Устройство для отображения графической информации на телевизионном индикаторе Советский патент 1988 года по МПК G09G1/08 

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих систем визуального отображения.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурна схема устройства для отображения графической информации; на фиг.2 - струк турная схема группы блоков памяти признаков; на фиг. 3 - структурная схема блока управления стиранием.

В табл. 1 - 3 показано функционирование .первого, второго и третьег преобразователей кода соответственно

Устройство для отображения информации на телевизионном индикаторе содержит блок 1 синхронизации, первый регистр 2, первый 3 и второй 4 счетчики, первый 5 и второй 6 коммутаторы, первый 7 и второй ,8 триггеры дешифратор 9, третий коммутатор 10, блок 11 памяти, второй регистр 12, модуляционный блок 13, телевизионный индикатор 14, шестой регистр 15, блок 16 управления стиранием, группу 17 блоков памяти признаков, первый 18-и второй 19 преобразователи кода, третий регистр 20, четвертый 2 и пятый 22 регистры, четвертьй 23, пятый 24 и шестой 25 коммутаторы, первую 26 и вторую 27 группы злемен- тов ИЛИ.

Группа 17 блоков памяти признаков

состоит из блоков 28,...,28 памяти признаков.

Блок 16 управления стира1 ием сос- т оит из группы 29 элементов И и тре- тьего преобразователя 30 кода.

Блок 1 синхронизации предназначен для формирования на первом выходе смеси гасящих и синхронизирующих импульсов, обеспечивающих работу моду- ляционного блока 13, на втором выходе - тактового сигнала с частотой дискретизации изображения вдоль строки телевизионного растра, на третьем выходе - строчного синхросигнала, на четвертом выходе - кадрового синхросигнала.

Регистр 2 предназначен для хранения текуще;го значения цвета.

Счетчик 3 является счетчиком координаты X. Его первый вход является счетным, и на него поступает тактовый сигнал, по переднему входу которого происходит переключение счетчи

0 5 0

5

0

5

0

5

ка. Второй вход счетчика является установочным.

Счетчик 4 является счетчиком координаты Y, и на его первый вход в качестве счетных импульсов поступает строчный синхросигнал. Второй вход, на который поступает кадровый синхросигнал, является установочным.

Коммутатор 5 предназначен для коммутации значения координаты X в зависимости от значения сигнала на управляющем входе: при нулевом значении управляющего сигнала на выход коммутатора поступает значение координаты X с третьего входа устройства.

Коммутатор 6 предназначен для коммутации значения координаты Y в зависимости от значения сигнала на управляющем входе: при нулевом значении управляющего сигнала на выход коммутатора поступает значение координаты Y с четвертого входа устройства.

Триггеры 7 и 8 предназначены для ;5сранения признака стирания. При этом триггер 7 устанавливается в единицу сигналом стирание с первого входа устройства и сбрасывается в ноль по переднему фронту сигнала с выхода триггера 8, в который по переднему фронту поступающего на управляющий вход кадрового синхроимпульса переписывается значение с выхода триггера 7.

Дешифратор 9 предназначен для выдачи при нулевом значении сигнала на управляющем входе, нулевого сигнала только в том разряде (здесь и далее имеются ввиду двоичные разряды) выходного слова, номер которого соответствует значению кода на информационном входе дешифратора.

Коммутатор 10 при нулевом значении сигнала на управляющем входе коммутирует на первый выход информацию с первого информационного входа, а на остальные выходы - с второго информационного входа. При единичном управляющем сигнале на выход коммутируется информация с третьего информационного входа, разрядность которого, как и суммарная разрядность первого и второго информационных входов, равна количеству выходов коммутатора, каждьгй из которых является одноразрядным. Младший разряд третьего информационного входа является инверсным.

Блок 11 памяти служит для хранения значений цвета для всех элементов изображения. Адрес элемента изображения, поступающий на адресные входы блока -11 памяти, слагается из координаты X, младшие разряды которой поступают на первьй адресный вход, а старшие - на третий адресный вход, и координаты Y, младшие разряды кото- рой поступают на второй адресный вход, а старшие - на четвертый адресный вход. Запись информации в блок 11 памяти происходит при нулевом значении сигнала на его управляющем входе.

