Устройство для отображения информации Советский патент 1986 года по МПК G09G1/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в телевизионных устройствах отображения информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока управления; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства; на фиг. 4 - условное изображение одного знакоместа с изображением знака «О.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2 горизонтальной развертки, счетчик 3 вертикальной развертки, блок 4 памяти, генератор 5 знаков, формирователь 6 видеоимпульсов, триггер 7, блок 8 управления, регистр 9 адреса, блок 10 коммутации и регистр 11 данных.

Блок 8 управления содержит первый узел 12 памяти, второй узел 13 памяти, регистр 14 и триггер 15, третий и четвертый входы блока 8 управления являются соответственно информационным и адресным входами первого 12 и второго 13 узлов памяти, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы регистра 14 являются соответственно вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока, выход триггера является первым выходом, причем входы (записи) регистра 14 и триггера 15 являются соответственно первым и вторым входами блока, и линии 16-30 связи.

Процесс отображения информации на экране телевизионного индикатора состоит из двух фаз: формирование кадра изображения и регенерация изображения. Под формированием изображения (кадра изображения) понимается заполнение блока памяти данными с целью последуюшего отображения на экране требуемой информации. Скорость формирования изображения является важнейшей характеристикой устройства отображения, поскольку определяет быстродействие устройства в режиме работы с внешней по отношению к устройству отображения аппаратурой. Регенерация (возобновление) изображения - процесс циклического считывания данных из блока памяти и формирования символов синхронного с движением луча по экрану. Частота регенерации выбирается из энергономических соображений и составляет f; 30-50 Гц.

Если растр телевизионного индикатора Н V, где П - количество точек по строке; V - количество строк, то длительность засветки одной точки

t3

HVfp

При этом обычно регламентируется период строчных синхронизирующих импульсов Тс и время обратного хода по строке аТс (где а - коэффициент, показывающий, какую часть строчной разверт

ки занимает обратный ход; а 0,15-0,25), а также период кадровых синхронизирующих импульсов Тк и время обратного хода по кадру рТк (где р - коэффициент, показывающий, какую часть кадровой развертки занимает обратный ход; ,05-0,1).

Время формирования изображения тесно связано с временными параметрами регенерации, поскольку в большинстве устройств отображения заполнение блока памяти возможно лишь в период обратного хода строчной и кадровой разверток, когда счетчики горизонтальной и вертикальной разверток не работают в режиме счета. В этом случае время формирования изображения

t.|,.H. S Ьж+ NU,, , t/-i

где {ож - время i-ro ожидания готовности блока памяти к приему информа-

N - число знаков, выводимых на экран монитора (записываемых в блок памяти);

tin - время записи в блок памяти; к -количество временных интервалов ожидания готовности блока памяти к приему информации (количество ожиданий);

K-llLr

К-JN, i

где NI - число знаков, принимаемых блоком памяти за одну попытку обслуживания;Х - означает ближайшее целое число,

большее X.

Таким образом, 1,2,...,N. Время ожидания

Тс(1-а),если доступ организован в обратном ходе луча строч- 1чж развертки;

1Тв.(1-)), если доступ организован в

обратном ходе луча кадровой развертки.

Типовые значения 1ож и tsn следующие: Ь„ 200 НС - 2 мкс; 1ож 50-54 МКС или 18-19 мс. Заполнение блока памяти осуществляется не только в период обратных, но в период прямых ходов строчной и кадровой разверток.

Устройство работает следующим образом. Рассмотрим регенерацию изображения. Генератор 1 импульсов вырабатывает импульсы 16 опорной частоты с периодом Т t.3, по положительному фронту которых (фиг. 1, 3) код счетчика 2 горизонтальной развертки увеличивается на единицу. Разрядность счетчика 2 определяется из соотношения

П2 fogsH ,

а коэффициент пересчета равен Н.

Период строчной развертки в этом случае непосредственно связан с величиной Н. Т, Нтз.

При этом для прямого хода по строке используется Н(1-а) точек (коды 0,1,2,.., (1-а)Н-1 счетчика 2), а для обратного - аН точек коды (1-а)Н; (1-а) Н+1,..., Н-1 счетчика 2.

Таким образом, импульс переполнения счетчика 2(Q) возникает по окончании телевизионной строки и является счетным синхроимпульсом счетчика 3 вертикальной развертки. Счетчик 3 также суммирующий с коэффициентом пересчета V и разрядностью пз loggV .

