Устройство для ввода информации Советский патент 1993 года по МПК G06F3/00 

Изобретение относится к области автоматики, в частности, к устройству для ввода информации.

Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит дешифратор 1, первый 2, второй 3, третий 4, четвертый 5, пятый 6 регистры, элемент 7 задержки, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 счетчики, первый 12 мультиплексор, первый триггер 13, второй 14 мультиплексор, блоки 15,16сравнения, элементы 17ИЛИ, первый элемент И 18, пятый 19 и шестой счетчики, блок 21 оперативной памяти, третий мультиплексор 22, второй триггер 23, второй элемент 24, четвертый мультиплексор 25,входы 26-32 и выходы 33-35.

Устройство работает следующим образом.

Входной видеосигнал поступает на вход 31. Синхронизация видеосигнала осуществляется с помощью тактовых, строчных и кадровых синхроимпульсов, поступающих на входы 28, 29 и 30 устройства соответственно. Ввод изображения в ЭВМ осуществляется поблочно, максимальные размеры блока информации 32x32 элемента, причем координаты местонахождения блока информации в кадре изображения, его размеры и масштаб задаются с помощью ЭВМ. Процедура передачи блока изображения состоит из операции записи блока изображения 32x32 элемента в блок 21 оперативной памяти и операции передачи блока изображения или любого его фрагмента поэлементно на выход 34 устройства, что позволяет развязать частоту поступления видеоданных на вход 31 устройства и частоту передачи видеоданных в ЭВМ с выхода 34 устройства.

Устройство работает в трех основных режимах.

1. Режим записи блока информации размером 32x32 элемента, координата X которого записана в регистр 3, координата У которого записана в регистр 4, масштаб которого записан в регистр 2, в блок оперативной памяти 21. Значение координаты X соответствует числу пропущенных элементов в строке до начала записи блока элементов. Значение координаты У соответствует

(Л

С

х| Ю

ел

СА

числу пропущенных строк в кадре до начала записи блока элементов. Значение масштаба соответствует числу пропущенных элементов изображения между элементами блока изображения при его записи. Запись видеоданных в блок 21 оперативной памяти осуществляется непрерывно в том случае, если устройство не переведено в другие режимы.

2. Режим выдачи информации на выход 34 устройства поэлементно, причем адрес элемента изображения задается по входу 27 устройства.

3. Режим выдачи фрагмента блока информации, максимальные размеры которого 32x32 элемента на выход 34 устройства поэлементно, причём адрес элемента формируется автоматически, а координаты первой и второй опорных точек (левого верхнего и правого нижнего элементов изображения в фрагменте), определяющих конфигурацию и размер фрагмента, задаются в регистрах 5 и 6 с помощью ЭВМ,

При работе устройства в первом режиме задание значений координат и масштаба блока информации осуществляется с помощью команд, которые со входа 26 устройства поступают на вход дешифратора 1. По команде записи масштаба блока активизируется первый выход дешифратора 1, при этом значение масштаба блока с входа 27 устройства записывается в первый регистр 2, откуда поступает на информационные входы счетчиков 8 и 19, на счетные входы которых поступают тактовые импульсы с входа 28 устройства и строчные импульсы с входа 29 устройства соответственно. В результате на выходах счетчиков 8 и 19 возникает сигнал переполнения, по которому происходит перезапись информации из регистра 2, причем импульсы на выходе счетчика 8 разнесены по времени на количество тактовых импульсов, соответствующее величине масштаба, а импульсы на выходе счетчика 19 разнесены по времени на количество строчных импульсов, соответствующее величине масштаба. По команде записи координаты блока по X активизируется второй выход дешифратора 1, при этом значение координаты блока по X со входа 27 устройства записывается во второй регистр 3 откуда поступает на информационный вход счетчика 9. С приходом строчного импульса эта информация записывается в счетчик 9, на счетный вход которого приходят импульсы с мультиплексора 12, который передает на свой выход тактовые импульсы, если не установлен триггер 13, или импульсы с выхода счетчика 8, если триггер 13 установлен в 1. Триггер 13 устанавливает

ся в 1 сигналом переполнения счетчика 9, что является признаком установки координаты X и сбрасывается в О шестым разрядом счетчика 9. Таким образом, триггер 13

установлен в течение 32 импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 9, а значения пяти первых разрядов счетчика 9 при этом поступают на второй информационный вход мультиплексора 14. По команде записи

