Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора Советский патент 1987 года по МПК G09G1/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при построении дисплейных графических систем.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - процесс перемещения строк информации в матрице памяти и по экрану при движении информации по направлению снизу вверх; на фиг,3 - то же, сверху вниз; на фиг,4 - блок-схема блока управления записью и регенерацией; на фиг,3 - временные диаграммы работы; на фиг.6 блок-схема блока управления считыванием.

Устройство содержит блок 1 сопряжения с ЭВМ (не показана), первый регистр 2, блок 3 управления записью и регенерацией, блок 4 синхронизации, блок 5 управления считыванием, первый 6 и второй 7 счетчики столбцов, счетчик 8 строк, элементы И 9-13, элементы НЕ 16-18, элементы ИЛИ 19 и и 20, блок 21 памяти, второй регистр 22 и телевизионный индикатор 23,

Блок 3 управления записью и регенерацией содержит формирователи 24-26 импульсов (коротких), RS-триггер 27, двоичный счетчик 28, элементы И 29-3 элементы ИЛИ 32 и 33 и элемент ИЛИ-НЕ 34.

Блок 5 управления считыванием содержит формирователи 35 и 36 импульсов (коротких), двоичные счетчики 3/ и 38, элементы И 39-41, элементы ИЛИ 42-45.

Устпрйство работает следующим образом.

Блок 4 синхронизации вырабатывает сигнал кадровой синхронизации строчной синхронизации и формирует сигнал яркостных меток, соответствующий растровым точкам изображения в строке, с помощью которых организована временная синхронизация работы всех блоков устройства. Цикл работы устройства состоит из трех фаз: фазы вьшода информации на экран, фазы записи новой информации в память и фазы регенерации.

В фазе вывода информации на экран данные из блока 21 памяти выводятся синхронно с разверткой на экран ЭЛТ блока 23. Блок 21 памяти состоит из полупроводниковых больших интегральных схем оперативных запоминающих

устройств (кис ОЗУ) с произвольной выборкой, объединенных в матрицу , причем считывание и запись информации производится словами разрядности п.

Каждый разряд этого слова соответствует растровой точке изображения на экране, нулевое значение разряда соответствует неподсвеченной точке, единичное - подсвеченной точке. Для отображения строки из k - растровых точек, из блока 21 памяти производится считывание слов,

С приходом сигнала строчной синхронизации из блока 4 синхронизации блок 5 управления считыванием формирует из сигнала яркостных меток сигналы управления счетчиком 6 столбцов, блоком 21 памяти и регистром 22.Счетчик 6 столбцов и счетчик 8 строк об- рапуют счетчик адреса, формирующий

5

0

0

адрес ячейки, из которой производится

считывание, I

В

зависимости от

,11

0

5

уровbiH сигнала направление записи, поступающего с выхода блока 1 сопряжения, импульсы с выхода счетчика 6 столбцов поступают на вход прямого счета счетчика 8 строк через элементы И 1 2 и 19 и элементы ИЛИ 19 (при высоком уровне сигнала направление записи), либо на вход обратного счетчика 8 строк через элементы И I2 и 10 и элементы ИЛИ 20 (при низком уровне сигнала направление записи).

В исходном состоянии, т,е, к моменту начала прямого хода кадра, счетчик 6 столбцов обнулен, а содержимое счетчика 8 строк соответствует номеру строки в блоке памяти, выводимой на первую строку экрана. С каждым поступающим с выхода блока 5 управления считыванием сигналом управления счетчик 6 столбцов увеличивает свое состояние на 1, Содержимое

ц ячейки, адрес которой формируется счетчиком адреса, поступает из блока 21 памяти в выходной регистр 22, Из регистра 22 информация, синхронизируемая сигналом управления с выхода блока 5, поступает на видеовход блока 7.3, После считывания содержимого ячеек памяти, выводимых на первую строку экрана, счетчик 8 строк увеличивает свое состояние на 1 (при

g высоком уровне сигнала направление записи) или уменьшает свое состояние на 1 (при низком уровне сигнала направление записи), а счетчик 6 столбцов обнуляется и формирует на

