Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1991 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для отображения графической информации под управлением микропроцессора в радиоизмерительной технике, например в цифровых осциллографах.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 и 2 приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 синхронизации, видеоусилитель 3, генератор 4 кадровой и строчной развертки, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 5, регистр 6 ввода, регистр 7 вывода,счетчик 8, регистр 9 адреса, мультиплексор 10 адреса, памяти, регистр 12 сдвига, мультиплексор 13 данных. Блок 1 управления включает микропроцессор 14, модуль 15

ввода и хранения информации, блок 16 постоянной памяти и блок 17 микропрограммного управления, содержащий селектор 18 адреса, формирователь 19 сигналов, регистр 20, блок 21 постоянной памяти, буферный регистр 22, регистр 23 управления. Блок синхронизации включает генератор 24 тактовых импульсов, счетчик 25 точек, счетчик 26 строк, Формирователь 27 кадровых и строчных синхроимпульсов. Позицией 28 обозначена шина данных, подключенная к входу-выходу данного блока 1 управления. Устройство работает следующим образом. Блок 17 микопрограммного управления блока 1 управления, который представляет собой распределитель сигналов, постоянно формирует управляющие сигналы, определяющие цикл работы блока 11 памяти, который состоит из двух интервалов: постоянно имеющего место во время прямого хода строчной, и кадровой развертки интервала

ю

считывания отображаемой информации (во время обратного хода интервал считывания отсутствует) и интервала времени для обра- щения,микропроцессора с целью модификации информации в блоке 11. В этом 5 режиме микропроцессор загружает управляющее слово в регистр 23, управления определяющий режим работы устройства, 3 интервале считывания отображаемой информации 5го: 2 синхронизация формирует (О адрес очередного байта информации, который в спедующе цикле о (отражается на экране ЭЛТ5. Считанная из блоке. Т1 памяти информация заносите в pei истр 12 сдви га, с помощью которого преобразуется в 15 последовательность видеосигналов. К моменту времени, когда информация в регистре 12 последовательно преобразована в видеосигналы блоком 2 синхронизации, совместно с блоком 17 микропрограммного 20 управления подготавливается следующий байт данных из блока 11 и заносится в регистр 12, образуя таким образом непрерывную последовательность видеосигналов во время прямого хода разверток. На вход re- 25 нерачора 4 кадровой и строчной развертки поступают синхронизирующие сигналы гадрозой и строчной разверток.

Время гфеобразовония байта информации о последовательность видеосигналов 30 гораздо больше времени необходимого для подготовки следующего байта, и поэтому осчыыюс время цикла отображения отводился для обслуживания обращений микро- процессора к Блоку 11 памяти. Ирм этом 35 возможны следующие режимы:

-запись байта данных з блок 11 памяти; - чтение байта данных из блока 11 памяти;

-установка любого бита, находящегося z блоке 11, позволяющая отобразить одчн 40 элемент на экране ЗЛТ;

-установка указанного бита с увеличением значения координаты X в адресе блока 11 памяти. .

-очистка любого бита, находящегося в 45 блоке 11 памяти, путем стирания одного элемента отображения;

-очистка указанного бита с увеличением значения координаты X в адресе блока

11 памяти.50

Кроме указанных операций, микропроцессор производит обработку информации, находящейся в модуле 15 ввода и хранения информациии согласно алгоритмам работы устройства, представленным и оформлен- 55 иым в виде программного обеспечения, находящегося в блоке 16 постоянной памяти. Предполагается, что представленное устройство для отображения используется а . ногомодульной системе,например рсцил- .

лографе, где микропроцессор наряду с задачей по поддержке функционирования устройства для отображения выполняет такие же действия по отношению к другим модулям, координирует их работу, при необходимости выполняя определенную последовательность действий при запуске, сборе, обработке информации, т.е. микропроцессор является центральным управляющим элементом многомодульной системы, л действия, выполняемые в отношении устройства для отображения, являются лишь- Фрагментом в общем алгоритме работы системы.

Для записи байта информации в блок 11 памяти микропроцессор выполняет следующие операции:

-записывает адрес байта в счетчик 8 (координаты X байта и регистр 9 через шину 28 данных;

-заносит байт данных з регистр 6 ввода через шину 28 данных;

-устанавливает код операции байтовой записи в регистр 23 управления.

После получения кода указанной операции блок 17 микропрограммного управления в текущем или очередном цикле отображения формирует управляющие сигналы, которые обеспечивают запись байта данных, находящегося з регистре 6 ввода, содержимое которого подается на входы блоки 11 памяти чарез мультиплексор 13 д&ьных. Адрес ячейки,в которую производится запись байта, определяется содержимым регистра 9 и старшими разрядами содержимого счетчика 8. Запись байта данных происходит одновременно во все разряды ячейки з блоке 11 памяти и происходит з интервале времени, предназначенном для обслуживания обращений микропроцессора. В конце указанного интервала управляющий регистр 23 устанавливается в исходное состояние; время выпопнения операции записи байта данных, как поави- лс, равно половине времени одного цикла отображения.

Для чтения байта из блока 11 памяти программно производится следующие действия:

-записывается адрес байта в счетчик 8 и регистр 9;,

-загружается код байтового чтения в регистр 23;

-производится чтение полученного байта из регистра 7 вывода в микропроцессор через шину 23 данных.