координаты блока по У активизируется третий выход дешифратора 1, при этом значение координаты блока по У с входа 27 устройства записывается в третий регистр 4, откуда поступает на информационный

5 вход с счетчика 20. С приходом строчного импульса эта информация записывается в счетчик 20, на счетный вход которого приходят импульсы с мультиплексора 22, который передает на свой выход строчные импульсы,

0 если не установлен триггер 23, или импульсы с выхода счетчика 19, если триггер 23 установлен в 1. Триггер 23 устанавливается в 1 сигналом переполнения счетчика 20, что является признаком установки крорди5 наты У, и сбрасывается в О, шестым разрядом счетчика 20. Таким образом, триггер 23 установлен в течение 32 импульсов, поступающих на счетный вход счетчика 20, а значения пяти первых разрядов счетчика 20 при

0 этом поступают на первый информационный вход мультиплексора 14, который в данном режиме включен так, что на его выход поступает информация с первого и второго информационных входов. Поэтому на ад5 ресные входы блока оперативной памяти 21 поступает десятиразрядный код адреса, определяющий 1024 элемента блока изображения (32x32), которые записываются в блок оперативной памяти 21 по сигналу выбора,

0 поступающему через мультиплексор 25 с элемента И 24, причем этот сигнал формируется при установке координат X и У (т.е. при установке в 1 триггеров 13 и 23) и приходе тактового импульса на вход 28 уст5 ройства. На второй управляющий вход блока оперативной памяти 21 сигналы не поступают, поэтому блок 21 находится в режиме записи. Сигнал лог. 1 с выхода триггера 23 также поступает на выход 33

Q устройства, что позволяет анализировать режим работы устройства и не переводить его в режимы 2 или 3 во время, записи информации в блок памяти 21.

При работе устройства в режиме 2 для

5 считывания элемента изображения из блока 21 оперативной памяти на вход 27 устройства подается десятиразрядный адрес считываемого элемента, на вход 32 подается сигнал обращения, а на вход 26 устройства подается команда чтения элемента информации из устройства, по которой активизируется четвертый выход дешифратора 1, сигнал с этого выхода поступает на первый управляющий вход мультиплексора 14, и через элемент ИЛИ 17- на управляющий вход мультиплексора 25 и на второй управляющий вход блока 21 оперативной памяти, что позволяет передать адрес элемента изображения с входа 27 устройства через третий информационный вход мультиплексора 14 на адресный вход блока 21 оперативной памяти, передать сигнал обращения со входа 32 устройства через мультиплексор 25 на первый управляющий вход блока 21 оперативной памяти, а также перевести блок 21 оперативной памяти в режим считывания информации, которая в данном режиме поступает на выход 34 устройства.

Для работы устройства в режиме 3 сначала необходимо задать размер и конфигурацию фрагмента изображения с помощью координат первой и второй опорных точек в блоке изображения 32x32. Для этого в регистр 6 записывают десятиразрядный адрес, младшие пять разрядов которого представляют собой координату У, а старшие пять разрядов - координату X первой опорной точки, а в регистр 5 записывают десятиразрядный адрес, младшие пять разрядов которого представляют собой координату У, а старшие пять разрядов - координату X второй опорной точки. Для записи координат первой или второй опорных точек на вход 27 устройства поступают описанные выше десятиразрядные адреса, а на вход 26 устройства подаются соответствующие команды, которые активизируют шестой или седьмой выходы Дешифратора 1, причем по сигналу с шестого выхода дешифратора координаты второй опорной точки записываются в регистр 5, а по сигналу с седьмого выхода дешифратора координаты первой опорной точки записываются в регистр 6. Этот же сигнал, задержанный на элементе задержки 7 предустанавливает счетчики 10 и 11, причем в счетчик 11 записывается пять разрядов координаты X, а в счетчик 10 - пять разрядов координаты У первой опорной точки. Время задержки сигнала на элементе задержки 7 соответствует времени появления на выходе регистра 6 после операции записи в него достоверной информации. Для считывания фрагмента изображения из блока 21 оперативной памяти на вход 26 устройства подается команда чтения фрагмента информации из устройства, по которой активизируется пятый выход дешифратора 1, сигнал с этого выхода поступает на второй управляющий вход мультиплексора 14, а через элемент

ИЛИ 17- на управляющий вход мультиплексора 25 и на второй управляющий вход блока 21 оперативной памяти, что позволяет передать адрес элемента изображения с вы- 5 ходов счетчиков 10 и 11 через четвертый и пятый информационные входы мультиплексора 14 на адресный вход блока 21 оперативной памяти, передать сигнал обращения со входа 32 устройства через мультиплексор

0 25 на первый управляющий вход блока 21 оперативной памяти, а также перевести блок 21 оперативной памяти в режим считывания информации, которая в данном режиме поступает на выход 34 устройства.