выходе сигнал конец строки

поступаюnvfft в блок 5 управления считыванием. При поступлении сигнала конец строки блок управления 5 считыванием npexpaDiaeT формирование всех управляющих импульсов. Считывание содержимого ячеек памяти, выводимых на следующую строку экрана, начинается с приходом следующего сигнала строчной синхронизации. Счетчик 8 строк имеет р-разрядов, где число строк экрана, поэтому по окончании считывания содержимого ячеек памяти, выводимых на последнюю строку экрана, со- держикое счетчика 8 строк становится тем же, что и в начале прямого хода кадра. аза вывода информации на экран на этом заканчивается.

Фаза записи новой информации в па- мять осуществляется в начале обратного хода кадра при наличии у ЭВМ новой информации, требующей вывода на экран ЭЛТ, С поступлением сигнала кадровой синхронизации блок 3 управ- ления записью и регенерацией посьша- ет сигнал запроса данных в блок 1 сопряжения с ЭВМ, Слово данных из ЭВМ поступает через блок 1 сопряжения в регистр 2. Одновременно из блока 1 в блок управления 3 записью и регеьгера- цие й подается сигнал о поступлении слова данных. Блок 3 посылает сигналы управления в регистр 2, счетчик 6 столбцов и блок памяти 21, По сигна- лу управления слово данных из регистра 2 переписьшается в блок 21 памяти. Счетчик адреса, состоящий из счетчика 6 столбцов и счетчика 8 строк, задает при этом адрес ячейки, в которую записьтается слово данных. После записи слова данных блок 3 посылает в блок 1 сигнал запроса следующего слова. После записи новой информации в память в объеме одной растровой стро- ки счетчик 8 строк увеличивает свое состояние на 1, а счетчик 6 столбцов обнуляется и формирует сигнал конец строки. При получении сигнала конец строки блок 3 прекращает подачу сигналов управления.

В фазу регенерации устройство переходит по окончании режима записи. Примененная в устройстве матрица памяти, состоящая КЗ БИС ОЗУ динамичес- кого типа, требует для своего нормального функционирования регенерации записанной информации, осуществляемой путем циклического опроса либо одних столбцов, либо одних строк матри памяти.

Для опроса используется не счетчик 8 строк, так как его состояние должно оставаться неизменным, поскольку в нем хранится адрес первой , строки, а счетчики 6 и 7 столбцов. Счетчик 7 столбцов подключается к счетчику 6 столбцов через элемент И 1 1 при подаче сигнала регенерации, формируемого блоком 3, Кроме того, блок 3 подает счетные импульсы на счетчик 6 столбцов и управляющие импульсы на блок 21 памяти,

В фазах вывода информацией на экран и записи новой информации в память сигнал регенерации принимает низкий уровень, высокий уровень сигнала на выходе элемента НЕ 17 открывает элемент И 12 и счетные импульсы со счетчика 6 столбцов через элемент И 12 подаются на счетчик 8 строк.

Режим перемещения информации по экрану осуществляется следующим образом.

Счетчик 8 строк выполнен как реверсивный. Выход элемента ИЛИ 19 подключен ко входу прямого счета счетчика 8 строк, а выход элемента ИЛИ 20 подключен ко входу обратного счета счетчика 8 строк. Перемещение строк информации в матрице памяти и по экрану при движении информации по направлению снизу вверх иллюстрируется на фиг.2, Строки пронумерованы в порядке их записи, .

Для задания направления движения информации по экрану из ЭВМ через блок 1 на элементы И 9 и 10, 14 и 15 поступает сигнал направления записи , В режиме движения информации снизу вверх сигнал направления записи имеет высокий уровень.

