Генератор кругов для телевизионного устройства отображения информации Советский патент 1990 года по МПК G09G1/16 

Мо-

-/V,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода графической информации из вычислительных устройств на индикаторы телевизионного типа. Целью изобретения является расширение области применения генератора за счет возможности формирования круга произвольного радиуса. Генератор содержит синхронизатор 1, семь сумматоров 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, элементы ИЛИ 8, элемент ИЛИ-НЕ 9, регистры 10, 12, блок 11 сравнения с необходимыми связями. Достижение цели обеспечивается введением сумматора 13 с его связями, который вычисляет код квадрата радиуса и заносит его в регистр 10 в момент равенства радиуса и номера элемента строки. 3 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода графической информации из вычислительных устройств на индикаторы Телевизионного типа.

Целью изобретения является расширение области применения генератора за счет возможности формирования сруга или части круга произвольного радиуса.

На фиг. 1 приведена блок-схема Генератора; на фиг. 2 и 3 - блок-схемы седьмого и третьего сумматора накапливающего типа, используемых в Генераторе.

Генератор кругов для телевизион- його устройства отображения информации содержит синхронизатор 1, пер- ёый - шестой сумматоры 2 - 7, эле- йент ИЛИ 8, элемент ИЛИ-НЕ 9, первый регистр 10, блок 11 сравнения, второй регистр 12, седьмой сумматор 13. Синхронизатор 1 содержит генератор 14 импульсов, первый счетчик 15, пер- Јый формирователь 16, второй счетчик 17, второй формирователь 18. Блок 19 (входных данных содержит третий - шестой регистры 20 - 23, второй и третий блоки 24, 25 сравнения. Сумматор 13 накапливающего типа содержит Комбинационный сумматор 26 и регистр 27. Сумматоры 4 и 5 накапливающего „ типа содержат мультиплексор 28, комбинационный сумматор 29, регистр 30, блок 31 элементов И,

Генератор 14 импульсов формирует тактовые импульсы, его выход является третьим выходом синхронизатора. Счетчики 15 и 17 являются соответственно счетчиком элементов строки и счетчиком строк, а их выходы - первым и вторым выходами синхронизатора 1.

Формирователи 16, 18 импульсов вырабатывают импульсы прямого хода соответственно строки и кадра, их выходы являются соответственно четвертым и пятым выходами синхронизатора. В регистрах 12, 20, 22 хранятся коды соответственно радиуса R круга, координаты М0, NO центра круга соответственно по кадру и по строке, а в регистрах 10, 21, 23 - соответственно коды R1 квадратов радиуса круга и координат центра круга 11 с, N 0 по кадру и по строке. Блоки 11, 24, 25 сравнения вырабатывают импульсы в

моменты равенства кода номера элемента строки и соответственно радиуса круга, координат центра круга по кадру и по строке. Сумматоры 2 и 3 вычисляют разности соответственно номера элемента строки и координаты центра круга по строке, номера строки и координаты центра круга по кадру.

Сумматор 13 является сумматором накапливающего типа и вычисляет код квадрата элемента строки. Сумматоры 4 и 5 являются сумматорами накапливающего типа и вычисляют квадраты

соответственно разности номера элемента строки и центра круга по строке, номера строки и центра круга по кадру. Сумматор 6 вычисляет дополнительный код квадрата текущей коорди0 наты круга по строке, а сумматор 7 - код разности квадрата отклонения от центра по строке и квадрата текущей координаты окружности по строке. Итак, на выходе сумматора 7 име5 ется код разности между суммой квадратов отклонений от центра по обеим координатам и квадратом радиуса круга. Элемент ИЛИ-НЕ 9 вырабатывает единичный импульс при равенстве нулю

Q кода разности на выходе сумматора 7, а элемент ИЛИ 8 вырабатывает выходной импульс подсвета элементов круга при наличии единичных сигналов элемента ИЛИ-НЕ 9 или знакового разряда сумматора 7.

