Устройство для отображения символьной и графической информации Советский патент 1988 года по МПК G09G1/16 

05 05

оо

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения алфавит- но-цифроной и |-рафической информации с индикаторами телевизионного типа.

Цель изобретенияповышение точности и |рон1ение уст)ойства.

На фиг 1 нриведена фупк1июна:1ьная схема 11редла1 аем()го устройства; на фиг 2 функциональная схема блока формир(жа11ия адресов; на фиг. 3 функциональная схе ма генератора синхросигналов; на фиг. 4 и о блок-схемы алгоритма работы усг ройства; на фиг. 6 пример изображения, формируе.м()С) устройс вом; на фиг. 7 и S б;1ок-схема алгоритма, |)еали:(уемо1Ч) б.юком унраиления, вы11олне П1ЫМ на микропроцессоре.

ст|К)йство содержит блок 1 управления I микропроцессор I, генератор 2 тактов1)1х им ny. ibcoB, блок 3 оперативной па.мяти прог- рамм, блок 4 постоянной памяти программ, leHeparop 5 синхросигналов, блок В селекции ад)есов, блок 7 коммутации адресов, блок 8 оперативно памяти отображаемы.х данных, блок 9 ностоянной памяти символов, элемент И, 1И И), преобразователь 11 па- рал. 1ельного кода в последовательный, видеоконтрольный блок 12, блок 13 оперативной памяти графических данных, блок 14 формирования адресов.

Позициями 15 30 обозначены связи между блоками.

Выход генератора 2 1пиной 15 соединен с входам блока , первый вход-выход которого подключен к информационной тине 16, а второй вход выход - к адресной тине 17, в.хоЛ блока 6 связан с адресной тиной 16, а его выход шинами 18 подключен к блоку 14, блок 7 соединен с адресной шиной, а через шину 19 - с блоком 8, который подключен к инфор.мацион- ной шине и через шину 20 - к блокам 14 и 9, блок 9 через шину 21 соединен с эле- ментом ИЛИ 10, который через шину 22 подключен к блоку 13, вход-выход которого соединен с информационной шиной, а через шины 23-25 - с блоком 14. который чере;з шину 26 соединен с блоками 9 и 7, преобразователем 11 и генератором 5, подключенным шиной 27 к блоку 12, а шиной 28 - к преобразователю 11, соединенному через шину 29 с элементом ИЛИ 10. Адресные в.ходы блоков 3 и 4 подключены к адресной 17, вход-выход блока 3 и выход блока 4 соединены с информационной шиной 16. Позицией 30 обозначена шина «Запись или чте)1ие.

Блок 14 формирования адресов содержит программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 31, счетчики 32 и 33, память 34 и триггеры 35--37.

Режимы работы блока 14 оцределяются сигналами, поступающими по шинам 18

5

0

0

0

5

0

5

5

0

(«Запись-стирание или чтение) и 30 («Запись или чтение). В режиме чтения единичный сигнал, поступающий по шине 18 на вход ПЛМ 31, обуславливает выполнение следующих действий.

Старшие разряды адреса блока 13, посту- паюшие по шине 20 на входы ПЛМ 31 и установку счетчика 33, анализируются ПЛМ и, в случае их неравенства нулю, устанавливают счетчик 33. MлaдцJиe разряды адреса блока 13 определяются счетчиком 32. Их значение определяется от нуля (для верхней телевизионной строки каждой горизонтальной полосы знакомест) до числа, равного количеству телевизионных ci poK в такой полосе. Н,тиничные приращения счетчика 32 осуиа,ест- влиются сигналами строчной частоты, поступающими на вход блока 14 от генератора 5 но одной из шин 26. Разряды адреса блока 13 формируются на выходе блока и Ю шинам 23 поступают па адресные входы блока 13. С ыхода триггера 36 на 1пине 24 формируется постояпный для данно- г() режима сигнал, обуславливающий работу б,лока 13 н режиме чтения.

Память 34 предназначена для хранения одноразрядных слов, характеризующих заня- тосгь групп адресов блока 13, относящихся к од1Н)му знакоместу Если по какому-либо адресу памяти 34 записана 1, то это означает, что соответствующая ей груп- т адресов блока 13 свободна и может быт1) использована для записи графических данных. относяши.хся к любому знакоместу экрана. Память 34 позволяет реализовать быстрый поиск свободных адресов блока 13 без обращения к это.му блоку и таким обрзлом существенно ускорить процесс ввода новых графических данных.