Период кадровой развертки соответственно равен

TK V Tcj

а для прямого и обратного ходов по кадру используются соответственно V( 1-Р) строк коды 0,1,2...,(1-V) -1 счетчика 3 и рУстрок кодыУ(1-p),V(l-p)f 1,...,V--1 счетчика 3

Формат разложения знака (знакоместо): hu , где h - количество точек разложения по строке; t/ - количество строк разложения знака. На фиг. 4 A, i/ 8. Следует отметить, что точки и строки затемнения (пробелы между знаками) учитываются в самой матрице разложения знака и составляют соответственно h точек и строк На фиг. 4 h 3, ( 1.

Таким образом, эффективное поле разложения алфавитно-цифрового символа составляет

(h-h ).(L7-u)

и символы, расположенные в последовательных знакоместах, отображаются с пробе лами. Такая методика программирования раз ложения знака весьма эффективна, так как позволяет программировать не только алфавитно-цифровые, но и графические знаки, которые должны отображаться без промежуточных затемнени. Oo.ie экрана условно разбивается на .SiS. знакомест, где 5и - количество знаков по горизонтали, а 5„ - количество знаков по вертикали.

с Н ,

Jjp, -X- U

Соответственно для прямого хода по строке и по кадру (видимая часть изображения) используется 5л(1-a) St,/l-р/ знакомест, а для невидимой части изображения отводится аЗнрЗ.. знакомест. Таким образом, блок 4 памяти имеет организацию (5нХ X Si,)n4, где П4 - разрядность кодов символов.

Обычно для кодировки используют коды КОИ-7 или КОИ-8, т.е. П4 7 или 8. При этом полагается, что в той части блока 4 памяти, которая соответствует видимой части изображения, записаны коды символов, отображаемых на экране монитора, а в той части, которая соответствует невидимой части,- код пробела. Коды символов записы5

ваются по последовательным адресам, а пг (п2- Iog2h) старших разрядов счетчика 2 определяют адрес знака по горизонтали, Пп (пз- log2t) старших разрядов счет- г чика 3 определяют адрес знака по вертикали.

На основе кодов счетчиков 2 (сигналы 17 и 18) и 3 по положительному фронту синхроимпульсов 16 блок 8 управления формирует следующие сигналы: кадровый синхро0 низирующий импульс 19 осуществляет запуск схем формирования линейно изменяющегося напряжения по оси у монитора (на фиг. 1 не показаны); строчной синхронизирующий импульс 20 осуществляет запуск схем

. формирования линейно изменяющегося напряжения по оси X монитора (вдоль телевизионной строки; на фиг. 1 не показана); сброс 21 осуществляет сброс триггера 7; запись 22 в триггер осуществляет запись требования обслуживания в триггер 7; уп0 равление блоком 10 коммутации 23; сигнал представляет собой меандр, высокий уровень которого соответствует коммутации на выход регистра 9 адреса (время to) а низкий - выходов счетчиков 2 и 3 (время 1ц,фиг. 3, 4); запись в формирователь видеоимпульсов 24; сигнал переключает формирователь 6 из режима сдв а в режим записи.

Синхронно с движением луча по экрану при переходе к каждому i-му знакоместу из блока 4 памяти считывается код i-ro знаQ ка и подается на генератор 5 знака. При этом блоком 10 коммутации на адресные входы блока 4 памяти коммутируются Пг и п старших разрядов счетчиков 2 и 3 соответственно. Коммутацией блока 10 управляет сигнал 23: уровень логического нуля соответ5 ствует коммутации на выход соответствующих разрядов счетчиков 2 и 3, а уровень логической единицы соответствует коммутации на выход разрядов регистра 9 адреса. На основе кодов знака и младщих разрядов счетчика 3 вертикальной разверт0 ки блоком 5 формируется h-разрядный код j-й строки (одной из от строк) разложения знака (фиг. 4). Каждый разряд этого кода определяет засветку ил и затемнение луча монитора. Код j-й строки разложения знака подается в формирователь 6 видеоимпульсов и по сигналу 24 заносится в него. Таким образом, заканчивается фаза чтения i-ro символа и начинается фаза отображения.

В фазе отображения j-й строки i-ro сим0 вола формирователем 6 видеоимпульсов осуществляется преобразование параллельного h-разрядного кода разложения знака в последовательный код видеосигнала 25, осущест- вляюи его модуляцию луча электроннолучевой трубки .монитора. Одновременно с началом фазы отображения i-ro символа начинается фаза обмена (время to на фиг. 3), а затем фаза чтения (i+1 )-го символа (время t lr). Фаза об.мена, чтения и отображения

5

повторяются постоянно, причем их взаимное расположение задается блоком 8 управления.

Рассмотрим фазу обмена.

Пусть возникла необходимость записать код знака в блок 4 памяти по адресу А,. В этом случае на информационном входе данных 26 устройства устанавливается код знака, на адресном входе 27 код А,-, на вход записи устройства 28 поступает импульс записи (логическая единица), по которому коды знака и А, заносятся соответственно в регистры 11 данных и 9 адреса.