Пусть в начале память, а следовательно и экран, записаны полностью При этом, перед началом записи новой строки информации счетчик адреса обнулен, т,е, содержит адрес начала Первой строки. При записи новой строки информации сигнал кадровой синхронизации через Элемент НЕ 18 отпирает элемент И 13 и счетные импульсы со счетчика 6 столбцов подаются на вход прямого счета счетчика 8 строк. После записи новой строки информации, т,е, перед началом очередного считывания счетчик адреса содержит адрес начала второй строки, а

ь

новая строка записана вместо первой, т.е. самой старой строки. При считывании информации на экран сигнал направления записи совместно с сигналом кадровой синхронизации отпирают элемент И 9 и считывание начинается со второй строки и заканчивается новой строкой, т.е. происходит перемещение всей информации по экрану в направлении снизу вверх с записью новой информации в нижнюю строку экрана (фиг.2, 1 цикл записи). Аналогично происходит запись второй новой строки. По окончании записи второй строки счетчик адреса содержит адрес начала третьей строки и очередное считывание начинается с третьей строки и заканчивается второй новой строкой (фиг.2, 2 цикл записи). Также происходит запись третьей и последующих строк. Таким образом, в режиме движения информации вверх по экрану новая информация записывается в нижнюю строку экрана, а остальные строки смещаются вверх со стиранием верхней, самой старой строки.

Процесс перемещения строк информации в матрице памяти и по экрану при дв гжeнии информации в направлении сверху вниз (.фиг.З), При таком напра лении переме01ения сигнал направления записи имеет низкий уровень. Кроме того, в процессе записи новой информации в блок 21 памяти через элемент НЕ 18 открыт элемент И 13, а в процессе считывания открыты элементы И 10 (. элемент Ш 16), И 14 и И 15.

Пусть в начале блок 21 памяти, а следовг тельно и экран, записаны полностью. При этом, перед началом записи новой строки информации, счетчик адреса обнулен, т.е. содержит адрес начала первой строки. При записи новой строки информации счетные импульсы со счетчика 6 столбцов через элемент И 13 подаются на вход прямого счета счетчика 8 строк. После записи новой строки информации счетчик адреса содержит адрес начала второй строки, а новая строка записана вместо первой, т.е. самой старой строки. Сразу по окончании записи новой строки блок 3 через элементы И 15 и элемент ИЛИ 20 подает управляющий импульс на вход обратного счета счетчика 8 строк, устанавливая тем самым содержимое счетчика адреса, равным адресу начала новой строки. При счи

488956

тывании информации на экран счетные импульсы с выхода счетчика 6 столбцов через элемент И 10 поступают на вход обратного счета счетчика 8 строк. Поэтому строки информации считываются на экран, начиная с новой строки и кончая второй. ( фиг.З, 1 цикл записи). В начале второго цикла записи блок 3

1Q через элементы И 14 и элемент ИГТИ 19 подает управляющий импульс на вход прямого счета счетчика 8 строк, устанавливая тем самым содержимое адреса равным адресу начала второй строки.

11 Запись второй строки информации происходит аналогично. После записи второй строки содержимое счетчика адреса становится равным адресу начала третьей строки, после чего управляющий

2Q импульс из блока 3 управления записью и регенерацией устанавливает содержимое счетчика адреса равным адресу начала второй строки, с которой затем начинается считывание информации на

25 экран (фиг.З, 2 цикл записи). Также происходит запись третьей и последующих строк. Таким образом, в режиме движения информации по экрану сверху вниз новая информация записывается в

30 верхнюю строку экрана, а остальные строки смещаются вниз со стиранием самой старой строки.

БЛОК 3 работает следующим образом. На формирователь 25 коротких импульсов от блока 4 синхронизации по35

ступает сигнал кадровой синхронизации а. Сформированный от заднего фронта сигнала а короткий импульс b проходит на выход с элемента ИЛИ 32,

дц а также поступает на вход элемента

И 14. При работе дисплея в режиме движения информации сверху вниз импульс Ъ через элементы И 14 и элемент ИЛИ 19 поступает на вход прямого счета

