46 поступают на

Q вторые входы коммутатора 48, который управляется сигналами управления (УПК)5 поступающими по одной из шин выхода 30 синхронизатора 13. Сигнал переполнения счетчика (СИЗ) 46 посд тупает в синхронизатор по одной из шин входа 31,

.

, Блок 2 адресации содержит пямять 49., триггеры 50 и 51, счетчик 52, элемент .5.3 WM, Память 49 предназна50 чена дотя хранения одноразрядных слов, характеризующих занятость адресов блока 2. Количество слов 49 равно кол.ичеству знакомест, в которых могут быть размещены графические

55 делгаые. Если по какому-либо адресу памяти 49 записана 1., то йто значит, что группа адресов блока 2, CJl apшиe разряды которой соответству3

ют адресу памяти 49, содержит графические данные. Если же адрес памяти 49 содержит О, то это значит, что соответствующая группа адресов блок 2 свободна и может быть использован для записи графических данных, относящихся к любому знакоместу экран Наличие памяти 49 позволяет осуществлять быстрый поиск свободных адресов блока 2 без обращения к ней и таким образом существенно ускорит процессы записи и стирания графических данных.

Поиск адресов памяти 49, в которых записаны О, осуществляется следующим образом. На одной из шин десятого выхода 21 синхронизатора 13 формируется сигнал Сброс (СВР) устанавливая в О счетчик 52. Затем синхронизатор 13 форми- рует сигнал Чтение памяти (4tn) на одной из шин выхода 21. Сигнал ЧТП повторяется до тех пор, пока триггер 50 не зафиксирует нулевое состояние адреса памяти 49.Прира- щение адресов памяти (ПАП) осуществляется сигналом ПАП, которьй поступает по одной из шин выхода 21 на счетчик 52.

Сигнал Разрешение записи (РЗ) поступает с выхода триггера 50 по одной из шин выхода 22 синхронизатора 13, который прекращает вьщачу ПАП, фиксируя в счетчике 52 первый адрес группы свободных адресов бло- ка 2.

В счетчике 52 устанавливаются адреса блока 2, поступающие ло выходу 15 блока 1 при наличии раз-

решающего сигнала УАП на одной из шин выхода 21. В режиме стирания графических данных при установке адреса памяти 49 и наличия сигнала Запись памяти (ЗПП) на одной из шин выхода 21 в память 49 записывается О.

ч,.

При поступлении по входу 33 сигналов Графические данные (ГД) и Разрешение анализа графических данных (РАГД), а также при наличии хотя бы одной 1 в графических данных срабатывает триггер 51, формируя на одной из шин выхода 22 сигнал Признак занятости (ПЗ).

Синхронизатор 13 содержит генератор 54 тактовых импульсов (ГТИ), делитель 55 частоты,, элементы 56

5 Ю

5 0 5

о

„

CJ

0

5

2814

и 57 ИЛИ и программируемую логичес- кую матрицу 58 (ПЛМ).

ГТИ 54 реализован по стандарт- ной схеме и формирует две последовательности импульсов, сдвинутых по фазе друг относительно -друга, одна из которых с выхода 59 поступает на делитель 55. Делитель 55 частоты также реализован по стандартной схеме. Выходные сигналы с разных точек делителя 55 частоты поступают на входы 60-63 ПЛМ 58, а также на выход 42 блока и устройства.

На элементы 56 и 57 ИЛИ поступают сигналы с выхода 15 блока 1 и при наличии единичного сигнала хотя бы в одном разряде на их выходе будут сформированы признаки наличия знаковой или графической информации, которые поступают на входы 64 и 65 ПЛМ 58. На входы 66-76 ПЛМ 58 поступают сигналы от других блоков устройства.При воздействии всех входных сигналов ПЛМ 58 на выходах 77- 95 формирует сигналы синхронизации для всех блоков в соответствии с алгоритмом работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства основана на условном разбиении экрана индикаторного блока на квадратные (или прямоугольные) участки знакоместа (ЗМ). Каждое ЗМ имеет жесткое соответствие с одним адресом слова первого блока 1 памяти, которое хранит информацию о знаках и графических элементах, отображаемых в этом ЗМ. Те слова блока 1, которые соответствуют пустым ЗМ, содержат О во всех разрядах. В блоке 1 хранятся коды знаков,отображаемых в соответствующем ЗМ, и начальные адреса групп адресов блока 2, по которым хранятся графические данные, относящиеся к этому ЗМ,- в точечном представлении (1 соответствует светлой части изображения, О - темной) .