Регистр 12 служит для приема информации из блока 11 памяти по переднему фронту сигнала на управляющем входе.

Модуляционньш блок 13 на основе информации о цвете, поступающей на его второй вход, а также гасящих .и синхронизирующих импульсов, поступающих на его первый вход, формирует сигнал, поступающий на вход телеви- зионного индикатора 14.

Регистр 15 формата предназначен для хранения текущего значения формата записи информации об изображении. Различные значения формата соответст- вуют различным размерам квадратных групп элементов изображения, которым при записи одновременно присваивается текущее значение цвета.

Блок 16 управления стиранием служит для организации одновременного стирания и визуализации текущего кадра изображения. Входящие в состав блока 16 управления стиранием груп- па 29 элементов И и третий преобразователь 30 кода позволяют на основе информации о текущих значениях координат отображаемого элемента изображения формировать сигналы записи. только для тех блоков 28 памяти признаков, в которых считанная в текущем такте информация в последующем уже до конца визуализации кадра считываться не будет. Сигналы записи формируются при нулевом значении сигнала на управляющем входе третьего преобразователя 30 кода. При единичном значении управляющего сигнала во всех разрядах на выходе третьего преобразователя 30 кода независимо от .информации на входе будут единичные значения, соответствующие отсутствию сигналов записи.

Q 5

0 5

д

0 j

0

5

Группа 17 блоков 28,... 28 памяти признаков слуткит для хранения признаков однородности фрагментов отображаемого изображения. При этом блок 28J, памяти хранит признаки однородности для квадратных фрагментов, представляющих группы из четьфех элементов изображения. Блоки 28 ,...,28 хранят признаки однородности для более крупных квадратных фрагментов, состоящих, например, из М элементов, где М 2 при ,...,п. Блок 28 хранит признаки однородности для наиболее крупных фрагментов изображения, например четырех фрагментов, получаемых половинным делением всего изображения по каждой из координат. В этом случае объем блока 28., составляет четыре одноразрядных ячейки памяти, для адресации которых достаточно использовать только старшие разряды координат X и Y. Объем Q каждого последующего блока 28 ,... ,28,,... ,28 памяти признаков может быть вычислен по следующей формуле: Q.2, где ,...,п. При стирании во все ячейки блоков 28.,,...,28 памяти признаков записываются единичные значения, что соответствует отсутствию однородных фрагментов, задаваемых записью нулевых значений в соответствукнцие ячейки блоков памяти признаков.

Первый и второй преобразователи 18 и 19 кода предназначены для формирования маскирующего кода, который позволяет при записи и считывании квадратных однородных фрагментов изображения модифицировать адрес обращения к блоку 11 памяти таким образом, что обращение происходит к ячейке с мак симальным для данного однородного фрагмента адресом. Модификация адреса выполняется с помощью первой 26 и второй 27 групп элементов ИЛИ. На первый вход каждого из элементов ИЛИ указанных групп поступает один из разрядов маскирующего кода, а на второй вход - соответствующий разряд адреса.

Третий, четвертый и пятый регистры 20, 21 и 22 служат для промежуточной буферизации значений соответственно координаты X, маскирующего кода и координаты Y. Введение перечисленных регистров вызвано тем, что для нормального функционирования блока 11 памяти необходимо опережающее считывание информации из группы 17 блоков

памяти признаков. Запись в регистры 20, 21 и 22 осуществляется по заднему фронту сигнала, поступающего на их управляющие входы.

