Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора Советский патент 1988 года по МПК G09G1/16 G09G1/28 

(21)4088784/24-24

(22)09.07.86

(46) 07.04.88. Бюл. № 13 (72) В. Н. Зорин

(53)681.327.11(088.8)

(56)Башков Е. А., Казак А. В. Генераторы изображений для авиатренажеров.- Зарубежная радиоэлектроника, 1985, № 8,

с. 64-68.

Operational display system 4С Engineering manuel. Part 1. Operational display division «TECTOR LTD; England, Neward, 1138297, June, 1980.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА

(57)Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к области формирования растровых телевизионных изображений с помощью ЭВМ или специализированных вычислителей, и может быть использовано в системах визуализации при машинном проектировании. Целью изобретения является повышение точности и увеличение отображаемой информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее цифроаналоговые преобразователи 1, блок 2 усилителей, цветной телевизионный индикатор 3, синхрогенератор 4, вычислитель 5 координат адресов, блок 6 буферных регистров, блок 7 памяти данных с их связями, дополнительно введены четыре коммутатора 8-11, триггер 12, блок 13 элементов И и два блока 14, 15 памяти кадров с их связями. Введенные блоки реализуют цифровое преобразование сигналов с меньшим числом промежуточных преобразований, что повышает быстродействие и точность устройства. 2 ил.

с

W

со

00

о

со

00

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к области формирования растровых телевизионных изображений с помощью ЭВМ или специализированных вычислителей, и может быть использовано в системах визуализации при машинном моделировании.

Цель изобретения - повышение точности и увеличение объема отображаемой за время одного телевизионного кадра информации.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов отдельных блоков устройства.

Устройство содержит цифроаналоговые преобразователи 1, блок 2 усилителей, цветной телевизионный индикатор 3, синхро- генератор 4, вычислитель 5 координат адресов, блок 6 буферных регистров, блок 7 памяти данных, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 коммутаторы, триггер 12, блок 13 элементов И, первый 14 и второй 15 блоки памяти кадра.

Вычислитель 5 координат адресов содержит первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 коммутаторы цифровых сигналов, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 сумматоры, первый 24 и второй 25 десятичные счетчики. Сумматоры 20-23 служат для вычисления текущего значения адресов строк и столбцов блоков:7, 14 и 15 памяти путем суммирования единичных приращений. Коммутаторы 16-19 цифровых сигналов управляют данными, поступающими на вход сумматоров 20-23.

Вычислитель 5 координат осуществляет расчет текущих значений адресов для блока 7 памяти данных, первого 14 и второго 15 блоков памяти кадров, в соответствии с которыми происходят считывание и запись текущей информации об объекте.

Блок 6 буферных регистров содержит восемь буферных регистров (6-1) - (6-8). Буферные регистры 6-1, 6-3, 6-5 и 6-7 служат для хранения в течение одной телевизионной строки исходных значений адресов строк и столбцов для блока 7 памяти данных и одного из блоков (либо 14, либо 15) памяти кадров, а буферные регистры 6-2, 6-4, 6-6 и 6-8 содержат соответствующие единичные приращения.

Устройство работает следующим образом.

За время, равное периоду обратного хода луча телевизионной развертки по строке, задатчик входных параметров заносит в первый 6-1 и третий 6-3 буферные регистры значения исходных адресов строк и столбцов того блока памяти кадров (14 или 15), в который в течение данного поля телевизионного кадра осуществляется запись информации из блока 7 памяти данных, а во второй 6-2 и четвертый 6-4 буферные регистры - значения единичных

0

5

приращений этих .адресов. В течение этого же периода в пятый 6-5 и седьмой 6-7 буферные регистры задатчик входных параметров заносит данные об исходном значении

адресов строк и столбцов блока 7 памяти данных, а в шестой 6-6 и восьмой 6-8 буферные регистры - значения их единичных приращений.

Данные в регистры поступают последовательно 16-битным параллельным кодом. В первый момент активного участка телевизионной строки счетчик 24 содержит код, соответствующий значению максимального номе{)а элемента разложения по телевизионной строке, установленного строчным с синхроимпульсом, поступающим на его второй вход от синхрогенератора 4. Вследствие этого на выходе, подключенном к старшему разряду счетчика 24, устанавливается логическая «1, поступающая на управляющие входы коммутаторов 16-19. При этом

0 на выходе последних устанавливается код, поступающий по соответствующим шинам с регистров 6-1, 6-3, 6-5 и 6-7 и соответствующий исходным значениям адресов строк и столбцов, поступающим от задат- чика входных параметров. С приходом с четветого выхода синхрогенератора 4 первого тактового импульса на тактовые входы сумматоров 20-23 последние выполняют сложение кодов, установленных на их входах, и на первом и втором выходах вычисли0 теля 5 координат устанавливается код адреса соответственно блока 7 памяти данных и того блока (14 или 15) памяти кадров, который в течение данного поля телевизионного кадра работает в режиме «Запись. Первый тактовый импульс, поступая на