После получения кода операции байтового чтения блок 17 микропрограммного управления-в текущем цикле отображения генерирует -. управляющие сигналы.которые

обеспечивают чтение байта данных из блока 11 памяти м запись его в регистр 7 вывода. В конце выполнения операций, как и в случае других операций, регистр 23 возвращается в исходное состояние. Операции байтового чтения или записи используются для оперативного доступа к байту данных, находящемуся в блоке 11 памяти, например, при диагностике блока 11 памяти.

Для установки бита в единицу микро- процессор производятся следующее действия:

-запись адреса бита, определяемого координатами X и Y элемента отображения,

в счетчик (X) 8 и регистр (Y) 9;

-установка в регистр 23 кода операции установки бита.

После получения указанного кода блок 17 микропрограммного управления в текущем цикле формирует управляющие сигна- лы, которые обеспечивают запись бита данных в блок 11 памяти, Номер бита в байте определяется младшими разрядами координаты X РХ2...РХО. В данном случае на входы данных блока 11 памяти подается единичное состояние данных через второй вход мультиплексора 13 данных, а блок 17 микропрограммного управления 4 opMnpyef активный сигнал записи/чтения только для одного разряда, определяемого младшими разрядами координаты X РХО...РХ2. Адрес ячейки при этом определяется содержимым регистра Y/9 и старшими разрядами счетчика (X) 8, Указанная операция производится в интервале времени, предназначенном для обслуживания обращений микропроцессора, после выполнения которой производится установка в исходное состояние регистра 23. ,

Для очитке определенного бита в бай- те микропроцессор выполняет аналогичные действия, что и для операции установки бита в единицу, Отличие заключается только в том, что в регистр 23 управление загружается код операции очистки, который опреде- ляет нулевое состояние данных, передаваемых через второй вход мультиплексора 13 данных на входы блока 11 памяти.

Для очистки или установки указываемо- го бита с увеличением значения координаты X выполняет следующие подготовительные действия:

-загружает значение Y-координаты элемента в регистр (Y) 9:

-заносит код операции очистки или установки бита с увеличением координаты (X) в регистр 23.

Предварительно перед указанными действиями происходит загрузка в счетчик

(Х}8 нулевого кода. Таким образом значение координаты X устанавливается а исходное нулевое состояние. Далее, при записи значения Y-координаты элемента в регистр (Y) 9 (значение Х-координаты уже определено значением с-етчика (X) 8) и указании кода опеоациы, происходит очистка или установка бита, В конце указанных операций значение счетчика (X) 8 увеличивается на единицу. Выполняя определенное число рзз перечисле- ную выше последовательность действий, быстро формируют или стирают исследуемый сигнале на экране ЗЛТ. Таким образом, за счет возможности битовой установки в нулевое или единичное состояние элемента отображения с увеличением значения координаты X, уменьшается время выполнения микропроцессором операций формирования или стирания исследуемого сигнала на экране ЭЛТ.

Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее блок управления, регистр адреса, мультиплексор адреса, блок памяти, регистр сдвига, регистр ввода, регистр вывода, блок синхронизации,видеоусилитель, генератор кадровой и строчной развертки, первый и второй выходы которого подключены к отклоняющей системе ЭЛТ, модулятор которой подключен к выходу видеоусилителя, информационный вход которого соединен с выходом регистра сдвига, информационный вход которого по- ключен к выходу блока памяти, соединенному с информационным входом регистра вывода, выход которого подключен к входу- выходу блока управления, соединенному с информационными входами регистра и ввода и регистра адреса, выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора адреса, выход которого со- едине н с адресным входом блока памяти, первый и второй управляющие входы и управляющие входы группы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами и выходами первой группы блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входами управления записью и считыванием регистра вывода, пятый выход блока управления подключен к управляющему входу регистра сдвига, тактовый вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, соединенному с тактовым входом блока управления, адресные входы которого соединены с вторым выходом блока синхронизации, третий выход которого подключен к второму информационному входу мультиплексора адреса, управляющий вход которого соединен с шестым выходом блока управления, седьмой и восьмой выходы которого подключены соответственно к управляющим входам регистра адреса и регистра ввода, четвертый выход блока синхронизации соединен с смнлровходом генератора кадровой м строчной разаерт- ки, информационный вход блока управления является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит счетчик, мультиплексор данных, выход которого соединен информационным входом блока памяти, выход регистра ввода

0

соединен с первым информационным входом мультиплексора данных, второй инфор- мационнный вход которого соединен с выходами второй группы блока управления, девятый выход которого подключен к управляющему входу мультиплексора данных, выход счетчика соединен с первым информационным входом мультиплексора адреса и управляющим входом блока управления, десятый и одиннадцатый выходы которого соединены соответственно с управляющим и тактовым входами счетчика, информационный вход которого подключен к входу-выходу блока управления.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для отображения графической информации под управлением микропроцессора в радиоизмерительной технике, например в цифровых осциллографах. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства -достигается введением счетчика, мультиплексора данных и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет осуществлять побитную запись информации в блок памяти регенерации с автоматическим наращиванием адреса записи, за счет чего уменьшается время формирования или стирания исследуемого сигнала на экоане ЭЛТ. 2 ил.

Шина абреса и управления

Шина данных щи... шд

Шина данных

2/

- я

PXU...PX2

Г

w

РХЗ...РХ7

АО...А13

11

CЈL №№Q...

Д80...ДВ7

8

ЗРС ТИ

СКР.ССР

мт

тт

с/г/ ат

Им. 2