Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора Советский патент 1990 года по МПК G09G1/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных устройствах отображения графической информации,

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,

-На фиг,1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; н а фиг,2 - блок-. схема программы функционирования блока управления.

Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 постоянной памяти, первый 3, второй 4 и третий 5 регистры, дешифратор 6, сумматор 7, первый мультиплексор8, первый счетчик 9, телевизионный индикатор 10. Позициями 11-15 на чертеже обозначены информационный вход-выход устройства, адресный выход, выход кадровых гасящих импульсов, тактовый выход и управляющий выход устройства. Устройство также содержит второй счетчик 16, второй мультиплексор 17 и четвертый регистр 18,

Устройство работает следующим образом.

Информация об изображении хранится в виде нескольких кадров в запо,минаю- щем устройстве вычислительной машины (не показано), с которой работает устройство отображения. Устройство способно в текущий момент воспроизводить изображение любого заданного формата из любой зоны памяти по указанию вычислительной машины. Это указание осуществляется двумя кодами, размещенными в фиксированных ячейках запоминающего устройства вычислительной машины: кодом формата и кодом выборки изображения. Смена информации в запоминающем устройстве изображения разрешается только в период гашения экрана. Эта функция обеспечивается передачей на выход 13 кадрового гасяще00

СА:

о

го импульса с четвертого выхода третьего регистра 5. Направление передачи шинных буферов данных, согласующих устройство отображения с вычислительной машиной, контролируется сигналом Прием с второ- го выхода блока 1 управления, поступающим на управляющий выход 15 устройства. Функционирование устройства определяется программой, хранимой в блоке 2 постоянной памяти. В процессе исполнения этой программы блок 1 управления выставляет на адресном выходе адрес очередной команды, который поступает на адресные входы блока 2 и вырабатывает сигнал чтения памяти, поступающий с его первого вы- хода на вход управления чтением блока 2. При этом из блока 2 выбирается код команды, который через информационный вход- выход поступает в блок 1 управления, где команда декодируется и выполняется, За- тем производится выполнение следующей команды и т.д. После включения питания, блок управления 1 начинает выполнение программы (см. фиг.2) с Начала.

При выполнении программного блока 19 Установка исходного состояния прежде всего формируются фронты строчного синхроимпульса (ССИ) и строчного пасяще- го импульса (СГИ), для чего блок 1 управле- ния выставляет на адресном выходе адрес третьего регистра 5, на информационном входе-выходе - код с единицами в разрядах, соответствующих ССИ и СГИ, а на первом выходе - сигнал записи. Адрес декодирует- ся дешифратором 6, в результате чего на его третьем выходе появляется уровень логической 1, поступающий на вход управления записью третьего регистра 5. Совпадение этого сигнала с сигналом записи, поступающим с первого выхода блока 1 управления на тактовый вход третьего регистра 5, обеспечивает запись информации в третий ре- гистр 5 с входа-выхода данных блока 1. На соответствующих выходах третьего регистра 5 появляются сигналы ССИ и СГИ, которые поступают на входы сумматора 7 и замешиваются а полный телевизионный сигнал, в результате чего генератор строчной развертки телевизионного индикатора 10 устанавливается в исходное состояние, а луч гаснет. Затем блок 1 управления заносит в третий регистр 5 новый код, где в разряде, соответствующем ССИ, зафиксирован ноль, а в разряде СГИ - единица. В результате этого формируется срез ССИ и генератор строчной развертки телевизионного индикатора 10 запускается. Нелиней- ный начальный участок остается невидимым, так как действует СГИ.

Пока длится СГИ, блок 1 управления выполняет программные блоки 20-22. При выполнении программного блока 20 Чтение кода выборки изображения блок 1 управления устанавливает на адресном выходе адрес ячейки запоминающего устройства вычислительной машины, в которой указан код выборки изображения, на первом выходе - сигнал Чтение (MEMR), на втором выходе - сигнал Прием. Эти сигналы через соответствующие выходы 12, 14 и 15 устройства поступают в запоминающее устройство вычислительной машины, откуда считывается код выборки изображения. Этот код через информационный вход-выход 11 устройства поступает в блок 1 управления, где запоминается в одноименном поле указателя текущей точки изображения, размещаемом в одном из внутренних регистров блока.