Генератор работает следующим образом.

Код радиуса окружности R заносит- -ся из внешнего устройства в регистр 0 12, коды центра круга по кадру и по строке - соответственно в регистры 20 и 22. С выходов регистров 12, 20, 22 коды поступают на входы блоков 11, 24, 25 сравнения, где сравниваются

5 с номером элемента строки N, поступающим с первого выхода синхронизатора 1.

Сумматор 13 накапливающего типа производит вычисление очередного эна- Q чения квадрата номера элемента строки |К + г по алгоритму

г - N2 + 2 N +1.

5

5

IN+1I

Это вычисление нужно производить на прямом ходе строки. Оно сводится к одной операции сложения с хранимым в регистре 27 значением квадрата N, т.к. умножение на 2 равносильно подаче разрядов на первый вход сумматоpa 26 со сдвигом на один разряд в сторону старших разрядов, а прибавление единицы равносильно постоянному занесению единицы в младший разряд.

Возможность вычисления следует из того, что код N номера элемента строки является монотонно возрастающим по строке, причем приращение постоянно равно единице.

Во время прямого хода строки в тактовом интервале с номером N на первый вход комбинационного сумматора 26 (второй вход сумматора 13) посонного сумматора 29 поступает код 2 |N-N0|+1, а с выхода регистра 30 через группу элементов И 31 на второ вход сумматора 29 поступает код

10

1N-N0I , который в этом тактовом интервале имеется и на выходе сумматор 4 накапливающего типа. Очевидно, что в тактовом интервале N на выходе сум матора 29 и входе регистра 30 будет код |N-H-N0I2, который с приходом фронта тактового импульса (начало такта N+1) на первый вход сумматора 4 (синхровход регистра 30) появится

тупает код (2хЦ+1), а на второй вход J5 на вых°Де сумматора 4 (регистра 30). г выхопа пегигтпя 27 - коп . НяПоскольку код IN- N0I7 необходимо

с выхода регистра 27 - код N. На выходе сумматора 26 имеется код N +2N+1 (N+1) который с приходом фронта тактового импульса на вход регистра 27 (первый вход сумматора 13) в начале такта с номером N+1 появится на выходе накапливающего сумматора. Обнуление регистра 27 производится на обратном ходу строки по третьему входу сумматора 13.

При совпадении кода номера элемента строки с любым из кодов: радиуса круга R или координат его центра по кадру М0 или по строке N0 - в один из регистров 10, 21, 23 записывается соответствующий код R , М , N.

Комбинационные сумматоры 2 и 3 вычисляют соответственно разности (N-N0) и (М-М0). Затем сумматоры 4 и 6 накапливающего типа вычисляют коды |N-N0 I1 111-И„|«

Вычисление очередного значения кода квадрата разности номера элемента строки и центра круга по строке происходит по алгоритму L

(N+1-N0)

(N-N0)1+r2x(N-Ne)H3.

Это вычисление производится при прямом ходе стооки. Оно сводится к хранению ранее вычисленного кода |N-N0| H к одной операции сложения его с кодом 2 к IN-N0|+1, аналогично тому как вычислялся код | N+J | г .

Поскольку код (N- N,,1 необходимо вычислить и при N N0, т.е. 2«|Nb-N0| + , то нетрудно определить коды на первом входе сумматора 29, учиты20 вая, что на его втором входе должен быть код I , а на выходе } N+1- -N0 | . Если отбросить младший разряд на третьем входе сумматора 4, постоянно равный единице, и проанапизиро25 вать оставшиеся разряды на нем, необ ходимые для вычисления кодов N+1-N0I при N , то они представляют собой не что иное, как дополнительные коды чисел N-N0.

30 Но сумматор 2, производящий операцию N-N0, для случая N N0 будет вычислять именно такие требуемые коды.