,с счетчика 8 строк. Импульс с поступает на блок 1 и запрашивает слово данных. После того, как слово данных поступает из ЭВМ, блок формирует тактовый сигнал d. Импульс 1, сформирован-. ный формирователем 24 коротких импульсов из сигнала d, поступает на RS-триггер 27, а также на входной регистр 2, стробируя запись слова данных в регистр 2. RS-триггер 27 открывается и сигнал f открывает элемент И 29. Сигнал яркостных меток проходит на выход g и поступает на блок 21 памяти и двоичный счетчик 28, В блоке 21 памяти из импульсов g фор50

55

мируются сигналы, управляющие работой матрицы накопителя в режиме записи. Двоичный счетчик 28 имеет разрядность ,n, где п разрядность слова записи. Разрядность слова данных матрицы накопителя, как правило, меньше, В нашем случае слово даннь1х имеет разрядность 16, а в блок памяти информация записывается побайтно. Счет- чик 28 имеет 4 разряда. Сигнал с последнего разряда счетчика 28 поступает на счетный вход счетчика 6 столбцов и на регистр 2, стробируя побайтный вывод из него слова данных, Элемент И 30 выделяет из серии импульсов g шестнадцатый и полученный импульс g закрывает RG-триггер 27 и прекращает подачу сигнала, яркостных

меток на счетчик 28, Импульс g посту-)д на индикатор последнего слова данных пает такзке на элемент ИЛИ 32, выра- в строке. Для этого формирователь 36 батывая сигнал с запроса выдачи следующего слова данных, поступающий на блок 1, Следующие слов данных записыкоротких импульсов формирует из заднего фронта сигнала 1, совпадающего по форме с сигналом конец строки D

ваются аналогично.

Для формирования сигнала регенерации используется сигнал конец строки г, поступающий со счетчика 6 столбцов на элемент И 31, Для того, чтобы регенерация не накладывалась на режим записи, сигнал г расширяется при помощи сигнала f триггера 27, Полученный сигнал s стробируется сигналом кадровой синхронизации а,чтобы режим регенерации не накладываетс на режим считьгеания (во время прямого хода кадра). Из сигнала s формирователем 26 коротких импульсов вы- рабатьшается импульс v, которьй постпает на элемент И 15, При работе дисплея в режиме движения информации сверху вниз по экрану импульс v чере элементы И 15 и элемент ИЛИ 20 подается на вход обратного счета счетчика 8 строк.

Блок 5 управления считыванием работает следующим образом.

От блока 4 синхронизации на формирователь 35 коротких импульсов поступает сигнал строчной синхронизации А, Формирователь 36 с началом сигнала А формирует импульс В, который через элемент ИЛИ 42 (сигнал Е) открывает элемент И 34, Сигнал яр- костных меток F, поступающий от блока 4 синхронизации, начинает поступать на выход G элемента И 39, Сигнал G поступает на двоичный счетчик 37, блок 21 памяти и через элемент

ИЛИ 43 (.сигнал R) на регистр 22, Сигнал с последнего разряда двоичного счетчика 37 поступает на счетный вход счетчика 6 столбцов, В блоке 21 памяти из импульсов G формируются сигналы, управляющие работой матриць - накопителя в режиме записи. Сигнал R стробирует вьшод информации из регистра 22 на индикатор 23, Сигнал конец строки D, поступая на элемент ИЛИ 42, разрешает прохождение сигнала яркостных меток F на счетчик 37 после окончания сигнала. Сигнал F прекращает поступать на счетчик 37 при окончании сигнала D, При этом прекращается формирование сигналов G и Н, Но сигнал R еще должен выра- батьшаться для вывода из регистра 22

на индикатор последнего слова данных в строке. Для этого формирователь 36

коротких импульсов формирует из заднего фронта сигнала 1, совпадающего по форме с сигналом конец строки D,

импульс I, который через элемент ШШ 44 (сигнал L) открывает элемент И 41. Сигнал яркостных меток F начинает поступать на двоичный счетчик 38, а также через элемент ИЛИ 43 (сигнал В)

на регистр 22, С началом счета сигналы с выходов счетчика 38 поступают на элемент ИЛИ 45 и на его выходе V устанавливается единичный уровень, который через элемент ИЛИ 44 разрешает прохождение сигнала яркостных меток F на счетчик 38 после окончания сигнала I, После окончания цикла счета счетчика 38 сигнал V принимает нулевое значение, элементы ИЛИ 44 и

элемент И 41 закрываются и формиро а- ние сигнала R прекращается. На этом режим считывания одной растровой строки заканчивается. Аналогично считьша- ются все другие строки.