5 Каждый сигнал обращения, пришедший на. вход 32 устройства, позволяет считать элемент изображения, адрес которого записан в счетчиках 10 и 11, а также своим задним фронтом модифицирует адрес, увеличивая

0 значение счетчика 11 на единицу. Когда значение счетчика 11 совпадает с координатой X второй опорной точки, записанной в регистре 5, на выходе блока сравнения 16 появится сигнал лог. 1, который поступает на

5 первый управляющий вход счетчика 11 и на счетный вход счетчика 10. Сигнал лог, 1 на первом управляющем входе счетчика 11 приводит к тому, что первый же импульс на его счетном входе, а именно очередной сиг0 нал обращения со входа 32 устройства, предустанавливает счетчик, записав в него значение координаты X первой опорной точки из регистра 6. При этом на выходе блока сравнения 16 произойдет переход из лог.

5 1 в лог. О, что приведет к увеличению значения счетчика 10 на единицу и к переводу счетчика 11 в счетный режим. Данный процесс происходит в конце каждой строки фрагмента. Увеличение счетчика 10 будет

0 происходить до тех пор, пока его значение . не совпадет с координатой У второй опорной точки, записанной в регистре 5. При этом на выходе блока сравнения 15 появится сигнал лог. 1, который говоритотом, что

5 будет вводиться последняя строка фрагмента. Когда и на выходе блока сравнения 16 появится лог. 1, т.е. на счетчиках 10 и 11 сформирован адрес последнего элемента фрагмента, сигнал лог. 1 с выхода элемен0 та И 18 поступит на первый управляющий вход счетчика 10 и на выход 35 устройства, а сигнал лог. Т с выхода блока сравнения 16 постулит на первый управляющий, вход счетчика 11. После считывания последнего

5 элемента фрагмента изображения происходит предустановка счетчика 11, что приводит к отрицательному перепаду на выходе блока 16 сравнения, который приводит к предустановке счетчика 10 и отрицательно- му перепаду на выходе блока сравнения 15.

В результате счетчики 10 и 11 вновь оказываются в счетном режиме, а на их выходах - значения координат первой опорной точки на выходе 35 устройства - значение лог. О, Анализируя состояние выхода 35 устройства можно определить момент окончания считывания фрагмента изображения и перезаписать координаты его опорных точек.

Работа устройства.в режиме 3 поясняется с помощью временной диаграммы фор- ммрования адресов фрагмента изображения размером 3x3 элемента, приведенной на фиг. 2, Первая опорная точка с координатами (Х,У) записывается в регистр 6 а затем и в счетчики 11 (координата X) и 10 (коорд. У), при активизации 7-го выхода дешифратора 1. Вторая.опорная точка с координатами (Х+2, У+2) записывается в регистр 5 при активации 6-го выхода дешифратора 1. Для перевода устройства в режим считывания фрагмента активизируется 5-й выход дешифратора 1, при этом мультиплексор 14 передзет на блок памяти 21 адрес, формируемый счетчиками 11 и 10, мультиплексор 25 передает на первый управляющий аход блока памяти 25 сигналы обращения со входа 32 устройства, блок памяти переведен а режим чтения информации, С приходом первого импульса обращения на вход 32 устройства, он поступает на первый управляющий вход памяти, на выход 34 устройства передается элемент с координатами (Х,У) в блоке информации. Задний фронт первого ммпульса обращения увеличивает значение счетчика 11 на единицу. Второй импульс

обращения позволяет считать элемент с координатами (Х+1, У) и увеличить значение счетчика 11 еще на единицу и, поскольку оно стало равным Х+2, на выходе блока сравнения 16 появляется уровень лог. 1. Этот уровень поступает на первый управляющий вход счетчика 11 и переводит его в режим загрузки. Третий импульс обращения позволяет считать элемент с координатами (Х+2,

У) и своим задним фронтом загружает значение X в счетчик 11, что вызывает переход в лог. О на выходе блок сравнения 16, что в свою очередь увеличивает на единицу значение счетчика 10,