5 вход счетчика 24, считающего в обратном направлении, уменьшает его значение на единицу, что ведет к установке на управляющих входах коммутаторов 16-19 логического «О до конца обрабатываемой телевизионной строки. Вследствие этого на

выход коммутаторов 16-19 поступает код с выходов соответствующих им сумматоров 20-23, которые суммируют с приходом каждого последующего тактового импульса предшествующее значение адреса и его единичi- ное приращение. Счетчик 24, производя подсчет тактовых импульсов, поступающих с четвертого выхода синхрогенератора 4, имеет на втором выходе код, соответствующий номеру текущего элемента разложения на телевизионной строке, а счет0 чик 25, подсчитывающий строчные синхроимпульсы, поступающие с третьего .выхода синхрогенератора 4 имеет на выходе код, соответствующий номеру текущей телевизионной строки. Эти коды (элементы и строки) являются адресом для блока 14 (или 15)

5 памяти кадров, работающего в период данного поля телевизионного кадра в режиме «Считывание, передаваемым на третий выход вычислителя 5. Код с первого выхода

вычислителя поступает на адресный вход блока 7 памяти данных. Коды с второго и третьего выходов вычислителя 5 поступают на вход соответственно третьего 10 и четвертого 11 коммутаторов цифровых сигналов. На вход счетного триггера 12 поступают от синхрогенератора -4 кадровые синхроимпульсы, следующие с частотой 50 Гц.

Пусть в данный момент на прямом выходе счетного триггера 12 установлена ло- гическая «1, а на инверсном - соответственно логический «О. Вследствие этого вход коммутатора 10 подключен к адресному входу блока 14 памяти кадров, а вход коммутатора I i - соответственно к адресному входу блока 15 памяти кадров. Так- товые импульсы, поступающие на первый вход каждого из элементов блока И 13, передаются ими лишь на первый управляющий вход блока 14 и 15 памяти кадров. При этом блок 14 памяти кадров производит запись кодов, поступающих с первого выхода коммутатора 8 цифровых сигналов от блока 7 памяти данных и несущих информацию о цвете элемента объекта, формируемого в текущий момент телевизионной развертки. Блок 15 памяти кадров на- ходится в режиме «Считывание. При этом информация из ячейки с адресом, соответствующим кодам текущей телевизионной строки, и элемента на строке цветного телевизионного индикатора 3 с второго входа коммутатора 9 передается на входы цифро- аналоговых преобразователей 1. С приходом следующего кадрового синхроимпульса на вход счетного триггера 12 состояние его выходов изменяется на противоположное. На прямом выходе логический «О, а на инверсном логическая «1, что ведет к смене режимов работы коммутаторов 8-11 цифровых сиг налов и блоков 14 и 15 памяти кадров. Теперь блок 14 памяти кадров находится в режиме «Считывание, а блок 15 памяти кадров - в режиме «Запись. Коды из блока 7 памяти данных через второй вход коммутатора 8 поступают на- информационный вход блока 15 памяти кадров и записываются в ячейки с адресами, поступающими с второго выхода коммутатора 10 цифровых сигналов и в соответствии с тактовыми импульсами приходящими на второй управляющий вход блока 15 памяти кадров с выхода элемента И 13-4. Информация из блока 14 кадровой памяти считывается по тактовым импульсам, пришед- щим на его второй управляющий вход с выхода эле.мента И 13-3, из ячеек с адресами, поступающими с первого выхода коммутатора 11 цифровых сигналов. Информация с выхода коммутатора 9, содержащая код с числом разрядов, кратным трем, и характеризующая цвет формируемого в те- кущий момент телевизионной развертки элемента объекта, по триадам поступает на входы цифроаналоговых преобразователей 1.

Синх-ронизация работы цифроаналоговых преобразователей 1 осуществляется тактовыми импульсами, поступающими с четвертого выхода синхрогенератора 4. С выхода цифроаналоговых преобразователей снимаются аналоговые сигналы, характеризующие интенсивность соответственно красного, зеленого и синего лучей. Данные сигналы усиливаются блоком 2 усилителей до уровня, требуемого цветным телевизионным индикатором 3, и поступают на его R, G, В-входы. Синхронизация развертки цветного телевизионного индикатора 3 происходит импульсами, поступающи.ми с первого выхода синхрогенератора 4 на синхровход цветного телевизионного индикатора 3.