Поиск свободных адресов блока 13 осу- пгествляется следующим образом. На счетный вход счетчика 33 в режиме записи новых графических данных подаются тактовые импульсы по одной из шин 26 и формируется команда чтения памяти 34. n.potiecc чтения продолжается до тех пор, пока триггер 37 не зафиксирует нулевое слово на выходе памяти. Сигнал с выхода триггера 37 поступает на вход ПЛМ и прекращает подачу тактовых сигналов на счетчик 33, фиксируя начальный адрес г руппы свободных адресов блока 13.

(1етнЬ)1Й триггер 35 используется при формировании приращений младших разрядов адресов блока 13 в режиме «запись-стирание графических данных, триггер 36 формирует команды чтения или записи для блока 13.

Генератор 5 синхросигналов содержит задающий генератор 38, делитель 39 частоты, счетчики 40 и 41 и ПЛЛ 42.

Задающий генератор 38 формирует две последовательности импульсов, сдвинутых по

фазе относительно друг друга. Выходные сигналы с различных точек делителя 39 частоты ностунают на входы ПЛМ 42, а также на вход счетчика 40, который на шине 26 формирует код адресов блока 8. Счетчик 41 формирует коды младших разрядов адреса блока 9. Сброс счетчиков 40 и 41 осуществляется с соответствующих выходов ПЛМ 42. Строчный и кадровый синхросигналы с выходов ПЛМ по тинам 27 поступают на вход синхронизации блока 12.

Тактовые сигна;|ы, сигналы строчной частоты, коды адресов блоков 8 и 9 с выходов ПЛМ 42 и счетчиков 40 и 41 по иинам 26 поступают в блок 14, преобразователь 11, блоки 8 и 9.

Устройство работает следуюп1,им образом.

Работа устройства основана на условном ра.чбиении экрана блока 12 на квадратные (или прямоугольные) знакоместа. Каждое знакоместо имеет постоянное соответствие с одним из адресов б,:1ока 8, которое хранит и)1формаиию о символах и графических элементах, отображаемых в VTOM знакоместе. Одна часть разрядов слова блока 8 используется для хранения символьных данньгх, другая частьдля хранения графических данных. При этом в блоке 8 хранятся не сами графические данные, а начальный адрес группы адресов блока 13, в которых размеп1ены данные, относящиеся к STOMy знакоместу, в точечном представлении (1 соответствует светлой части изображения, О темной). Однозначное соответствие адресов блока 13 и номеров 3Hii- комест отсутствует.

Разрядность слова блока 13 должна бьггь равной количеству эле.ментов разложения изображения (точек) графических данных на участке растровой строки в одном знакоместе. Количество слов блока 13 в группе равняется числу телевизионных строк в одном знакоместе.

Работа устройства в режиме чтения (фиг. 4) осуп1ествляется все время при отсутствии сигнала на шине 18 с блока 6. В это.м режиме адреса блока 8 фор.мируют- ся генератором 5 и через блок 7 по ишнам 19 поступают па адресные входы этого блока. Единичное изменение адресов блока 8 осуществляется синхронно с формированием растра на экране блока 12, за счет чего достигается однозначное соответствие знакоместа экрана и адресов блока 8.

Считываемое из блока 8 слово разде- ляется ; разряды, определяюпше символьные данные, поступают на блок 9, а разряды определяющие графические данные, поступают в блок 14. Млади ие разряды блока 9 определяются счетчиком строк полосы зпакоместа в генераторе 5 и поступают по шинам 26, .младшие разряды блока 13 формируются счетчико.м .младп1их разрядов блока 14.

С.читываемые из б.юков 9 н 13 видеокоды через элемент ИЛИ 10 поступают на преобразователь 11, 11редставляюпи1Й собой регистр сдви|-а, устанав. шваемый ходными сигналами с элемента ИЛИ 10, а затем считываемый высокочастотными CHI на,чами на одной из шин 26. 11ос,1ед)11а- тельный видеосигнал с выхода преобразователя 11 поступает на видеовход блока 12, обеспечивая формирование на его экране изображения символьных и графических данН Ijl X.

Процедуры чтения кадра периодически повторяются, обеспечивая немерцающее изображение на экране блока 12. С появлением сигнала на выходе блока 6

||ерек.:1К)чается блок 7 и адрес с блока 8 устанавливается с адресной Н1ины б, 1оком 1. При этом разряд в составе адресного с,к)ва, определяющий принадлежность изменяемых данных и вновь вводимых или стираемых,

блока 7 но шине 30 поступает в блок 13.

Работа устройства в режиме записи-сти- рапия осуществ,1яется согласно блок-схемам а, 1горитма (фиг. 5).