Затем блок 1 управления выполняет программный блок 21 Чтение кода формата. Этот блок выполняется аналогично блоку 20, однако при этом дополнительно активируется четвертый выход дешифратора 6, в результате чего код формата с информационного входа-выхода 11 устройства запоминается в четвертом регистре 18. С выхода регистра 18 этот код обеспечивает выборку нужной версии времязависимых программных блоков 22-31 из блока 2 постоянной памяти, воздействуя на последний через второй адресный вход. Кроме того, код формата поступает на управляющий вход второго мультиплексора 17, который подключает к входу счета первого счетчика 9 соответствующий заданному формату выход второго счетчика 16.

Затем блок 1 управления переходит к выполнению следующего программного блока 22 Подготовка начала первой строки. При этом он выставляет на адресном выходе адрес, равный указателю текущей точки изображения и вырабатывает на первом выходе сигнал чтения, а на втором выходе сигнал Прием. Эти сигналы поступают в запоминающее устройство вычислительной машины через выход адреса 12, тактовый выход устройства 14 и управляющий выход 15, Одновременно адрес с выхода блока 1 управления поступает на адресный вход дешифратора 6. Схема дешифратора 6 построена таким образом,что в случае обращения блока 1 управления к запоминающему устройству вычислительной машины по четному адресу активируется первый выход, а в случае обращения по нечетному адресу - второй выход. Следовательно, если начальное значение указателя- - четное, то активный уровень устанавливается на первом выходе дешифратора 6. Этот уровень поступает на вход управлен|1я записью первого регистра 3. Сигнал чтения, сгенерированный блоком 1 управления на линии MEMR первого выхода, поступает через тактовый выход устройства 14 на вход чтения запоминающего устройства вычислительной машины, в результате чего из него считывается слово изображения. Последнее через информационный вход- выход 11 устройства поступает на информационные входы первого регистра 3, где и запоминается. Затем блок 1 управления инкриминирует указатель текущей точки изображения и повторяет указанный цикл считывания. Однако, поскольку адрес теперь нечетный, второе слобо изображения запоминается во втором регистре 4. Указатель текущей точки изображения вдоль инкриминируется, чем подготавливается адрес для считывания следующего слова изображения. Далее блок 1 управления переходит к выполнению следующего программного блока 23 Формирование среза СГИ, видеосигнала и признака конца изображения. При этом блок 1 управления выводит в третий регистр 5 нулевой код (вывод происходит аналогично указанному в блоке 19 Установка исходного состояния). При этом формируется срез СГИ. Окончание ЙГИ на первом выходе третьего регистра 5 вызывает снятие сигнала, блокирующего работу первого счетчика 9 и второго счетчика 16, на вход счета которого постоянно поступают импульсы с третьего выхода блока 1 управления. В зависимости от того, какой выход второго счетчика 16 подключен к входу счета первого счетчика 9 с помощью второго мультиплексора 17, первый счетчик 9 меняет свое состояние на каждый импульс с третьего выхода блока 1 управления или на каждый второй импульс, или на каждый четвертый и т.д. Иначе говоря, темп смены состояния первого счетчика 9 в устройстве определяется кодом формата, хранимым в четвертом регистре 18.

Код состояния первого счетчика 9 поступает на управляющий вход первого мультиплексора 8, на информационные входы которого поступают разряды первого 3 и второго 4 регистров. В результате этого, на выходе мультиплексора 8 формируется последовательный видеосигнал, значения которого при каждом состоянии первого счетчика 9 соответствуют значениям разря- дов первого 3 и второго 4 регистров, т.е. элементам изображения в заданном формате. Этот сигнал поступает на пятый вход сумматора 7, где смешивается с импульсами гашения и синхронизации. В результате.

