Устройство для вывода графической информации Советский патент 1993 года по МПК G06F3/153 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании растровых многоцветных систем отображения информации, работающих в полиэкранном режиме, обладающих повышенными динамическими характеристиками и высоким разрешением изображения.

Цель изобретения - увеличение информационной емкости устройства и повышение качества вводимой информации за счет повышения числа точек разложения изображения в строке.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - форматы дескрипторов кодра, полосы (2а) и клетки (26).

Устройство содержит блок 1 управления, первый буфер 2 данных, первый блок 3 памяти, первый регистр 4. первый счетчик 5, блок 6 регистров, второй регистр 7, сумматор 8, с третьего по седьмой регистры 9-13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 счетчики, шину 17 донных, преобразователь 18 форматов, шину 19 адреса, блок 20 синхронизации, дешифратор 21, пятый счетчик 22, цифро-аналоговый преобразователь 23 (ЦАП).

Позицией 24 обозначен тактовый вход устройства.

Устройство содержит шестой 25 и седьмой 26 счетчики, мультиплексор 27, первый 28, второй 29 и третий 30 блоки сравнения, второй блок 31 памяти, второй 32 и третий 33 буферы донных.

Позициями 34-40 обозначены выходы блока 20 синхронизации.

Блок 1 управления содержит программируемый счетчик 41 и коммутатор 42 .импульсов синхронизации.

Дескрипторы представляют собой 32- разрядные слова, в которых закодированы: число строк в полосе М, число клеток в полосе N. коэффициент повторения строк (масштаб по вертикали, MB), биты расширеС/)

С

00 СА OJ 00 СЯ 00

ния адреса (РА), приоритет П, количество бит на элемент изображения (пиксел) (БП), номер палитры (Nfl), коэффициент увеличения по горизонтали (масштаб по горизонтали МГ, длина клетки на экране L, смещение адреса п0и переходе к следующей строке клетки S, номер пиксела, с которого начинается выдача на экран в первом слое клетки и номер пиксела, которым заканчивается выдача на экран последнего слова клетки К.

Поле приоритета. В заданную точку экрана может выводиться информация, содержащая а различных ячейках видеопамяти и отображаться в различных режимах. Режимы отображения содержатся в соответствующих полях дексрипторов кадра, полосы или клетки. В каждом из этих декрипторов имеются биты приоритета, комбинация значений которых определяет, из какого де- ксриптора (кадра) полосы или клетки) берутся режимы отображения.

Поле расширения адреса. Это поле позволяет работать в с выдеопамятью, для ад- ресации которой недостаточно 32-х разрядов видоеслова. Задавая различные значения поля, можно выдавать на экран информацию из различных сегментов видеопамяти. По сути, это старшие разряды расширенного адреса, возможность использования которых зависит от общего объема видеопамяти.

Поле номера палитры. Каждому коду цвета и видеослове может соответствовать несколько цветов или оттенков цвета. Несколько вариантов таблиц цвета для каждого из режимов содержится в блоке 31, а номер фактически используемой в данной клетке таблицы задается значением поля номера палитры. Физически значение поля есть старшие разряды адреса блока 31.

Поле масштаба по горизонтам. Это поле задает коэффициент увеличения изображения а пределах данной клетки.

В зависимости от значения поля каждая точка изображения в пределах данной клетки повторяется на экране подряд несколько раз.

Устройство работает следующим образом.

Битовая карта изображения состоит из необходимого количества произвольно расположенных в видеопамяти фрагментов блок 3.

Одновременно в видеопамяти хранится таблица дексрипторов, описывающих изображение в терминах полосно-клеточной структуры.

Блок 20 синхронизации представляет собой многорежимный программируемый счетчик, формирующий временную диаграмму развертки кадра в зависимости от содержимого регистров (режима кадра) 10, (режима полосы) 12. (режима клетки) 11. Блок 20 работает от источника тактовой

частоты, поступающей на вход 24 и обеспечивает формирование кадровых синхроимпульсов на выходе 36, импульсов синхронизации выборки/записи видеослова на выходе 35, строчных синхроимпульсов

на выходе 38, импульсов гашения обратного хода на выходе 34, видеочастоты на выходе 37, сигнала выборка/запись буфер 32 на выходе 39, сигнала выборка/запись буфера 32 на выходе 40.

Диаграмма работы счетчика 41 определяется значениями полей растра атрибутов полосы с преобразователя 18, который задает последовательность записи видеослов .в регистры устройства и назначение каждого

очередного видеослова, считываемого из памяти. В соответствии с последовательными состояниями счетчика 41 коммутатор 42 выдает импульсы синхронизации на входы записи регистров устройства.

