Устройство для обработки графической информации Советский патент 1986 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в графических видеотерминалах функционального (векторного) типа.

Под обработкой графической информации понимается отсечение выходящих за края экрана фрагментов изображения при его построении на экране дисплея.

Целью изобретения является упрощение устройства для обработки графической информации.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для обработки графической информации; на фиг. 2 структурная схема блока управления; на фиг. 3 - блок-схема микропрограммы работы устройства; на фиг. 4 функциональная схема программируемой логической матрицы (ПЛМ), на которой реализован шифратор выхода за край.

Устройство для обработки графической информации содержит блоки регистров 1 и 2, сумматоры 3 и 4, сдвигатели 5 и 6. Блоки элементов И 7 и 8, регистр 9, шифратор 10, блок I1 управления и элемент И 12. Устройство содержит координатные входы 3 и 14 для ввода координат X и Y конца вектора, а также координатные выходы 15 и 16. Блок управления имеет выходы 17 и 18 первого и второго адресов, адреса 19 записи, управления 20 вьщачей второго операнда из блока регистров, разрешения 2I записи регистра управления 22 записью блоков регистров, управления 23 шифратором 10, выходы 24 и 25 управления устройства, служащие для запуска функционального генератора и указания ему кода графического режима, готовности 26, разрешения 27 сдвига. Блок управления имеет также входы 28-31. При этом входы 29 запуска, тактовый 30 и дсачальной установки 31 являются соответствующими входами устройства.

Блок 11 управления содержит мультиплексор 32, регистр 33 адреса, накопитель 34 микрокоманд, элемент И 35, группу элементов И 36 и группу элементов ИЛИ 37. Накопитель микрокоманд кроме управля1ШЕИХ выходов 17 - 26 имеет также служебные выходы 38 и 39 следующего адреса микрокоманды и номера условия соответст21J

венно. Выходы 17 - 19, 23, 38 и 39 блока управления, а также вход 28 являются шинными.

Предлагаемое устройство осуществляет модификацию координат векторов, поступающих от ЭВМ на функциональный генератор, соединенный с электроннолучевой трубкой. Предлагаемое устройство включается между ЭВМ и функциональным генератором, управляя его

работой и вычисляя реальные (отображаемые) координаты векторов. Управление сводится к запуску функционального генератора и указания ему графического режима: 1 - вектор или О точка (позиционирование). От ЭВМ в предлагаемое устройство поступают координаты концов векторов, сигнал начальной установки, а от функционального генератора - сигнал запуска, формируемый при окончании построения соответствующего графического элемента. Выдача данных от ЭВМ на входы 13 и 14 устройства осуществляется по сигналу готовности на выходе 26 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Регистры, входящие в состав блоков 1 и 2, предназначены дпя хранения соответственно координат начальной точки, вектора (регистр НК}, конечной точки вектора (регистр КК), точки в пределах экрана, полученной

после отсечения части вектора (регистр А) и точки за полем экрана, полученной после отсечения части вектора (регистр В). Блок 1 регистров объединяет регистры для хранения данных по координате X, а блок 2 - по координате Y. Каждый блок регистров допускает одновременное считывание информации по двум адресам на два вьгхода. Запись производится по адресу записи блоков регистров. Запись возможна по двум BXOI дам, выбор одного из которых осуществляется по входу 22 управления записью. Блоки элементов И 7 и 8 служат для отравления вьщачей второго операнда в сумматоры, тогда как первьй операнд передается в сумматоры всегда.

По сигналу начальной установки (вход 31) осуществляется запуск микропрограммы с нулевого адреса. При этом в регистрах НК находятся нулевые коды. Регистр статуса также содержит нулевой код.

При построении вектора координаты начальной точки находятся в регистрах НК блоков 1 и 2, координаты конечной точки вектора по входам 13 и 14 поступают в регистры КК блоков 1 и 2. В регистре 9 содержится статус (знаки и старшие разряды координат) начальной точки вектор а. Если координаты краев экрана меньше раз.рядности регистров в блоках регистров, то можно заносить в регистр 9 сборку по ИЛИ нескольких старших разрядов регистров НК.

Возможны четыре режима работы устройства:

Q) обе точки, начальная и конечная, лежат в поле экрана: отсечение не производится, вектор строится;

8) обе точки лежат за полем экрана и пересечение краев экрана не ожидается: отсечение не производится, вектор не .строится;

6) обе точки лежат за полем экрана, но возможно пересечение края экрана: производится отсечение частей вектора с обоих сторон после чего он строится, перед построением осуществляется позиционирование луча в новую точку на краю экрана;

г.) начальная точка лежит в поле экрана, конечная - за полем экрана: производится отсечение части вектора с одной стороны, после чего вектор строится.