полный телевизионный сигнал с выхода сумматора 7 вызывает на телевизионном индикаторе 10 воспроизведение изображения на начале строки. Программа работы 5 блока 1 управления спроектирована таким образом, что в момент, когда первый счетчик 9 обеспечивает передачу через первый мультиплексор 8 последнего бита слова изображения из второго регистра 4, блок 1 уп0 равления заменяет слово изображения в первом регистре.3, а когда первый счетчик 9 обеспечивает передачу первого бита нового слова изображения из первого регистра 3 - во втором регистре 4. Этот процесс за5 писи кодов изображения в регистры 3 и 4 происходитсовершенно аналогично указанному (см. описание программного блока 21). Таким образом, на одной строке по заданной программе может быть выполнено не0 сколько обновлений содержимого первого 3 и второго 4 регистров без какого-либо ухудшения качества изображения. Пока первый счетчик 9 обеспечивает развертку очередной пары слов изображения, блок 1 уп5 равления вычисляет признак конца изображения путем сравнения кода указателя текущей точки изображения с заранее известным значением, соответствующим концу изображения. Результат сравнения 0 признак конца изображения - необходимо, сохранить для передачи программному блоку 25 Конец изображения. Для этого признак размещается в одном из разрядов флагового регистра микропроцессора блока

5 1 управления. Все эти операции производятся внутри блока 1 управления в промежутках между обновлением содержимого первого 3 и второго 4 регистров. Избыточные интервалы времени в работе блока 1

0 управления, возникающие вследствие несовпадения длительности воспроизведения фрагментов изображения на строке в телевизионном индикаторе и времени выполнения блоком 1 управления команд,

5 необходимых для вычисления признаков, компенсируются путем исполнения холостых команд, дублированием команд или любым другим способом реализации про: граммных задержек. После исполнения тре0 буемого форматом изображения по строке количества обновлений блок 1 управления переходит к выполнению следующего программного блока 24 Генерирование строчных импульсов. В процессе реализации

5 этой функции блок 1 управления выводит в третий регистр 5 код СГИ. ССИ, КСИ, КГИ 1100, .в результате чего формируются фронты СГИ и ССИ. Затем выводится код 1000, чем обесп(5чивается формирование среза ССИ. Занесение кодов в третий регмстр 5 происходит аналогично указанному (см. описание блока 19). Затем, используя резерв времени, пока длится СГИ, блок 1 управления выполняет операции подготовки начала следующей строки (см. описание блока 22), После этого блок 1 управления выполняет программный блок 25 Конец изображения, реализуемый условным переходом в программе по ранее сформированному признаку конца изображения, размещенному в одном из разрядов флагового регистра микропроцессора блока 1 упраоления. Если значение этого признака равно О, то блок 1 управления повторяет программные блоки 23 и 24, иначе - перехо- дит к исполнению блока 26 Формирование среза СГИ, кадровых импульсов и признака конца КСИ. Исполнение блока 26 начинается с занесения блоком 1 управления в третий регистр 5 кода СГИ, ССИ, КСИ, КГИ 0011, Это выполняется аналогично указанному (см. описание блока 19). Этот код поступает на выход третьего регистра 5, обеспечивая формирование среза СГИ и фроптоп КСИ и КГИ. С этого момента разре- шаетсп изменение содержимого запоминающего устройства изображения йычислительной машины (системы) в результате поступления КГИ на выход. 13 устройства. Далее блок 1 управления инкрементирует указатель текущей точки изображения, учитывая движение луча телевизионного индикатора 10 по невидимой строке, и сравнивает его с заранее известным змачением, соответствующим концу КСИ. Результат сравнения формируется о галогично признаку конца изобрах ения (см. описание блока 23). Затем, независимо от значймия зтого признака, выполняется задержка до конца текущей строки, и блок 1 управления переходит к выполнению программного блока 27 Генерирование строчных импульсов, который выполняется ан5логичио блоку 24, с той лищь разницей, что коды, выводимые в третий регистр 5, имеют значения 1111 и 1011 соответственно, и подготовка к началу следующей строки ме производится - вместо нее выполняется задержка на .эквивалентное время. Следую- Щ лм выполняется программный блок 28 Конец КСИ, который аналогичен блоку 25. При этом, если формирование КСИ еще не закончено, блок 1 управления повторяет выполнеш те программных блоков 26 и 27, в противном случае - переходит к исполне- блока 29 Формирование среза СГИ, кадрового гз :ящего импульса и признака конца КГИ. Этот программный блок выполняется аналогично блоку 26 с тем отличиэм, что в третий регистр 5 выводится код 0001,