Считываемое из блока 8 слово данных

по информационной 1пине 16 поступает в б, 1ок , который в зависимости от характера изменяемых данных изменяет разря- Д1)| считанного из блока 8 слова. /1о внесения изменений входные данные обрабатываются блоком I с привязкой к оиределенным знакоместам, а графические дан- 11Ы1 к телевизионным строка.м. Данные

обрабатываются в блоке 1 в соответствии 1. )граммами, хранимыми в блоках 4 и 3, и запоминаются в б;:оке 3.

При изменении только символьных данных меняется та часть слова б,пока 8, которая содержит эти данные. Затем вновь сформированное C, IOBO блоком 8 записывается по установ.1епному ранее адресу. На этом обработка данных, относя|дихся к одHOMV знакоместу, заканчивается.

Ес,:1и же записываются 1 рафические дапные, то блок 1, ана,тизируя соотвег- ствуюпи1е разряды с, 1(ва блока 8, определяет, были ли ранее в этом знакоместе

графические данные, ec, in были, то блок I определяет, нзменяются .in в этом знакоместе и символьные данные, а затем вносит требуемые изменения в с.чово б.юка 8.

1ри изменении гра(})ических данных сначала п к;1изводится чтение блока 13 по установленному ранее в блоке 14 адресу э, 1е- ментов графики, (относящихся к первой те- левизиопной строке знакоместа. Эти графические данные по информапионпой шине 16 поступают в блок I, который вносит в них изменения в соответствии с вновь вводимыми данными и с учетом их привязки к

знакоместу и номеру те,1евизионной строки.

Сформированное блоком 1 ювое слово

блока 13 вводится в эт память по информационной шине. После ввода данных в блок 13 по сигналу, поступающему от этого блока по шине 25 (каждое второе обращение), блок 14 осушествляет единичное приращение адреса блока 13. Затем блок 1 анали;5ирует, заверили ли ввод графических данны.х, относящихся к данному знакоместу. Если ввод не завершен, то иро цедуры ввода повгоряются до их окончания.

В том случае, если знакоместо, в которое вводятся графические данные, их не содержит, т. е. все разряды, определяющие адрес блока , равны «О, то при (о)ми- ровании слова блока 8 в него должен бьггь введен свободный адрес блока 13. Этот адрес онределяется блоком 14. по iiiiDia.M поступает в блок li, а затем но сигналу разрешения на шине 24 поступает об- рап1ении блока 1 к блоку 13 на информационную шину и используется при формировании нового слова блока 8 с учетом изменения символьных данных. Ввод рафи- ческих данных в б;1ок 13 аналогичен вы- и1еописанному, отличие в исключении необходимости считывании адресов блока 13 перед записью в них графических данных, так как все разряды их содержали «О.

Стирание симво. 1ьиьгх даниых осуществляется б, 1оком 1 после считывания по со- ответствуюпгему знакоместу адреса слова блока 8, которое затем возвращается но тому же адрес в б.юк 8.

(Утирание графических даниых требует более сложных процедур обработки. Считываемые из блока 13 данные поступают по информационной гиине в блок 1, который удаляет необходимые элементы графических данных. После завершения нроце- дур стирания графических данных, относящихся к одному знакоместу, блок 1 фиксирует наличие элементов графических данных на каждой телевизионной строке, а затем анализирует остались ли в знакоместе элементы графических данных. Если такие элементы остались, то слово блока 8 изменяется только при изменении символьных данных. Если же графические данные в знакоместе отсутствуют, то блок 1 записывает «О в графические разряды слова блока 8, а затем с учетом изменений символьных данных формируется новое слово блока 8, которое вводится затем в этот блок. Блок 1 считывает это слово блока 8, наличие «О в графических разрядах в режиме стирания обуславливает запись «О по соответствующему адресу блока 14. На этом процедуры стирания отображаемых в этом знакоместе данных заканчиваются. Процедуры записи-стирания графической и символьной информации в других знакоместах аналогичны.

Устройство позволяет исключать пропадание элементов графических данных на

0

5

0

5

0

5

0

5

первых телевизионных строках знакомест при наложении графической и символьной информации в одном знакоместе за счет раздельного хранения их кодов в слове блока 8 отображае(ых данных, уменьщить объем блока 13 оперативной памяти графических данных, который должен соответствовать объему графических данных, фактически отображаемых в одном кадре, а в случае формирования изображений, содержащих одинаковые элементы любой сложности, ви- деокод такого элемента вводится в блок 8 по всем адресам, соответствующим этому элемепту изображения.

