Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора Советский патент 1991 года по МПК G09G1/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации на экранах телевизионных индикаторов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема второго формирователя управляющих сигналов.

Устройство содержит генератор 1 изображений, генератор 2 тактовых импульсов, счетчик 3 адреса, первый коммутатор 4 адреса, формирователь 5 синхросигналов, первый 6 и второй 7 блоки оперативной памяти, первый формирователь 8 управляющих сигналов, формирователь 9 видеосиг1 нала, группу 10 регистров, коммутатор 11 данных, телевизионный индикатор 12, второй формирователь 13 управляющих сигналов, коммутатор 14 управляющих сигналов, Формирователь 13 управляющих сигналов (фиг. 2) содержит третий и четвертый блоки 15 и 16 оперативной памяти, первый, второй и третий счетчики 17 - 19, второй коммутатор 20 адреса, компаратор 21, переключатель 22, первый 23, второй 24, третий 25, четвертый 26 и пятый 27 элементы И, инвертор 28, элемент ИЛИ 29.

Управляющий вход-счетчика 17 и первый вход элемента ИЛИ 29 являются управляющими входами группы, управляющие входы переключателя 22 и коммутатора 20 адреса-управляющим входом, информационные входы счетчика 18, третьего и четвертого блоков 15 и 16 памяти и информационные входы первой группы коммутатора 20 адреса - информационными входами первой группы, входы элемента И 23, управляющий вход счетчика 18, вторые входы элементов И 24 и 25 - информа- ционными входами второй группы, информационный вход переключателя 22 - тактовым входом, выход счетчика 17 - первым выходом, выход элемента И 27 - вторым выходом, выходы счетчика 19 и коммутатора 20 адреса - выходами группы формирователя 13.

Устройство работает следующим образом.

При составлении дисплей-файла в изображении выделяются поля, подлежащие заливке одним цветом или полутоном, и определяется приоритет отображения каждого поля. Полю, наблюдаемому над другими элементами изображения, отводится высший приоритет. Количество заливаемых одним цветом (полутоном) полей определяется разрядностью Р блока 7 памяти и структурой изображения.

Общее количество п цветов и полутонов воспроизводимого изображения, включая

фон экрана, определяется разрядностью блока 6 памяти. Если он содержит I разрядов, то n 21.

Устройство работает в трех режимах: записи, чтения и заливки в память. Дисплей0 файл произвольного изображения, форми- руемый ЭВМ и поступающий через вход-выход устройства в генератор 1 изображений, включает блоки для написания штриховых фигур, заливаемых плоских и

5 объемных фигур. В блок 7 записываются контуры (границы) заливаемых полей, а в блок 6 - коды цветов и полутонов штриховых и заливных элементов изображений.

В режиме записи коммутатор 4 адреса

0 подключает адресные входы блоков 6 и 7 к счетчикам генератора 1 изображений, а коммутатор 14 управляющих сигналов соединяет управляющий вход блока 6 с соответствующим выходом генератора 1

5 изображений. При этом формирователь 8 управляющих сигналов исключает запись в блок 7 экстремальных точек в контурах заливаемых полей, считывание которых может привести к сбоям в работе формирователя 9

0 видеосигнала.

При считывании коммутатор 4 адреса подключает адресные входы блоков 6 и 7 к счетчику 3 адреса, а коммутатор 11 данных в соответствии с приоритетом соединяет ин5 формационные входы (например, входы РСВ) телевизионного индикатора 12с выходами одного из регистров 10 группы. В моменты выбора счетчиком 3 адреса ячейки блока 7, в которую записана расположенная

0 на какой-либо строке точка контура заливаемого поля, формирователь 9 видеосигнала подает строб записи в соответствующий регистр 10 группы и одновременно коммутатором 11 данных подключает его выходы к

5 информационным входам индикатора 12. После стробирования в этом регистре запоминается код цвета заливки. В момент выбора счетчиком 3 адреса ячейки блока 7, в которую записана вторая точка данного кон0 тура, расположенная на этой же строке,

формирователь 9 видеосигнала коммутато, ром 11 отключает выходы этого регистра от

информационных входов индикатора 12.

В режиме заливки в память вначале в

5 формирователь 13 управляющих сигналов записываются координаты точек контура заливаемого поля, а затем осуществляется 1 собственно заливка этого поля цветом (пол- угоном), код которого поступает из генератора 1 изображений. При этом коммутатор

4 соединяет адресные входы блока 6 с выходами группы формирователя 13, а коммутатор 14 управляющих сигналов соединяет управляющий вход блока 6 с выходом формирователя 13.