В устройстве текущие адреса строки и столбца памяти графических данных объекта вычисляются путем суммирования единичных приращений со значением адре-, сов в предыдущий момент телевизионной развертки в соответствии с алгоритмом

А, А,+П;,;Bi Bn-fn8;

,+ ПА;В2 В|+Пв;

А,-1 -f ПА ; В/ В/ I + Пв,

значение адреса строки памяти графических данных объекта, вычисленного заранее для последнего элемента разложения на данной телевизионной строке в соответствии с формулой

(coSir,cos8-f-x 5{Пф-у соБф sine) .

у созв+ sine

значение адреса столбца памяти графических данных объекта, вычисленного заранее в соответствии с формулой

р, Н-(-sinфcosв4- х-со8ф+У sinфsiпв)

°у , cose+sin В

ПА - значение приращения адреса строки памяти графических данных объекта для данной телевизионной строки, вычисленное по формуле

РА sinф (у со8в+ sine)

Пв - значение приращения адреса столбца памяти графических данных объекта, вычисленное для данной телевизионной строки по формуле Пв cos9-(y cose-f- sine) ; j - число элементов разложения на телевизионной строке.

При этом для учета положения наблюдателя по крену в предлагаемом устройстве осуществляется расчет адресов строк и столбцов кадровой памяти путем суммирования единичных приращений и предшествующих значений адресов в течение одной

телевизионной строки в соответствии с приведенным алгоритмом, где значения АО, ПА, Во, Пв определяются в соответствии с формулами

АО XI COSY+ у sinv; ПА COSY;

В о x sinY+y COSY; Пв sinY- Это позволяет в отличие от известного устройства выполнить вычислитель координат цифровым и тем самым обеспечить упрощение аппаратуры за счет исключения блоков, выполняющих преобразование сиг- налов из цифровой формы в аналоговую и наоборот, упростить процедуру настройки устройства, а также снять ограничения, накладываемые в известном устройстве конечным значением динамического диапазона аналогового сигнала на количество разрядов адреса памяти графических даннь1х объекта, за счет чего повысить точность и объем отображаемой за время телевизионного кадра информации.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора, содержащее цифроаналоговые преобразователи, выходы которых соединены с входами блока усилителей, выходы которого подключены соответственно к R-, G-, В-вхо- дам цветного телевизионного индикатора, синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу синхрогенератора, вто- рой и третий выходы которого подключены к первому и второму синхровходам вычислителя координат адресов, информационные входы которого подключены к выходам блока буферных регистров, входы которого являются информационными входами устройства, третий синхровход вычислителя координат адресов подключен к четвертому выходу синхрогенератора, соединенному с управляющими входами цифроана- логовых преобразователей и блока памяти

данных, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и увеличения объема

5

0

5

п 5

0

отображаемой за время одного телевизионного кадра информации, устройство содержит четыре коммутатора, триггер, блок элементов И, два блока памяти кадра, первый выход вычислителя координат адреса подключен к адресному входу блока памяти данных, выход которого подключен к информационному входу первого коммутатора, первый выход которого подключен к первому информационному входу второго коммутатора и информационному входу первого блока памяти кадра, выход которого подключен к первому информационному входу второго коммутатора, второй информационный вход которого подключен к второму выходу первого коммутатора, соединенному с информационным входом второго блока памяти кадра, выход которого подключен к второму информационному входу второго коммутаттора, выход которого подключен к информационным входам цифро- аналоговых преобразователей, управляющие входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, соединенным соответственно с первым и вторым входами блока элементов И и с управляющими входами третьего и четвертого коммутаторов, информационные входы которых подключены соответственно к второму и третьему выходам вычислителя координат адресов, первые выходы третьего и четвертого коммутаторов подключены к адресному входу первого блока памяти кадра, вторые выходы третьего и четвертого коммутаторов подключены к адресному входу второго блока памяти кадра, первый и второй управляющие входы которого подключены к первому и третьему выходам блока элементов И, второй и четвертый выходы которого подключены к первому и второму управляющим входам первого блока памяти кадра, третий вход блока элементов И подключен к четвертому выходу синхрогенератора, второй выход которого подключен к счетному входу триггера.

-ПЛЛГ1ЛГ1П,Л1, 6код ё Sflona J

дторои вб/ход i-,

SflOMO

I Тоет и и мход

п шетии (.oa пПП П

5,она J,

iJemje Tibiu Вь/хоа мна

I Прямой fdfxod триггера 12

Uf/ffe/ CM6/i/ f(/Xff /Tj/jf/sse/ a f2

llHIIHJIIil IIIIII..IIH IIIIIL

llllfigilllllllll lfll Illll

Фаг

и,/1ПППГТЖЛ,

J

.

.

IIIIIILIIII IIHII.JIIIIIIII

iiiiiiigiii iiiiii iiii пи,

ними.ни пни.. IIII nil

Фаг.г