Если начальная точка лежит за пределами поля экрана, а конечная в поле экрана - отсечение производится с одной стороны. Этот режим является частным случаем режима 6 .

Выбор режима осуществляется шифратором 1О при подаче на его входы статуса начальной и конечной точек, а также управлякндего кода из блока управления для привязки моментов включения шифратора к соответствующим местам микропрограммы. При этом статус конечной точки передается из регистров КК через сумматоры 3 и 4, а начальной точки - из регистра 9. Шифратор 10 срабатьтает только при наличии на его входе 23 одного из; заранее определенных кодов, отличных от нуля. При этом шифратор 10 используется как для осуществления переходов, в микропрограмме, передавая на вход 27 блока управления двубитовую .маску адреса, так и для выбора регистра для записи половины конечной координаты (регистр А или В) .Для этого младший разряд адреса, переданного с выхода 19 блока 11, корректируется элементом И 12, например адрес 11 заменяется на 10. Если шифратор 10 не работает, то на выходе 27 поддерживается код 00, а на выходе, соединенном с входом элемента И 12, единичный код. .Для исключения ложной записи при коррекции адреса шифратором 10 запись в блоки I и 2 тактируется.

По сигналу начальной установки или запуска осуществляется ввод координат конечной точки вектора по входам 13 и 14 в 1)егистры КК блоков 1 и 2. Для этого на вход 22 подается сигнал единичного потенциала,разрешающий запись по этим входам,Далее осуществляется выбЬр режима работы устройства и запись половин координат конечной точки в регистры А или В в зависимости от статуса вектора. В режиме q половины координат конечной точки вектора заносятся из регистров КК в регистры А, после чего координаты КК переписьшаются в регистры НК и вьщаются на выходы 15 и 16 одновременно с выдачей сигналов запуска функционального генератора (выход 24), режима вектор (выход 25) и сигнала готовности (выход 26), Досле этого блок управления переходит к ожиданию запуска, зацикливая выполнение пустой микрокоманды. Сигнал запуска вызьшает выполнение следующей микрокоманды, возвращающей микропрограмму к нулевому адресу,

Если начальная точка вектора лежит за полем экрана, то половины конечньк координат записьшаются в регистры А, Это сделано для того, чтобы распознавать шифратором 10 только режимы Q , S и г . Режим Ь , трудный для распознавания, определяется методом исключения. Если выбран режим S , то половины конечных координат повторно записываются в регистры В, полные значения координат КК передаются в регистры НК, после чего блок управления выдает сигнал готовности на выходе 26,