Жесткая привязка адресов блока 2 к ЗМ экрана отсутствует. Общее количество слов блока 2 (Кс2) зави- сит от общего количества графических данных, их размещения на экране и может быть определена по формуле Кс2 Кз,- N(.. , где - общее количество ЗМ, содержащих графические данные и N - число растровых строк в горизонтальной полосе ЗМ. Разрядность слова блока 2 должна соответствовать количеству элементов разложения изображения (то- чек) графических данных на участке растровой строки в пределах одного ЗМ,

Инфо 1мация от источника отображаемых данных (на чертеже не показано) по входу 28 устройства записывается в регистр 3 при управляющем сигнале Запись в регистр 3 (ЗП РГЗ) на одной из шин выхода 27, который формируется в синхронизаторе 13 под воздействием сигнала синхронизации записи, поступающего от источника данных в синхронизатор- 13 по одной из шин входа 28,

Разряды записанной в регистр 3 иформации, определяющие режим работы устройства (запись или стирание данных, данные: графические или знаковые), с выхода 17 поступают на вход синхронизатора 13, В зависимости от этих сигналов синхронизато формирует сигналы управления и синхронизации, обеспечивающие выполнение соответств тощих процедур.

В режиме записи знаковых данных синхронизатор формирует сигналы Чтние регистра 3 (ЧТРГЗ) на одной из 1ПИН выхода 27, Включение коммутатора 9 (КВ9) на одной из шин выхода 26, Запись блока 1 памяти (ЗП БП1) на одной из шин выхода 25 и Установка счетчика 6 (У СЧб) на одной из шин выхода 37, Под воздействием этих сигналов коды знаков с регистра 3 записываются в блок 1 через коммутатор 9 по адресам,устанавливаемым в счетчике 6.Если адреса блока 1 следуют подряд, синхронизатор на одной из шин выхода 37 формирует сигналы, определяющие единичные изменения этих адресов, При записи графических данных синхронизатор 13 формирует сигнал Установка интерполятора 8 (УИ8) на одной из шин выхода 20 и Уста- новка БЗС11 (УБЗС11) на одной из шин выхода 30. При воздействии этих сигналов в интерполятор 8 вводятся исходные данные для формирова.ния графики, в счетчик 6 - старшие разряды кода, определяющего начальное ЗМ графики, а младшие разряды этого, кода вводятся в блок 11,

Затем синхронизатор 13 на одной из шин выхода 25 формирует сигнал ЧТБП1, Считываемые из блока 1 дан- 5 ные по выходу 15 поступают на вход синхронизатора, который при наличии ненулевого кода графической информации на одной из шин выхода 21 формирует сигнал УАП, и адрес вво0 дится в блок 12, Младшие-разряды блока 2 определяются блоком 11 и поступают в блок 2 по входу 40. . По сигналам ЧТБП2 и ЗП РГ 5, которые формирует синхронизатор 13 на

5 выходах 39-и 41 соответственно, счи- тываемь е на блока 2 графические данные записываются в регистр 5, Затем сигналом на одной из шин выхода 20 запускается, интерполятор 8, прира0 щения и X с которого через блок 11 записываются в регистр 5 по шинам выхода 32, Сигнал приращения ьу с интерполятора 8 по одной из шин выхода 19 поступает сначала в скнхро5 ннзчтор 13, который прекращает подачу по одной из шин выхода 20 тактовых импульсов на интерполятор, останавливая его. Затем слово графической информации, относящееся к

0 ОДБ:ОЙ растровой строке, с вновь вве- деннь ми данными считывается из регистра 5 и возвращается в блок 2 по команде ЧТРГЗ к ЗПБП2 на выходах 41 и 39 соответственно. После этого

- синхронизатор 13 на одной из шин

выхода 30 формирует сигнал СЧ а У, изменяя состояние счетчика и.у в

блоке 11. Далее синхронизатор 13 снова формирует сигналы ЧТБП2,ЗПРГ5 и, при отсутствии на одной из шин выхода 19 сигнала завершения формирования графики, снова запускает интерполятор, начиная новый цикл формирования графических данных на другой растровой строке.

Если в процессе формирования графики блок 11 на выходе 31 вьщает сигналы переполнения или заема,то синхронизатор 13 соответствуюш;им образом меняет состояние счетчика

6 сигналами на выходе 37, что опре- - деляет переход формирования графического изображения в следующее ЗМ.