Коммутаторы 23, 24 и 25 предназначены для коммутации значений соответственно координаты X, маскирующего кода и координаты Y, При нулевом значении сигнала на управляющих входах коммутаторов на их выходы коммутируется информация с входов устройства и второго преобразователя 19 кода, иначе - информация с выходов регистров.20, 21 и 22. Нулевое значение сигнала, поступающего на-управляющие входы коммутаторов с пятого входа устройства, назначает режим Запись работы устройства. В этом режиме в блок 11 памяти записывается новое изображение. При единичном значении сигнала на пятом входе устройства назначается режим Визуализация, в котором происходит отображе

0

5

памяти признаков и по заднему фрон ту тактового сигнала записывается через первый преобразователь 18 кода в чет- вертьш регистр 21. В третий и пятый регистры 20 и 22 по заднему фронту тактового сигнала переписываются через первьй и второй коммутаторы 5 и 6 значения координат из счетчиков 3 и 4. При нулевом значении тактового сигнала происходит запись в блоки 28,...,28 памяти признаков и считывание информации по новому адресу из блока 11 памяти. Считанная из блока 11 памяти информация по заднему фронту тактового сигнала записывается во второй регистр 12. Запись нового значения в блок 11 памяти происходит при единичном значении тактового сигнала, для чего младший разряд третьего входа коммутатора 10 выполнен инверсным. Таким образом, наличие блока 16 управления стиранием и разнесение во времени тактов записи и чте

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих систем визуального отображения. Целью изобретения является повьшение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в уст- . ройство, содержащее блок 1 синхрони-, зации, регистр 2 цвета, счетики 3 и 4, коммутаторы 5 и 6, триггеры 7 и 8, дешифратор 9, коммутатор 10, блок 11 памяти, регистр 12, модуляционный блок 13 и телевизионный инди катор 14, дополнительно введены регистр 15 формата, блок 16 управления стиранием, группа 17 блоков памяти признаков, преобразователи 18 и 19 кода, регистры 20, 21 и 22, коммута- ,торы 23, 24 и 25, группы 26 и 27 элементов ИЛИ. Введение перечисленных блоков, регистров, коммутаторов, преобразователей кода и элементов позволяет ускорить вывод в устройство подлежащего визуализации изображения за счет возможности присваивать записываемые в блок 11 памяти значения цвета не только отдельным элементам изображения, но и группам соседних однородно окрашенных элементов. Процесс стирания изображения совмещается с его визуализацией. 3 табл., 3 ил. Г (Л 00 4 to puft

ние информации и, если взведен в еди-25 ния для группы 17 блоков памяти приничное состояние триггер 8, одновременное стира ние содержимого блока 11 памяти и блоков 28,...,28, памяти признаков.

Устройство работает следующим образом.

Для выполнения стирания в регистр 2 записывается требуемое значение фонового цвета, на пятый вход уст)ой- ства подается единичное значение и взводится в единицу триггер 7. По кадровому синхроимпульсу единичное значение из триггера 7 переписывается в триггер 8, что приводит к сбрасыванию в ноль триггера 7, переключе- ние коммутатора 10 и началу процесса стирания содержимого блоков памяти устройства. При стирании в блок 11 памяти записывается фоновое значение цвета, а в блоки 28,...,28„ памяти признаков - единичное значение с вы- рсода триггера 8. До следующего кадрового синхроимпульса с помощью счетчиков 3 и 4 будет произведен перебор всех адресов и, соответственно, произойдет запись во все ячейки блоков памяти устройства. Смена адреса, формируемого счетчиками 3 и 4, происходит по переднему фронту тактового сигнала, поступающего с второго вхознаков и блока 11 памяти позволяет совместить процесс визуализации текущего изображения со стиранием содержимого блоков памяти устройства. При

2Q появлении на четвертом выходе блока 1 синхронизации кадрового синхросигнала в триггер 8 переписывается нулевое значение .из триггера 7. На этом процесс стирания заканчивается. Задний фронт сигнала на выходе триггера 8,

поступающий на второй выход устройства, может служить в качестве сигнала прерывания, инициирующего смену значения сигнала на пятом входе устройства и начало работы устройства в режиме Запись.