При формировании изображения объемной фигуры заливка в память полей (срезов) фигуры осуществляется последовательно. При этом поля, частично закрываемые другими полями, заливаются в память в первую очередь, а поле, видимое полностью, заливается последним.

Формирователь 13 работает в двух режимах: записи и заливки в память (считывания). В режиме записи в блоки 15 и 16 памяти записываются абсциссы контура заливаемого поля, Очередность записи определяется структурой формирователя 13. которая предусматривает при записи обход контура поля против часовой стрелки. При этом коммутатор 20 адреса соединяет адресные входы блоков 15 и 16 памяти с выходами Y счетчика генератора 1 изображений, а переключатель 22 соединяет первые входы второго и третьего элементов И 24 и 25 с выходами генератора 2 тактовых импульсов.

При написании положительных векторов (знак счета +Y) при обходе правой восходящей ветви контура импульсы записи с выхода второго элемента И 24 поступают на управляющий вход третьего блока 15 памяти, где фиксируются все абсциссы правой ветви контура. Аналогичным образом в четвертый блок 16 памяти записываются все абсциссы левой нисходящей ветви контура (знак счета -Y). В момент перехода максимума знак счета счетчика Y генератора 1 изображений меняется с плюса на минус. В этот момент на втором счетчике 18 фиксиру- ется ордината, соответствующая верхней точке контура,

В первом счетчике 27 фиксируется число строк Y растра, полностью накрывающее изображение контура заливаемого поля. Это осуществляется с помощью элемента И 23 и счетчика 17, который перед началом записи устанавливается в нуль.

В режиме заливки в память коммутатор 20 адреса соединяет адресные входы бло- ков 15 и 16 памяти с выходами второго счетчика 18, а переключатель 22 соединяет первые входы элементов И 26 и 27 с выходом генератора 2 тактовых импульсов. Заливка .начинается со строки, на которой находится верхняя точка контура заливаемого поля, ордината которой записана в счетчик 18. Перед началом записи в счетчик 19 из блока 16 памяти стробом, поступающим из генератора 1 изображений, принимается абсцисса точки контура, расположенной на этой строке слева. Сравнение абсцисс этой точки с абсциссой точки контура, расположенной по этой строке правее, осуществляется компаратором 21. Если ре-° зультат сравнения равен нулю, на выходе элемента И 27 появляется управляющий сигнал, поступающий на управляющий вход записи блока 6 памяти и на счетный вход счетчика 19, увеличивая его выходной сигнал на единицу. Заливка по этой строке осуществляется до тех пор, пока выходной сигнал счетчика 19 не станет равным абсциссе правой точки контура.

В момент равенства на выходе элемента И 26 возникает сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 29 на стробирующий вход счетчика 19 и на входы вычитания счетчиков 17 и 18. В результате этого на входах блоков 15 и 16 устанавливается адрес следующей строки и процесс заливки повторяется. Заливка оканчивается после обнуления счетчика 17.

Схемное решение предлагаемых генератора 1 изображений, формирователя 9 видеосигнала и формирователя 8 управляющих сигналов аналогично известным. Разрядность адресных входов блоков 6 и 7 памяти и коммутатора 4 адреса определяется разрешением воспроизводимого изображения. При использовании в качестве индикатора стандартных видейконтроль- ных устройств (формат 625 строк х 625 элементов) целесообразно ограничиться 18 разрядами. В этом случае воспроизводимое изображение будет содержать 512 строк х 512 элементов в строке.

Повышение быстродействия в предлагаемом устройстве достигается за счет того, что микрорастр не формируется, а осуществляется перебор точек растра, ограниченных контуром заливаемого поля, абсциссы которого записаны в блоки 15 и 16 памяти. Выигрыш в быстродействии при простейшей, поточечной заливке в память определяется соотношением площади микрорастра, формируемого в известном устройстве, к площади контура заливаемого поля. Если заливку производить не поточечно, а ускоренно, например по 4,8 и т.д. точек, то выигрыш в быстродействии возрастет примерно во столько же раз.