.Цикл записи графических данных по вновь установленному з счетчике

5 6 адресу начинается с чтения блока 1 по этому адресу.

Если графические данные вводятся в ЗМ, в котором они ранее отсут

ствовали, то в блоке 12 сначала осуществляется поиск свободного адреса блока 2 при подаче на него управляющих сигналов ЧТП и ПАП с ши выхода 21 синхронизатора 13. Запись осуществляется после приема синхронизатором 13 сигнала РЗ от блока 12 по одной из шин выхода 22. Старшие разряды адреса блока 2 посту- пают по шинам входа 23 через коммутатор 9 и на информационные входы блока 1 и записываются туда при наличии сигнала ЗП БП1 на одной из шин входа 25. В этом случае необ- ходимость чтения блока 2 перед записью новых данных отсутствует , так как запись производится по свободньм адресам блока 2. В остальном процедуры записи аналогичны описанным.

В режиме чтения осуществляется периодическое считывание данных, их преобразование и вьщача на индикаторный блок Это реализуется следующим образом.

На одной из шин выхода 37 синхронизатор 13 формирует сигнал сброса счетчика 6. Затем по сигналу ЧТБП1 на одной из шин входа 25 производится чтение слова блока 1, которое анализируется в синхронизаторе 13. Если в данном ЗМ отображаемая информация отсутствует, сигналом от синхронизатора. 13 на одной из шин выхода 37 производится единичное приращение счетчика 6. При наличии в одном ЗМ знаковых данных производится ввод в знакогенератор

10при воздействии управляющих сиг- налов синхронизатора 13 на выходе

29. Если в данном ЗМ имеются графические данные, синхронизатор 13 на одной из шин выхода 21 формирует сигнал УАП, разрешающий ввод стар- ших разрядов адреса блока 2 в блок 12 по выходу 15. Младшие разряды адреса блока 2 в режиме чтения соотвествуют номерам строк в горизонтальн полосе ЗМ (NT-J, ) и поступают с блока

11по входу 40.

Считываемые из блока 2 графические данные в параллельном коде поступают с выхода 34 в регистр 4, где под воздействием сигналов ЧТРГ4 на одной 5 из шин выхода 36 они преобразуются в видеокод, который поступает на вход 35 элемента 7 ИЛИ, а затем по выхою is 20

25

о

Q

-

0

5

ду 43 - на видеовход индикаторного блока.

Аналогичным образом производится считывание, преобразование и вьщача информации на индикаторный блок для других ЗМ, Формирование изображения одного кадра завершается при вьщаче счетчиком 6 на вход 38 синхронизатора 13 сигнала переполнения.

Процедуры стирания знаковых данных аналогичны процедурам их записи. Отличие - заключается в записи по требуемым адресам блока 1 не кодов знаков, а нулей.

Стирание графических данных также во многом аналогично их записи. Стирание осуществляется при помощи интегратора 8 после поступления входных данных и их распределения по блокам устройства. Отличие заключается в том, что в этом случае в регистре 5 осуществляется удаление графических единиц, а не их прибавление.

Другое отличие стирания от режима записи заключается в необходимости проверки наличия остатка графических единиц в данном ЗМ после завершения операций стирания. .Эта проверка реализуется следующим образом. После останова интегратора 8 сигналом переполнения или заема от блока 11 при помощи счетчика N. .в этом блоке производится считывание всех адресов блока 2, относящихся к этому ЗМ. Считываемые,данные вводятся в регистр 5, а затем поступают в блок 12 и в этот же момент в блок 12 по одной из шин выхода 21 синхронизатора поступает сигнал РАГД. Блок 12.фиксирует наличие хотя бы одной единицы в графических данных, относящихся к этому ЗМ, формируя сигнал ПЗ на одной из шин выхода 22. При появлении этого сигнала операции анализа прекращаются и продолжаются процедуры стирания графических данных в другом ЗМ.

Если же имеется сигнал переполнения счетчика N при отсутствии сигнала ПЗ, то это значит, что стираемые графические данные в ЗМ были единст- |Венными и теперь оно свободно.В этом .случае в память блока 13 записывается нуль и по адресу, установленному в счетчике адресов этой памяти затем этот счетчик сбрасывается, и нулевой адрес блока 2 через коммутатор 9 записывается в блок 1 по установленному в счетчике 6 адресу, завершая процедуры стирания графических данных, относящихся к этому ЗМ.