В режиме Запись. единичное значение, поступающее с пятого входа устройства, переключает коммутаторы 5,6, 23 и 25 на прием адресной информации с третьего и четвертого входов устройства, а коммутатор 24 - на прием маскирующего кода с второго преобразователя 19 кода. При записи в первый регистр 2 заносятся соответствующие значения цвета, в шестой регистр 15 - значения формата, на третьем и четвертом входах устройства, устанавливаются значения координат X и Y, после чего на второй вход устройства подается

40

45

50

да блока 1 синхронизации. При единич-55.в качестве сигнала записи нулевой имном значении тактового сигнала попульс,который через третий коммутатор

вновь сформированному адресу считыва-1 О поступает на управляющий вход блока

ется информация из блоков 28,..., памяти, а также поступает на управляюзнаков и блока 11 памяти позволяет совместить процесс визуализации текущего изображения со стиранием содержимого блоков памяти устройства. При

Q появлении на четвертом выходе блока 1 синхронизации кадрового синхросигнала в триггер 8 переписывается нулевое значение .из триггера 7. На этом процесс стирания заканчивается. Задний фронт сигнала на выходе триггера 8,

поступающий на второй выход устройства, может служить в качестве сигнала прерывания, инициирующего смену значения сигнала на пятом входе устройства и начало работы устройства в режиме Запись.

В режиме Запись. единичное значение, поступающее с пятого входа устройства, переключает коммутаторы 5,6, 23 и 25 на прием адресной информации с третьего и четвертого входов устройства, а коммутатор 24 - на прием маскирующего кода с второго преобразователя 19 кода. При записи в первый регистр 2 заносятся соответствующие значения цвета, в шестой регистр 15 - значения формата, на третьем и четвертом входах устройства, устанавливаются значения координат X и Y, после чего на второй вход устройства подается

0

5

0

щий вход дешифратора 9,который в соответствии со значением формата на его информационном входе вырабатывает нулевой сигнал в одном и.э разрядов выхода при условии, что код формата отличается от нулевого. Через третий коммутатор 10 нулевой сигнал поступает на управляющий вход одного из блоков 28 ,... ,28, памяти признаков, в соответствующую ячейку которого записывается нулевое значение. Нулевой код формата означает, что значение цвета при записи присваивается только тому элементу изображения, координаты которого установлены на третьем и четвертом входах устройства. Код формата с единицей только в младшем разряде означает, что записываемое значение цвета присваивается группе из четырех соседних элементов изображения, адресуемых входными координатами X и Y с замаскированными младшими разрядами.. Фактически значение цвета записывается только в одну ячейку блока 11 памяти, координаты которой имеют единицы в младших разрядах, а в соответствующую ячейку блока 28г памяти Признаков, записывается нулевое значение, являющееся признаком однородности цвета для данной группы из четырех элементов изображения. Аналогично производится запись и с использованием других форматов. Если обозначить численное значение формата через К, то записываемое значение цвета будет одновременно присваиваться группам из М элементов изображения, где , а при адресации указанных групп-в каждой из координат X и Y будут замаскированы К младших разрядов, и значение цвета фактически запишется в ячейку, каждая из координат X и Y которой имеет .в К младших разрядах единицы и которая будет. считываться при адресации любой другой ячейки из данной группы. При завершении записи нового изображения изменением значения сигнала на пятом входе устройства устанавливается режим Визуализация, в котором происходит отображение выводимой информации на экране телевизионного индикатора.

Таким образом, запись однородных фрагментов изображения может быть ускорена в зависимости от их размеров и, соответственно, форматов записи в 4, 16, 64, 256 и более раз.

Следовательно, вывод всего изображения в целом существенно ускоряется |Что позволяет, в частности, исполь- ;зовать предлагаемое устройство - для отображения динамической информации. При этом вывод нового изображения может осуществляться в межкадровый промежуток времени, а при визуализации кадра будет каждый раз производиться стирание фоновым цветом, для чего по окончании вывода каждого нового изображения вводится в единицу первьй триггер 7, вследствие чего второй триггер 8 будет постоянно сохранять единичное значение. В этом случае для синхронизации вывода изображений с ходом телевизионной развертки может использоваться поступающий на второй выход устройства кадровый синхросигнал,.формируемый блоком синхронизации.