С появлением очередного уровня логической единицы на выходе 23 блока 8 управления на выход блока 10 коммутации коммутируется содержимое регистра 9 адреса, по сигналу 22 в триггер 7 заносится единица, появляется сигнал готовности к приему на выходе 29 готовности устройства, а блок 4 памяти переводится в режим записи информации. Одновременно может быть снят сигнал записи на входе устройства. Через время t() появляется сигнал 21 сброса триггера 7 и окончания записи в блок 4 памяти.

При выборе элементов блока 4 памяти следует руководствоваться следующими соотношениями:

t..,i,;

t.T Й+ ts ,

где tSi, - соответственно время цикла записи и считывания блока 4 памяти; ts - время задержки генератора 5 знака.

Блок 8 управления работает следующим образом (фиг. 2 и 3).

На информационные входы 17 и 18 блока 8 управления поступают коды счетчиков 2 горизонтальной и 3 вертикальной развертки. Эти входы являются адресными для блоков 12 и 13 памяти, на выходах которых через время tia после изменения адреса появляется информация, которая по сигналам 16 и 30 соответственно заносится в регистр 14 и триггер 15. Структура информации в блоках 12 и 13 памяти тако-- ва, что по адресу А,- в j-м разряде блоков 12 или 13 памяти записана единица в том случае, если необходимо на j-м выходе регистра 14 или триггера 15 выработать импульс в А; момент относительно нулевого состояния счетчиков горизонтальной и вертикальной разверток соответственно. Если единица записана по одному из адресов, то длительность вырабатываемого импульса на выходе регистра 14 соответствует ti4 Т (где Т - период тактовых импульсов) ; а на выходе триггера 15 - соответственно ti5 Н Т. Если единицы записаны по последовательным К-адресам, то длительности

ti4 к-Т; ti5 K-H-T.

5

Таким образом, в блоках 12 и 13 памяти записано требуемое взаимное расположение синхронизирующих импульсов.

Формула изобретения

1. Устройство для отображения информации, содержащее генератор импульсов, счетчик горизонтальной развертки, счетчик вертикальной развертки, блок памяти,

генератор знаков, формирователь видеоимпульсов, причем выход переполнения счетчика горизонтальной развертки подключен к счетному входу счетчика вертикальной развертки, информационный выход которого

, соединен с первым информационным входом генератора знаков, второй информационный вход которого подключен к информационному выходу блока памяти, а информационный выход соединен с информационным входом формирователя видеоимпульсов, вы0 ход которого является выходом видеосигнала устройства, и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия, оно содержит триггер, регистр адреса, блок коммутации, регистр данных, причем входом записи устройства является информационный вход триггера и входы записи регистров адреса и данных, выход генератора импульсов подключен к первым входам блока управления и формирователя видеоимпульсов и счетному входу счетчика

Q горизонтальной развертки, выход переполнения которого соединен с вторы.м входом блока управления, третий вход которого соединен с информацонным выходом счетчика горизонтальной развертки и первым информационным входом блока коммутации, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом счетчика вертикальной развертки, связанным с четвертым входом блока управления, первый и второй выходы которого яв.) :ются соответственно выходами кадрового i, строчного

0 синхроимпульов устройства, третий, чет- верт1 1Й, пятый и шестой выходы соединены с входом сброса триггера, входом записи триггера, входом управления блока коммутации и входом записи формирователя видеоимпульсов соответственно, адресным входом и входом данных устройства являются соответственно информационные входы регистра адреса и регистра данных, информационные выходы которых подключены соответственно к третьему информационному

Q входу блока коммутации и входу данных блока памяти, адресный вход которого соединен с информационным выходо.м блока коммутации, а вход разрешения записи блока памяти и выход триггера являются выходом готовности устройства.

5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные первый узел па- дмяти, вход которого является третьим входом блока, и регистр, другой вход которого является первым входом блока, выходы регистра являются соответственно вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами блока, и последовательно соединенные второй узел памяти, вход которого является четвертым входом блока, и триггер, второй вход которого является вторым входом блока, а выход триггера является аервым выходом блока.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в телевизионных устройствах отображения информации. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства, которая достигается введением триггера, регистров адреса и данных, блока коммутации и соответствующих функциональных связей, а также выполнением блока управления. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. ьо оо х ГчЭ оо

Сан)р01Л1 пульс Строчной 20 19 /foffoffi /u

211

8

BuffeacusHo/j

L УУ I I У//ЛУ// //Л111L

У Строка i-га символа Cmpoi a (L -D-zo символа

Затемнение между символами

X П

П.

И ,

л

h--f ,