Формула изобретения

Устройство для отображения символьной и графической информации, содержащее блок управления, блоки оперативной и постоянной памяти программ, блок селекции адресов, блок коммутации адресов, блок оперативной намяги отображаемых данных, блок постоянной памяти си.мволов, генератор синхросигналов, видеоконтрольный блок, преобразователь параллельного кода в последовательный и генератор тактовых импульсов, выход которого связан с тактовым входом блока управления, инфор- мацио)1ный вход-выход которого подключен к информационной шине, соединенной с входом-выходом блока оперативной памяти про| ра)м и выходом блока постоянной памяти программ, адресный вход-выход блока управления связан с адресной шиной, соединенной с адресными входами блоков оперативной и постоянной памяти программ и входом блока селекции адресов, выход которого связан с управляющим входом блока коммутации адресов, адресный вход которого подключен к адресной шине, нервый выход блока коммутации адресов соединен с адресным входом блока оперативной памяти отображаемых данных, вход-выход которого связан с информационной щиной, а выход нодключен к адресному входу блока постомнной памяти символов, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора синхросигналов, подключенным к синхровходам блока коммутации адресов и преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого подключен к видеовходу видеоконтрольного блока, синхровход которого связан с вторым выходом генератора синхросигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержит блок оперативной памяти графических данных, блок формирования адресов и элемент ИЛИ, выход которого связан с информационным входом преобразователя параллельного кода в последовательный, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом блока постоянной памяти символов, второй вход - с первым выходом блока oneративной памяти графических данных, вход- выход которого связан с информационной шиной, второй выход блока оперативной памяти графических данных соединен с входом старшего разряда блока формирования адресов, первый выход которого подключен к входу управления считыванием блока оперативной памяти графических данных, второй выход - к адресному входу блока

оперативной памяти графических данных, входы управления записью-стиранием и записью-чтением, синхровход и тактовый вход блока формирования адресов соединены соответственно с выходом блока селекции адресов, вторым выходом блока коммутации адресов, первым выходом генератора синхросигналов и выходом блока оперативной памяти отображаемых данных.

VUcm. одр. ОЗУ О

/77./. Хн У/у

зп

ЗП

( Конец

А 031/Г- МЛ.р у//

одУг:,оУо0 в мл1

,.

i73/«/. адреса ОЗуА

Чт HQV. адр.

знысв.одр.озуг

. -/toga

7О

Реа/} а/гг.брезе эна срорм.сл.озуг

зп

ЗП слаба S ОЗУ/

1Ц.

05ъед. по или,

Шод.ист.сл.ОЗУГ

/7

15cm л

/7

слова ffOJyf

П7з

аъм.одр. 03 у г на 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения алфа- витно-цифрслюй и графической информации с индикаторами телевизионного типа. Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства - достигается введением блока 13 онеративной памяти графических данных, блока 14 формирования адресов, элемента ИЛИ К) и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет исключить нропаданне элементоЕ графических данных на первых телевизионных строках знакомест нри наложении графической и символьной информации в одном знакоместе за счет раздельного хранения их кодов в слове блока 8 отображаемы.х данных, уменьп1ить объем блока 13 оперативной памяти графических данных, который до,1- жен соответствовать об ьему графических данных, фактически отображаемых в одном кадре, а в с, 1учае форми)ования изображений, содержан1их одинаковые :(,|1ементы .iK)6oii с,ложности, видеокод такого ;),1емен- та Ешодится в блок 8 но всем адресам, соответствующим этому элементу изображения. 8 и,1. (Л

в

Реал.о/гг Брпен (эма,Ч}орм.сл.ОУЛ

16

FIU слова S от

.13

i /V I

u.zM. адр. ОдУО

Нет

F

264J слаба ОЗУ О

г-29- 1

UjM.cuMб. части озуо

слоба

ОЗУО

us. да

ki

E -лода Зоъуг

U3fi. адр. 02УГ Ll a1

IJJ - a1

K3/7 нулей 5 cufiS. Jacmь cJoA

R

3547 02УО. 88од

вмп1 одр, ozyr

Z6ЛОЪУГ- АОЗУГ

i-МЛР Ун

Орерац. инадин§., ардрн и сгир. слозуг

381

Wea/t..6peлfн

эма,д)орн.сл.озуг

{инверт. разряд. :д)0рм. снова ОЗУ Г

.51

разряд. cipopM. ел. ОЗУ г

52Операц. Инодин cipopnu сгир.слОУЛ

Ь/7

5J

I

слабо.

CflL

3/7 слабо. §ОЗУГ

г-55- Уст. Л) i

Уст. 1Л.p. адр.

(73 ЬТ g нуль

F

5ЬЧТ 02УГ

Ла

60- „ 3/7 8 граср. Qcmii с/1. ОЗУ о

Б/3

Hai

51

I

ш сло8д озуопо 1/ст. адресу

Е

62tfT слова ОЗУ О