Формула изобретения Устройство для отображения графической информации на телевизионном индикаторе, содержащее блок синхронизации, первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый, второй и третий коммутаторы, первый и второй триггеры, дешифратор, блок памяти, модуляционный блок, выход которого подключен к видеовходу телевизионного индикатора, синхровход модуляционного блока соединен с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу второго регистра и тактовому входу первого счетчика, установочный вход которого и тактовый вход второго счетчика подключены к третьему выходу блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с установочным входом второго счетчика и тактовым входом второго триггера, информационный вход которого подключен к выходу первого триггера, установочный вход которого является первым входом устройства, первым выходом которого является выход второго триггера, соединенный с тактовым входом первого триггера и управляющим входом третьего коммутатора, первый информационный вход которого, соединенный с управляющим входом дешифратора, является вторым входом устройства, третьим и четвертым входами которого являются первые информационные входы соответственно первого и второго коммутаторов, вторые информационные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго счетчиков, управляющий вход первого коммутатора, соединенный с управляющим входом второго коммутатора, является пятым входом устройства шестым входом которого является ин- |формационный вход первого регистра,

выход которого ПОДКЛЮЧГеН к ИНфОрМаЦИ-

онному входу блока памяти, управляющий вход которого подключен к первому выходу третьего коммутатора, а выход блока памяти подключен к информационному входу второго регистра, выход которого подключен к второму информационному входу модуляционного блока, отличающееся тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, оно содержит группу блоков памяти, первый и второй преобразователи кодов, третий, четвертьй, пятый и шестой регистры, четвертый, пятый и шестой коммутаторы, первую и вторую Группы элементов ИЛИ и блок управле- кия стиранием, первый и второй информационные входы которого связаны с выходами соответственно первого и второго счетчиков, а управляющий вход блока управления стиранием и управляющие входы третьего,, четвертого и пятого регистров соединены с вторым управляющим выходом блока синхронизации, выход блока управления стиранием подключен к третьему информационному входу третьего коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом дешифратора, информационный вход которого и вход третьего преобразователя кода подключены к выходу шестого регистра вход которого является седьмым входом устройства, выходы третьего ком

1111111 1111110 1 .1 1 1 1 ОХ 1 11 1 О XX

5 0 5

0

5

0

мутатора с второго по последний сое- / динены с управляющими входами группы блоков памяти, выходы которой подключены к входам первого преобразователя кодов, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход которого подключен к первому информационному входу пятого коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго преобразователя кода, а выход пятого коммутатора соединен с первыми входами элементов ИЛИ первой и второй групп, вторые входы которых связаны с первыми выходами соответственно четвертого и шестого коммутаторов, а выходы первой и второй групп элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым адресньми входами блока памяти, третий и четвертьй адресные входы которого подключены к вторым выходам соответственно четвертого и шестого коммутаторов, пер- . вые информационные входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами устройства, а вторые информационные входы четвертого и шестого коммутаторов подключены к выходам соответственно третьего и пятого регистров, информационные входы которых поразрядно связаны с выходами соответственно первого и второго коммутаторов, выходы которых с второ- рого по последний соединены также с адресными входами группы блоков памяти, информационные входы которой подключены к выходу второго триггера, управлящие входы четвертого, пятого и шестого коммутаторов соединены с пятым входом устройства, вторым выходом которого является четвертьй вькод блока синхронизации.

Т а б л и ц а 1

0000000 0000001 000001 1 0000111

11

111ОXXX

11ОXXXX

1ОXXXXX

ОXXXXXX

X - безразличное состояние,.

ХХХХХХХО X X X X X X О 1 X X X X X О 1 1 X X X X О 1 1 1 X X X О 1 1 1 1 X X о 1 1 1 1 1

137427212

Продолжение табл.1

0001111 001 1 11 1 0111111 1111111

11111110 11111100 11111000 11110000 1 1 1 о о о о .0 1 1000000

13

X О 1 1 1 11 1 X 1 1 1 1 i 1 1

X - безразличное состояние

fffS.

13742721

Продолжение табл.3

10000000 00000000

огб

фиг, 2

ffrd ffT

ti

29

30

фи&д

ar