Импульсы обращения с четвертого по восьмой позволяют считать элементы фрагмента с координатами (X, У+1), (Х+1, У+1), (Х+2, У+1), (X, У+2), (Х+1 : У+2) соответственно, Задний фронт восьмого импульса обращения увеличит содержимое счетчика 11 до значения Х+2, а поскольку значение счетчика 10 уже составляет У+2, то на выходе элемента И 18 возникает лог. 1, которая поступает на первый управляющий вход

счетчика 10. Девятый импульс обращения позволяет считать элемент изображения с координатами (Х+2, У+2), по его заднему фронту в счетчик 11 загружается значение X, вызывая отрицательный перепад на выходе блока сравнения 16, что приводит к загрузке значения У в счетчик 10. Цикл ввода фрагмента изображения на этом закончен, о чем свидетельствует отрицательный перепад на выходе элемента И 18, поступающий

на выход 35 устройства.

Изобретение относится к автоматике. Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается путем введения в устройство четвертого и пятого регистров, элемента задержки, пятого и шестого счетчиков, двух блоков сравнения, элемента ИЛИ и второго элемента И. 1 ил.

. Формула изобретения

.Устройство для ввода информации, содержащее четыре мультиплексора, три ре- гистра, четыре счетчика, два триггера, элемент И, блок оперативной памяти, вход которого является первым входом устройства, и дешифратор, первый - третий выходы которого подключены соответственно к так- товым входам первого -третьего регистров, информационные входы которых объединены и. являются вторым входом устройства, выход первого регистра подключен к информационным входам первого vi третьего счет- чм ков, выход второго регистра. - к информационному входу второго счетчика, первый выход которого подключён к второму информационному входу третьего мультиплексора, выход которого подключен к адресному входу блока оперативной памяти, выход которого является вторым выходом устройства, выход третьего, регистра подключен к информационному входу четвертого счетчика, первый выход которого

подключен к первому информационному входу третьего мультиплексора, первый управляющий вход которого соединен с четвертым выходом дешифратора, второй вход элемента И подключен к счетному входу первого счетчика, второму информационному входу первого мультиплексора и является третьим входом устройства, выход первого счетчика подключен к его управляющему входу и к первому информационному, входу первого мультиплексора, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входам сброса и установки первого триггера, выход которого подключен к управляющему входу первого мультиплексора и третьему входу элемента И, выход которого соединен с первым информационным входом четвертого мультиплексора, выход которого подключен к первому управляющему входу блока оперативной памяти, второй управляющий вход которого соединен с управляющим

входом четвертого мультиплексора, второй информационный вход которого является четвертым входом устройства, управляющий вход второго счетчика является пятым входом устройства и соединен с вторым информационным входом второго мультиплексора и со счетным входом третьего счетчика, выход которого подключен к его управляющему входу и к первому информационному входу второго мультиплексора, выход которого подключен к счетному входу четвертого счетчика, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входам сброса и установки второго триггера, выход которого является первым выходом устройства и соединен с управляющим входом второго мультиплексора и с первым входом элемента И, управляющий вход четвертого счетчика является шестым входом устройства, вход данных блока оперативной памяти является седьмым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит четвертый и пятый регистры, элемент задержки, пятый и шестой счетчики, два блока сравнения, элемент ИЛИ и второй элемент И,.выход которого является третьим выходом устройства и подключен к первому управляющему входу пятого счетчика, выход которого соединен с четвертым информационным входом третьего мультиплексора и с вторым входом первого блока сравнения, выход которого подключен к

первому входу второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, со счетным входом пятого счетчика и с первым управляющим входом

шестого счетчика, выход которого подключен к пятому информационному входу третьего мультиплексора и второму входу второго блока сравнения, первый вход которого соединен с вторым выходом четвертого регистра, первый выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения, пятый выход дешифратора соединен с вторым управляющим входом третьего мультиплексора и вторым входом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому управляющему входу третьего мультиплексора, третий информационный вход которого объединен с информационными входами четвертого и пятого регистров и подключен

к второму входу устройства, шестой выход дешифратора подключен к тактовому входу четвертого регистра, седьмой выход - к такто - вому входу пятого регистра и входу элемента задержки, выход которого соединен с

вторыми управляющими входами пятого и шестого счетчиков, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу четвертого мультиплексора, первый и второй выходы пятого регистра - к информационным входам соответственно пятого и шестого счетчиков, счетный вход шестого счетчика - к второму информационному входу четвертого мультиплексора.