45

50

55

Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора, содержащее блок сопряжения, соединенный двусторонней связью с блоком управления записью и регенерацией, первый вьгход блока сопряжения соединен с информационным входом первого регистра, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления записью и регенерацией, а выход его - с информационным входом блока памяти, вход управления записью которого соединен с вторым

выходом блока управления записью и регенерацией, синхровход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, соединенному с синхро входом индикатора, видеовход которого соединен с выходом регистра, а входы развертки - с вторым и третьим выходами блока синхронизап,ии, информационный вход второго регистра соединен с выходом блока памяти, а уп- равляюрщй вход - с первым выходом блока управления считыванием, второй выход которого подключен к входу управления счптьшанием блока памяти, первый ацресн л й пход которого соединен с выходом считчика строк, о т л ч а ю FJ, е е с я тем, что с л,еЛ1,ю упрощения и повышения надежности устройства, оно содержит первый и второ сче 1 чики столбцов, семь элементов И, три элемента НЕ и два злем-ента , выходъ, которых соединены соответственно с суммируюрщм и вычитаювщм входами счетчика строк, выход первого элемента И соединен с входом второго счетчика столбцов, выход которого подключен к второму адресному входу блока гтмяти, третий адрьг.:ный вход которого соединеи с первым выходом пепяого сче.тчнка столбцов, второй пьгкод которого подк.шочен к входу Конец строки блока управления гчитыва нием и входу Код строки блока управления записью и регенерацией, а третий оыход - к первым входам первого и второго элементов И. управляемый вход Первого счетчика столбцо

Ло 1 2 J :)алиси м Цин

10

4889510

соединен с третьим выходом блока управления считыванием, а вход сброса - с третьим выходом блока -управления записью и регенерацией, четвертый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входом пе)- вого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого по;тдлючен ic первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И второй вход Tpii- тьего элемента И соединен с вь ходом второго элемента НЕ, вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации, соединенному с кходол к..дровой синхронизации блока упрачле- 1П1Я записью и p ireib pani-ieA j зторьп-.- Б ;одом четвертого элег- ента И и перрьп) входоь зт-эрого элемента Ш}1,, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами пятого и седьмого элемент-ов И первый, второй и третий ВХОД1Л первого элемента ЯТЛ

25 соединены соответственно с Eыxoдa и третьего, четвертого и шестого элементов И, второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго элемеН1 ч. НЕ, третий вход четвертого

3Q элемен ; а И подключен к второму выход блока сопряжения, соединенному с входом третьего эле1-1ента НЕ, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И и первыми входами шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых подключеШ) соответственно с:; пятым и шестым выходами блока упраз- ления записью и регенерацией.

;ю

35

Ло 12J,

Записи цикл Цинл ции

9иг.

(Риг. 6

Редактор И.Сегляник

Составитель И.Загинайко

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 5195/52Тираж 432Подписное

БНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рау1иская наб. , д. 4/5

.,,™,в,..,----.«--------...- --- ------ --- ---------- - - ------- -------- -- -

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

Риг. 5

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при построении дисплейных графических систем. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности ycTpoii- ства, которое достигается введением счетчиков 6 и 7 столбцов, элементов И 9-15, элементов НЕ 16-18 и элементов ИЛИ 19 и 20 и соответствующих функциональных связей. Это обеспечивает при более простой конструкции и подвижной надежности в режиме движения информации вверх по экрану запись новой информации в нижнюю строку экрана и перемещение остальных строк вверх со стиранием верхней, самой старой строки, а при перемещении сверху вниз новая информация записывается в верхнюю строку экрана, а остальные строки смещаются вниз со стиранием самой старой строки. 7 ил. С/:) 4 00 ;о С/1