Генератор векторов Советский патент 1990 года по МПК G06F3/153 

(Л

с

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в контроллерах графических растровых дисплеев при формировании графических изображений. Цель изобретения - пвышение быстродействия генератора векторов, которая достигается введением элементов 2ИЛИ 9 и 10, элемента 3ИЛИ-НЕ 11 и элементов 2И-3И-ИЛИ 5-8 и соответствующих функциональных связей. Изобретение целесообразно использовать в дисплейных системах обработки данных дистанционного зондирования Земли, в машиностроительном проектировании и других областях для снижения времени отображения графических изображений, в режиме генерации векторов, лежащих параллельно осям X 0 и Y, а также под углами, кратными 45°, к этим осям. 1 ил.

ел

00

о

со

Јь

со

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в контроллерах графических растровых дисплеев при формировании графических изображений.

Цель изобретения - повышение быстродействия генератора.

На чертеже представлена блок-схема генератора векторов.

Генератор векторов содержит арифметико-логический блок 1, блок 2 управления, формирователь 3 адреса, блок 4 памяти, элементы 2И-ЗИ-ИЛИ 5элементы 2ИЛИ 9 и 10 и элемент ЗИЛИ- НЕ 11. Кроме того, схема содержит информационный вход 12, вход 13 кода цветов и выход 14 генератора.

Арифметико-логический блок 1 содержит регистры для хранения входных значений координат начала вектора XH, YH и конца вектора Хк, Y к, вычислители параметров 4Х IX « Хн|, ду ( YH|, N 2/3Y, Р 2(dY - - ЛХ), Е0 24Y - ЛХ, R,«., (R, + + H)V(R; + Р ); блоки сравнения Хн

с X

К

с YM ЛХ с 4Y,

Rfl 7/ 0 и

триггеры для хранения результатов сравнения; регистры для хранения N, Р, R; генератор частот Fr (тактовая и F (максимальная) и блоки управления и ввода данных из ЭВМ (не показаны).

Блок 2 управления содержит элемен ты И и ИЛИ и предназначен для формирования сигналов управления счетчиками адресов текущих координат X и Y (не показаны).

Формирователь 3 адреса предназначен для выработки адресов и сигналов управления памятью и содержит регистры для хранения координат Хм YK; реверсивные счетчики адресов текущих координат X, Y; блоки сравнения текущих координат с координатами Х, Y K (не показаны).

Генератор векторов работает в трех режимах: загрузки, сравнения и генерации.

На этапе загрузки из ЭВМ (не показана) с информационного входа 12 генератора на входы блока 1 и формирователя 3 подаются значения координат начала Х„, Y и конца Хк, Y K вектора. При этом в формирователе 3 координаты XK, YK заносятся в соответствующие регистры, а координаты XH,Y H - в соответствующие счетчики

На этапе сравнения в блок 1 производится сравнение координат Хи с Хк

и Y

н

с Y

k

И

Если при этом выявлено

равенство X н Хк или YH Yk, то

0

осуществляется переход к этапу генерации. Если равенство не выявлено, то производится вычисление л X Хк - Х„ и 4Y Y - YH. Затем

0 сравниваются дХ и 4Y. Если ЗХ dY, то осуществляется переход к этапу генерации. Если ДХ Y, то вычисляются коэ&сЬициенты Rfl - 4Х; N 24Y, р 2(jY s ДХ). После этого осуществляется переход к этапу генерации.

Любой результат сравнения запоминается на соответствующем триггере и выдается на соответствующий вы0 ход блока 1. В итоге на выходах с

второго по одиннадцатый блока 1 формируется комбинация логических О и 1, соответствующая напр-авлению вектора. Эта комбинация использует5 ся для настройки блока 2 управления и элементов 5-11, которые формируют си:налы инкремента или декремента счетчиков X, Y формирователя 3. Элементы 5-8 являются коммутаторами, которые подают на входы соответствующих счетчиков либо сигналы от элементов 9-11 с частотой Fto при выm

полнении одного из условий равенстк

х н- Yk

или ЗХ 4Y,

ва X н X

либо сигналы от блока 2 управления с частотой Fy при невыполнении ни одного из условий равенства. Сигнал с выхода элемента 11 блокирует по вторым входам элементов 5-8 прохождение сигналов от блока 2 управления при выполнении хотя бы одного из условий равенства. При этом элементы 9 и 10 разрешают по четвертым входам элементов 5-8 прохождение частоты F на входы декремента или инкремента соответствующих счетчиков в зависимости от сигналов X u Х.