Затем состояние счетчика 6 изменяется на 1, синхронизатор 13 переключает коммутатор в блоке 11, и операции графичес ких данных продолжаются до их завершения по сигналу от интегратора 8 на одной иа шин входа 19 синхронизатора 13, как и в режиме записи.

Предлагаемое устройство позволяет вносить изменения в отображаег ю дан ные, не затрагивая весь массив отображаемой информации и изменяя только ту его часть, которая относится к изменяемым данным.

Формула изобрет ения

Устройство для отображения информации н-а экране телевизионного индикатора, содержащее первый блок па- няти, знакогенератор, коммутатор, счетчик, интерполятор, первый, второ и третий регистры и синхронизатор, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой я седьмой выходы кото- рого соединены соответственно с первыми входами первого регистра,коммутатора, счетчика, первого блока памяти, знакогенератора, второго регистра и третьего регистра, первый вход синхронизатора, который являетс входом устройства, соединен с вторым входом первого регистра, выход которого соединен с входом интерполятора, вторым входом кoм fyтaтopa и вто- рыми входами счетчика и синхронизатора, первый и второй выходы счетчика соединены соответственно с третьим входом сийхронизатора и вторым входом первого блока памяти, третий

вход которого соединен с выходом коммутатора, а выход - с вторым входом знакогенератора и четвертым входом синхронизатора, пятый и шесто входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами интерполятора, восьмой выход синхронизатора является первым выходом устройства, отличающееся, тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит последовательно соединенные блок адресации и второй блок памяти, блок записи-стирания и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами знакогенератора и второго регистра, второ вход которого соединен с вторым выходом второго блока памяти, подключеным к второму входу третьего регистра, первый, второй и третий входы блка записи-стирания соединены соответственно с третьим выходом интерполятора, выходом первого регистра и девятым выходом синхронизатора,первый, второй и третий выходы блока записи-стирания соединены соответственна с седьмым входом-синхронизатора, третьим входом третьего регистра и- четвертьш входом второго блока па- мяти, В1)1ходы третьего регистра соединены с BToptiW входом второго блока памяти и первым входом блока адресации, второй вход которого соединен с десятым выходом синхронизатора, одиннадцатый выход которого соединен с третьим входом второго блока памяти, второй выход которого соединен с восьмым входом синхронизатора, второй вход блока адресации соединен с выходом первого блока памяти, первый выход блока адресации соединен с третьим входом коммутатора, выход элемента ИЛИ является вторьм выходом устройства.

(

фуе.З

Т5

53

Stf

55

38 37 28 22

Г5 77

II

1

101Лг 737f75766 l f

77787980819283 S

78 7980 8

ИЛ

20 21

Составитель С, Гришин

Редактор Т. Парфенова Техред О.Сопко Корректор М. Йожо

Заказ 3602/46Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета GCCP

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэвйдственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

58

SOflfZfS

858fS7 99833091 92353135

25 2S 2123 30 3 37334f

Фи. 4

Шобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения алфавитно-цифровой и графической информации с индикаторами телевизионного типа. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства, которая достигается введением новых блоков и функциональных связей, позволяющих вносить изменения в отобра жаемые данные, не затрагивая весь массив отображаемой информации и изменяя только ту его часть, которая относится к изменяемым данным. Устройство содержит первый и второй блоки памяти, первый, второй и третий регистры, счетчик, элемент ИЛИ, интерполятор, коммутатор, знакогенератор, блок адресации и синхронизатор. Работа устройства основана на условном разбиении экрана индикаторного блока на квадратные (или прямоугольные) участки знакоместа (ЗМ), каждое из которых имеет жесткое соответствие с одним адресом слова первого блока памяти, а жесткая привязка адресов второго блока памяти к ЗМ экрана отсутствует, общее количество слов второго блока памяти (Кс2) зависит от общего количества графических , их размещения на экране и определяется по формуле . м количество знакомест, N - число растровых строк в горизонтальной полосе ЗМ). Разрядность слова второ- - го блока памяти должна соответствовать количеству элементов разложения изображения (точек) графических данных на участке растровой строки в пределах одного ЗМ. В устройстве реализованы: режим записи знаковых данных, который завершается формиро- , ванием графики на одной растровой строке, и переход на другую (переход в другое ЗМ), режим считывания, при котором осуществляется периодичес кое считывание данных, их преобразование и вьщача на индикаторный блок, режим стирания, аналогичный режиму записи, а отличие - в записи по тре;буемым адресам первого блока памяти не кодов знаков, а нулей. 5 ил. с S (/)