чем обеспечивается формирование среза не только СГИ, но и КСИ. Кроме того, значение кода указателя текущей точки изображения сравнивается теперь со значением, соответствующим концу КГИ, и формируется признак конца КГИ. Следующим выполняется программный блок 30 Генерирование строчных импульсов. Этот блок реализуется блоком 1 управления аналогично блоку 24 с той лишь разницей, что коды, выводимые в третий регистр 5, имеют значения 1101 и 1001 соответственно и подготовка к началу следующей строки не производится..Затем выполняется заключительный блок 31 Конец КГИ. В процессе выполнения зтой функции блок 1 управления анализирует признак конца КГИ: если он равен единице, то реализуется переход к началу программы - блоку 20, иначе - повторяется цикл воспроизведения КГИ, начиная с блока 29. Таким образом, предлагаемое устройство способно воспроизводить изображение из любой указанной области запоминающего устройства вычислительной машины в заданном формате. Это позволяет производить изменение изображения не только путем изменения элементов кадра в период гашения луча, но и путем смены кадров, подобно тому, какэто делается & кинематографе. Переменный формат позволяет экономить память при воспроизведении грубых изображений, и также улучшить динамику изображения, так как при этом уменьшается количество слов изображения, подлежащих изменению.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора, содержащее блок управления, блок постоянной памяти, первый, второй и третий регистры, дешифратор, сумматор, первый мультиплексор и первый счетчик, выход которого подключен к управляющему входу первого мультиплексора, выход которого подключен к управляющему входу сумматора, выход которого подключен к входу телевизионного индикатора, первый, второй, третий и четвертый информационные входы сумматора соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами третьего регистра, информационный вход-выход блока управления, информационные входы первого, второго, третьего регистров и выход блока постоянной памяти являются информационным входом-выходом устройства, первый выход блока управления, соединенный с первым адресным входом блока постоянной памяти и входом дешифратора.

Является адресным выходом устройства, первый, второй и третий выходы дешифратора подключены соответственно к входам управления записью первого, второго и третьего регистров, первый выход последнего соединен с входом Установка в О первого счетчика, а четвертый выход третьего регистра является выходом кадровых гасящих импульсов устройства, второй выход блока управления соединен с управляющим входом блока постоянной памяти, тактовыми входами первого, второго и третьего регистров и является тактовым выходом устройства, третий выход блока управления является управляющим выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй счетчик, второй мультиплексор и четвертый регистр, информаци- онный вход которого соединен с информационным входом-выходом блока управления, вход управления записью четвертого регистра соединен с четвертым выходом дешифратора, а тактовый вход - с вторым выходом блока управления, выход четвертого регистра подключен к второму адресному входу блока постоянной памяти

и к управляющему входу второго мульти- плексора, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, а информационный вход соединен с выходом второго сметчика, счетный вход которого

соединен с четвертым выходом блока управления, вход Установка в О второго счетчика соединен с первым выходом третьего регистра.

Фиг.г

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных устройствах отображения графической информации. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Это достигается введением второго счетчика, второго мультиплексора, четвертого регистра и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет производить изменение изображения не только путем изменения элементов кадра в период гашения луча, но и путем смены кадров, считываемых из разных областей внешнего запоминающего устройства в заданном формате. Переменный формат позволяет улучшить динамику изображения путем уменьшения количества слов изображения подлежащих изменению. 2 ил.