Естественно, что при N7N0 для вы35

40

45

числения кодов (N+1-N0) используются прямые коды N-N0 с выхода сумматора 2, Итак, сумматор 4 накапливающего типа обеспечивает во время прямого хода строки вычисление кода (N+1-N0)4 как для всех , так и для N N0 по кодам (N-N0)a и 2(N-X0)+1.

При на выходе сумматора 4 должен быть код (0-N0)2 N0, Это достигается тем, что фиксированный код N0 передается на первый вход сумматора 29 с второго входа мультиплексора 28 (четвертого входа сумматора 4) в течение всего времени обратного хода строки. Управление мультиплексором 28 происходит с четвертого входа сумматора 4 импульсов прямого хода строки так, что во время прямого хода строки на выход мультиплексора 28 коммутируется код 2x(N-Ne)+l с первого его входа, а во время обратного хода строки - код N0 с второго входа

Но для вычисления кодов

N.

необходимо проводить во время обратного кода не обнуление, а предварительную установку регистра. Поэтому используется сумматор 4 накапливающего типа с несколько иной структурой.

Во время прямого хода строки в тактовом интервале с номером N с тре-4 тьего входа сумматора 4 через мультиплексор 28 на первый вход комбинацие1543441

онного сумматора 29 поступает код 2 |N-N0|+1, а с выхода регистра 30 через группу элементов И 31 на второй вход сумматора 29 поступает код

1N-N0I , который в этом тактовом интервале имеется и на выходе сумматора 4 накапливающего типа. Очевидно, что в тактовом интервале N на выходе сумматора 29 и входе регистра 30 будет код |N-H-N0I2, который с приходом фронта тактового импульса (начало такта N+1) на первый вход сумматора 4 (синхровход регистра 30) появится

J5 на вых°Де сумматора 4 (регистра 30). Поскольку код IN- N0I7 необходимо

Поскольку код (N- N,,1 необходимо вычислить и при N N0, т.е. 2«|Nb-N0| + , то нетрудно определить коды на первом входе сумматора 29, учиты20 вая, что на его втором входе должен быть код I , а на выходе } N+1- -N0 | . Если отбросить младший разряд на третьем входе сумматора 4, постоянно равный единице, и проанапизиро5 вать оставшиеся разряды на нем, необходимые для вычисления кодов N+1-N0I при N , то они представляют собой не что иное, как дополнительные коды чисел N-N0.

0 Но сумматор 2, производящий операцию N-N0, для случая N N0 будет вычислять именно такие требуемые коды.

Естественно, что при N7N0 для вы5

0

5

0

5

числения кодов (N+1-N0) используются прямые коды N-N0 с выхода сумматора 2, Итак, сумматор 4 накапливающего типа обеспечивает во время прямого хода строки вычисление кода (N+1-N0)4 как для всех , так и для N N0 по кодам (N-N0)a и 2(N-X0)+1.

При на выходе сумматора 4 должен быть код (0-N0)2 N0, Это достигается тем, что фиксированный код N0 передается на первый вход сумматора 29 с второго входа мультиплексора 28 (четвертого входа сумматора 4) в течение всего времени обратного хода строки. Управление мультиплексором 28 происходит с четвертого входа сумматора 4 импульсов прямого хода строки так, что во время прямого хода строки на выход мультиплексора 28 коммутируется код 2x(N-Ne)+l с первого его входа, а во время обратного хода строки - код N0 с второго входа

Кроме того, во время обратного хода строки на другой вход блока 31 элементов И приходит уровень нуля,

попадающий и на второй вход сумматора 29. Поэтому на его выходе будет код который записывается каждым тактовым импульсом синхронизатора 1 в течение всего обратного хода строки в регистр 30.

Итак, с началом прямого хода строки при и (N-N0)2 N на выходе сумматора 4 будет код Кф, Он попада- ет и на второй вход сумматора 29 (блок 31 элементов И на прямом ходу уже открыт). На первом входе сумматора 29 будет дополнительный код числа 2(N-N0)1 2(-Ne)+lt а на выхо де сумматора 29 - код О-И,,), который при запишется в регистр 30 и попадет на выход сумматора 4.