Формула изобретения

1. Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора, содержащее генератор изображений, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса, коммутатор адреса, формирователь синхросигналов, первый и второй блоки оперативной памяти, первый

и второй формирователи управляющих сигналов, формирователь видеосигнала, группу регистров, коммутатор управляющих сигналов и коммутатор данных, вход-выход генератора изображений является входом- выходом устройства, выходы первой и второй групп генератора изображений подключены соответственно к информационным входам первой группы второго блока оперативной памяти и информационным входам первой группы первого коммутатора адреса, первый выход генератора изображений подключен к входу первого формирователя управляющих сигналов, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам генератора изображений, формирователя видеосигнала и счетному входу счетчика адреса, выход которого подключен к входу формирователя синхросигналов, первый выход которого подключен к синхровходу телевизионного индикатора, выходы группы счетчика адреса подключены к информационным входам второй группы коммутатора адреса, первый управляющий вход которого соединен с вторым выходом формирователя синхросигналов, выходы коммутатора адреса подключены к адресным входам первого и второго блоков оперативной памяти, первый управляющий вход второго блока оперативной памяти соединен с выходом первого формирователя управляющих сигналов, выходы второго блока оперативной памяти подключены к информационным входам формирователя видеосигнала, выходы групп которого подключены к управляющим входам регистров группы, выходы которых подключены к информационным входам коммутатора данных, выходы которого подключены к информационным входам телевизионного индикатора, управляющий вход коммутатора данных соединен с выходом формирователя видеосигнала, информационные входы регистров группы соединены с выходами первого блока оперативной памяти, отличающее- с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в нем информационные входы первой и второй групп второго формирователя управляющих сигналов соединены соответственно с выходами первой и третьей групп генератора изббражений, управляющие входы группы и тактовый вход второго формирователя управляющих сигналов соединены соответственно с выходами четвертой группы генератора изображений и выходом генератора тактовых импульсов, управляющие входы коммутатора управляющих сигналов и второго формирователя управляющих сигналов соединены с вторым выходом генератора изображений, выходы группы второго формирователя управляющих сигналов подключены к информационным входам

третьей группы первого коммутатора адреса, первый и второй выходы второго формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к информационному входу генератора изображений и

0 первому информационному входу коммутатора управляющих сигналов, второй инфор- мационный вход которого соединен с третьим выходом генератора изображений, а выход подключен к второму управляюще5 му входу первого блока оперативной памяти, выход генератора изображений соединен с вторым управляющим входом коммутатора адреса, информационные входы второй группы первого блока оператив0 ной памяти соединены с выходами пятой группы генератора изображений, третий выход которого соединен с вторым управляющим входом второго блока оперативной памяти.

5 2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что второй формирователь управляющих сигналов содержит третий и четвертый блоки оперативной памяти, первый, второй и третий счетчики, второй коммута0 тор адреса, компаратор, переключатель, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, инвертор, элемент ИЛИ, управляющий вход первого счетчика и первый вход элемента ИЛИ являются управляющи5 ми входами группы, управляющие входы переключателя и второго коммутатора адреса являются управляющим входом формирователя, информационные входы второго счетчика, третьего и четвертого блоков

0 оперативной памяти и информационные входы первой группы второго коммутатора адреса - информационными входами первой группы формирователя, входы первого элемента И, управляющий вход второго

5 счетчика, вторые входы второго и третьего элементов И - информационными входами второй группы формирователя, информационный вход переключателя - тактовым входом формирователя, выход первого

0 счетчика - первым выходом, а выход пятого элемента И - вторым выходом формирователя, выходы третьего счетчика и второго коммутатора адреса - выходами группы формирователя, выходы второго коммутато5 ра адреса подключены к адресным входам третьего и четвертого блоков оперативной памяти, выходы которых подключены соответственно к информационным входам первой группы компаратора и информационным входам третьего счетчика, выходы которого подключены к информационным входам второй группы компаратора, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И и входу инвертора, выход которого подключен к второму входу г1ятого элемента И, первые входы четвертого и пятого элементов И соединены с первым выходом переключателя, второй выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к управляющим входам третьего и четвертого

0

блоков оперативной памяти, выход четвертого элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ и входам вычитания первого и второго счетчиков, вход сложения первого счетчика соединен с выходом первого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу третьего счетчика, вход сложения которого соединен с выходом пятого элемента И, выходы второго счетчика подключены к информационным входам второй группы второго коммутатора адреса.

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации на экранах телевизионных индикаторов. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства - достигается введением во второй формирователь управляющих сигналов блоков 15 и 16 оперативной памяти, трех счетчиков 17 - 19, коммутатора 20 адреса, компаратора 21, переключателя 22, элементов И 23 - 27, инвертора 28, элемента ИЛИ 29 и соответствующих функциональных связей. В память второго формирователя записываются координаты контуров, используемые при аппаратурной заливке полей (срезов) объемной фигуры. Устройство позволяет воспроизводить штриховые, заливные плоские и объемные фигуры с высоким быстродействием, достаточным для отображения динамики быстропротекающих процессов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг. 4