В режиме Ь вьшолняется непосредственно отсечение, т.е, поиск первой точки пересечения вектора с краем экрана, лежащей в поле экрана. Половины координат НК при этом находятся в регистрах В, а половины координат КК - в регистрах А. Дале вьшолняются следующие действия: (Р А + РГ В) А или- , (Р А + ) в зависимости от того, возможно ли пересечение вектором с координатами НК и (А + В) края экрана, на что указьшает шифратор 10. Если пересечение возможно, то запись производится в регистр А, если нет, то в регистр В. Число повторений указанных действий равно разрядности регистров в блоках регистров. Далее выполняется коррекция (удвоение) ко ординат в регистрах А (Р, А + Р А) Л. После окончания процедуры отсечения содержимое регистров А переписывается в регистры НК. Далее вновь осу ществляется запись половин конечных координат в регист1 ы А или В и опре деление режима работы шифратором 10 Если выбран режим Q , то осуществля ется вццача новых значений координат начальной точки на выходы J5 и 16, запуск функционального генерато ра с целью позиционирования луча в новую точку на краю экрана. После этого устройство переходит к ожиданию окончания позиционирования повторного запуска), заменяет координаты НК на КК и перепад их на выходы 15 и 16 для построения вектора. В режиме S осуществляются те же дей ствия, что ипри начальном выборе режима. Если выбран режим г , то ос ществляется отсечение выходящей за край экрана части вектора. После этого производится построение, сопровождаемое записью конечных координат в регистры НК и половин КК в регистры В, если этот режим является составной частью режима 6 . Запись информации в регистр 9 осущест вляется всякий раз, когда конечные координаты заносятся в регистры НК блоков и 2. Блок 11 управления построен по микропрограммному принципу. Сигнал начальной установки по входу 31 уст ройства устанавливает через мультиплексор 32 нулевой код на адресном бходе накопителя ЗА. При отсутстви сигнала на входе 31 включенным явля ется второй вход мультиплексора 32, на который подается объединенный по 1ШИ адрес продолжения из накопителя 34, из шифратора 10 и сигнал запуска. Двухбитовый сигнал с выхода шифратора 10 и однобитовьй сигнал запуска образуют маску адреса для осуществления условных ветвлений в микропрограмме. Стробирование соответствующей маски производится сигналами с выхода 39 накопителя микрокоманд с помощью элементов И 35 и 36. В конце каждой ветви микропрограммы, соответствукяцей каждому из режимов, и при ожидании конца позиционирования блок 1I управления переходит в режим ожидания сигнала запуска по входу 29, зацикливая вьтолненные пустой микрокоманды (фиг.З). При позиционировании сигнал запуска не сопроволздается вьодачей сигнала готовности. Данная ПЛМ (фиг.4) содержит входные инверторы, массив из 48 элементов И, выходы которых объединены восемью элементами ИЛИ, выходы которых соединены с выходами ППМ через сумматоры по модулю два для программирования выходной инверсии. Входы шиф ратора с первого по восьмой, а также разряды входа управления шифратора соединены с соответствующими входами А15-А6 ШШ. Остальные входы ППМ, а также вькоды F3-F7 не используются. В левой части таблицы показано программирование входов элементов и ПЛМ, вверху правой части - программирование выходных инверсий (О - прямое значение, I - инверсное), под инверсиями выходов показано программирование соединений элементов И с элементами ШШ (Ч - связь есть, - связи нет). Формула изо р е т е н и я 1, Устройство для обработки графической информации, содержащее два блока регистров, два сумматора. Два сдвигателя, шифратор и блок управления, первый выход которого соединен .с входами разрешения сдвига первого и второго сдвигателей, а второй выход - с входами управления записью первого и второго блока регистров, первые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров н являются координатными выходами устройства, первые входы блоков регистров и блока управления яв7

ляются тактовыми входами устройства, вторые входы блоков регистров - координатными входами устройства, выходы знаковых разрядов первого и второго сумматоров соединены соответственно с первым и вторым входами шифратора, второй и третий входы блока управления являются соответственно входом запуска и входом начальной установки- устройстра, а третий, четвертый и пятый выходы являются соответственно выходом готов- ности устройства и выходами управления устройства, отличающее с я тем, что, с целью упрощения, в него введены регистр, элемент И и два блока элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров, первые входы блоков элементов И соединены с вторыми выходами соответственно первого и второго блоков регистрсйз, а вторые входы с шестым выходом блока управления, выходы разрядов первого и второго сумматоров соответственно через первый и второй сдвигатели соединены с разрядными входами соответственно первого и второго блоков регистров, выходы старших разрядов первого и второго сумматоров - соответственно с третьим и четвертым входами шифратора и первым и вторым входами регистра, третий и четвертый входы которого соединены с выходами знаковых разрядов соответственно первого и второго сумматоров, а

754218

выходы подключены соответственно, к пятому, шестому, седьмому и восьмому входам шифратора, первый выход которого соединен с четвертым вхо5 дом блока управления, а второй выход - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, адресные входы первого и второго блоков

О регистров соединены соответственно с выходом элемента И, восььым и девятым выходами блока управления, десятый выход которого соединен с .вторым входом элемента И,одиннад5 цатый выход соединен с пятым входом регистра, а двенадцатый выход - с девятым входом шифратора,

V

2. Устройство по п. 1, о т л и 20 чающееся тем, что блок управления содержит элемент И и последовательно соединенные группу эле 1ентов И, группу элементов ИЛИ, мультиплексор, регистр адфеса и на25 копитель микрокоманд, выходы первой группы которого являются выходами блока, второй вход-группы элементов ИЛИ соединен с выходом элемента И, первые входы элемента И и группы зле30 ментов И и вторые входы мультиплексора и регистра адреса являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока, выходы второй,группы накопителя микрокоманд

35 соединены с другими входами элемента И, группы элементов И ,и ИЛИ и мультипл е ксор а.

UTTfT

2ff25Z6 Фиг.1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в графических видеотерминалах функционального (векторного) типа. Целью изобретения является упрощение устройства для обработки 1 рафической информации.Данная цель достигается за счет того, что в устройство для обработки графической информации, содержащее два блока регистров, два сумматора, два сдвигателя, щифратор и блок управления , введены регистр, элемент И два блока элементов И. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

УЗ -

3

39

31 30

26

17

fPU2.2