Сумматор 5 накапливающего типа производит вычисление квадрата раз- ности номера строки и координаты центра круга по кадру по такому же алгоритму для случая прогрессивной развертки и по алгоритму

(М-М0) (M-2-MJ + t2«(M-2-Me)+4J

для случая чересстрочной развертки. Поскольку структура сумматоров 4 и 5, как и методы вычисления кодов

(М-М0) (по строкам) и (N-N0)2 (по

элементам строки) сходны, то можно отображать круги с произвольными координатами центра П0 и N0 независимо от радиуса R.

J Сумматор 6 на входы которого пос тупает код (М-Мв)а с сумматора 5 и поразрядно инвертированный код квадрата радиуса круга с инверсных выходов регистра 10, вычисляет дополнительный код квадрата текущей коорди- наты, ограничивающей круг окружности по строке -N по формуле

(М-Мв) -R.

Затем этот код поступает на вход сумматора 7, на другой вход которого додается код (19-М0)г с выхода сумматора 4. Сумматор 4 вычисляет разност

(N-N0)-S(M-M0)i + (N-Nc)1-R4.

Знаковый разряд этой разности равен единице, если

(M-Me) + N-N0)R,

и равен нулю, если

№-Me)

Для того§ чтобы в качестве элементов круга отображались элементы окружности, ограничивающей круг, для которых

M-M0)+(N-Ne)« R2,

используется элемент ИЛИ-НЕ 9. Единица на его выходе появляется только при равенстве нулю всех разрядов сумматора 7, то есть при

(tt-Me)+(N-N.)- R 0.

Это соответствует элементу строки, находящемуся на границе отображаемого круга. Элементам строки находящимся внутри отображаемого круга, для которых

(lT-Mc)2+(N-Ne),

соответствует единица на выходе знакового разряда сумматора 7, соединенного с входом элемента ИЛИ 8. Поэтому объединение на элементе ИЛИ 8 этого сигнала с выходным сигналом элемента ИЛИ-НЕ 9 позволяет получить на выходе устройства импульс подсвета, обеспечивающий отображение на экране всех элементов круга, находящихся внутри него и на его границе.

30 Формула изобретения

5

5 0

5

Генератор кругов для телевизионного устройства отображения информации, содержащий синхронизатор, первый и второй выходы которого соединены с первыми информационными входами соответственно первого и второго сумматоров, вторые информационные входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами генератора, выходы первого и второго сумматоров соединены с первыми информационными входами соответственно третьего и четвертого сумматоров, вторые информационные входы которых являются соответственно третьим и четвертым информационными входами генератора, третий и четвертый выходы синхронизатора соединены с тактовыми входами соответственно третьего и четвертого сумматоров, 4etBepTbift и пятый выходы синхронизатора подключены к входам предварительной установ- ки соответственно третьего и четвер- «. того сумматоров, выход четвертого сумматора подключен к первому информационному входу пятого сумматора, выход третьего сумматора подключен к первому информационному входу шее915

того сумматора, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом генератора, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, входы которого подключены к выходам группы шестого сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу пятого сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу первого регистра, управляющий вход которого подключен к выходу блока сравнения, первый информационный вход которого подключен к выходу второго регистра, информационный вход которого является пятым

I

ВхЛ

г

2XN+1

N

В

гь

(tf

фиг.2

1C

информационным входом генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения генератора за счет возможности формирования круга или части круга произвольного радиуса, он содержит седьмой сумматор, информационный вход которого подключен к первому выходу синхронизатора, соединенному с вторым информационным входом блока сравнения, тактирующий и управляющие входы седьмого сумматора подключены соответственно к третьему и четвертому выходам синхронизатора, а выход седьмого сумматора подключен к информационному входу первого регистра.

-ас

1

127

А/4

вых.

-