,с

н YH YK, i H YK, которые поступают

на третьи входы элементов 5-8.

Этап генерации начинается сразу после окончания этапа сравнения.Происходит выработка импульсов с частотой F или FM, которые в зависимости от режима работы вызывают модификацию значений счетчиков X, У. Эти значения передаются вместе с импульсами записи с выходов формирователя 3 на адресные входы блока 4 памяти, где происходит запоминание соответствующих разрядов, из которых формируется изображение вектора. Процесс генерации продолжается до тех пор, пока в формирователе 3 не произойдет сравнение текущего значения счетчика X со значением Х и текущего значения счетчика Y со значением YK. При этом с выхода формирователя 3 подается сигнал Конец вектора на вход блока 1, который прекращает выработку частоты.

Наличие в блоке J регистров для хранения параметров RO, P, N и триггеров для хранения результатов сравнения Хн с Х, Y Hc Yk, JX с dY позволяет совместить этап генерации текущего вектора с этапами загрузки и сравнения следующего вектора.

При генерации векторов, лежащих параллельно оси X или Y, а также под углами, кратными 45° к оси, формирование текущих координат производится путем безусловной модификации значений соответствующих счетчиков X, Y. Поэтому скорость генерации определяется, в основном, быстродействием элементов, из которых выполнены блоки.

При генерации векторов всех остал ных направлений требуется производить расчет текущего значения параметра Р и сравнение его с нулем для принятия решения о модификации значений соответствующих счетчиков X, Y. Эти вычисления производятся в блоке

Отсюда следует, что генерация векторов в первом случае может выполняться примерно в 2 раза быстрее,чем во втором случае.

Практическое применение целесообразно во всех графических дисплеях, например в системах отображения карто графической информации) где велика доля различных сеток. При отображении машиностроительных чертежей, где доля горизонтальных и вертикальных линий составляет до 80%, увеличение скорости генерации векторов в два раза вызывает снижение времени визуализации таких чертежей в 1,7 раза.

15

Формула изобретения

Генератор векторов, содержащий арифметико-логический блок, информационный вход которого является ин- 5 форма юнным входом генератора,первый выход которого соединен с тактовым входом блока управления, а с второго гго восьмой выходы - с информационными входами блока управления, формирователь адреса и блок памяти, выход которого является выходом генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия генератора, он содержит четыре элемента 2И-ЗИ-ИЛИ, элемент ЗИЛИ-НЕ и два элемента 2ИЛИ, четыре выхода блока управления соединены с первыми входами элементов 2И-ЗИ/-ИЛИ, 20 выходы которых подключены к управляющим входам формирователя адреса, информационный вход которого соединен с информационным входом генератора, выход формирователя адреса 25 подключен к входу сигнала конца вектора арифметико-логического блока, девятый выход которого соединен с первыми входами первого элемента 2ИЛИ и элемента ЗИЛИ-НЕ, десятый вы,п ход - с вторыми входами первого элемента 2ИЛИ и элемента ЗИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента 2ИЛИ, второй вход которого и третий вход элемента ЗИЛИ-НЕ подключены к одиннадцатому выходу арифметико-логичес Кого блока, выход элемента ЗИЛИ-НЕ подключен к вторым входам элементов 2И-ЗИ-ИЛИ,третьи входы которых подключены к восьмому, седьмому, шестому и пятому выходам арифметико-поги- ческого блока, четвертые входы первого и второго элементов 2И-ЗИ-ИЛИ соединены с выходом первого элемента 2ИЛИ, четвертые входы третьего и . четвертого элементов 7И-ЗИ-ИЛИ соединены с выходом второго элемента 2ИЛИ, пятые входы элементов 2И-ЗИ-НЛИ подключены к двенадцаюму выходу арифметико-логического блока, выхо- CQ ды группы формирователя адреса подключены к адресным входам блока памяти, информационный вход которого является входом кода цвета генератора.

40