По кадровому импульсу, вырабатываемому блоком 20 в начале развертки очередного кадра изображения, в счетчик 5 (текущего адреса) заносится фиксированный аппаратно адрес А первого ди дескриптора первой полосы.

Это происходит следующим образом. По заднему фронту кадрового синхроимпульса блок 20 выдает последовательность импульсов синхронизации

выборки/записи видеоданных. По переднему фронту первого импульса на шину 19 адреса выдается значение А, содержащееся в счетчике 5. Из блока 3 видеопамяти) по этому адресу считывается первое слово бло«а дескрипторов, которое задним фронтом первого импульса выборки/записи (выход 35) записывается в регистр 4 (адреса следующей полосы). Этим же фронтом увеличивается на 4-е содержимое счетчика 5 и

счетчика 42, определяющего в какой регистр будет производиться запись следующего слова, считываемого из видеопамяти. Аналогично вторым импульсом синхронизации из видеопамяти (блока 3) считывается

слово по адресу А + 4, при этом содержимое полей М и N загружается в регистр 13 (атрибутов текущей полосы), содержимое полей MB, РА и П дексриптора первой полосы заносится одновременно в регистр 10 (режима

кадра) и регистр 12 (режима полосы). Значения полей БП, МП и МР заносится также в регистры 10 и 12. Счетчики 5 и 41 слова инкреметируются, последующему импульсу из видеопамяти в счетчик 5 загружается адрее блока дексрипторов клеток текущей полосы. Начиная с этого адреса, из видеопамяти считывается и последовательно загружаются в регистры блока 6 адреса начала .всех клеток, данной полосы (максимальное значение N определяется аппаратной реализацией системы). После этого счетчик 41 устанавливает коммутатор 42 в состояние, в котором следующим импульсом синхронизации информационные поля очередного слова в видеопамяти, содержащего информацию о режиме, развертки первой клетки полосы, заносятся в счетчик 16 (слов) (поле L 1) в регистр 7 (смещения) (поле S 1), в регистр 11 (режима клетки)(поля БП1, МП, NPllj,а поля К1 иН1 -в преобразователь 18 форматов, следующим импульсом синхронизации содержимое счетчика 5 переписывается в регистр 9 (дескриптора клетки}, а счетчик 5 загружается из первого регистра блока 6 адрес начала первой клетки полосы, Последующими импульсами синхронизации производится считывание из видеопамяти слов видеоданных первой строки растра и запись этих слов в буфер 2 данных.

При этом передним фронтом импульса производится запись слова из видеопамяти по адресу, содержащемуся в счетчике 5, s буфер 2, а задним - инкрементируетея на 4 счетчик 5, на 1 -счетчик 41, а также декре- ментируется на 1 счетчик 16. Назначение буфера видеоданных 2 - сопряжение темпа извлечения слов из видеопамяти с темпом выдачи пикселов из преобразователя 18 форматов и записью их в буферы 32 и 33, Преобразователь 18 форматов трансформируют 32-разрядные слова, считываемые из памяти, в последовательность кодов, разрядность которых определяется полем БП и БПТ, частота следования - полем МГ или МП. Каждому из этих кодов ставится в соответствие определенный у цвет или оттенок цвета, задаваемый значением поля МП или Nni. Какие из полей (БП или БП1, МГ или МП, МП или МП1) определяют режим отображения клетки, зависит от значения поля П в регистрах 10, 11 и 12. Наивысшим приоритетом обладает режим клетки (1 в соответствующем разряде регистра 11),,ес- .ли в поле П регистра 11 - О, в поле П регистра 12 - 1, то режим отображения определяется значениями полей регистров 12 и 15. При отсутствии единиц в полях П регистров 11 и 12 содержимое клетки отображается на экране дисплея в соответствии с содержимым регистра 10.

Во время обратного хода кадровой развертки происходит заполнение буфера 32. Строчным синхроимпульсом, поступающим из блока 20, обнуляются счетчики 25 и 26 адресов. По переднему фронту импульса видеочастоты из преобразователя 18 форматов в блок 31 .поступает код точки, отображаемой на экране и инкрементируются на 1 счетчики 25 и 28. По заднему фронту

5 сигнала видеочастоты с выхода 27 на вход . выборка/запись буфера 32 поступает сигнал записи с выхода 39. Передним фронтом этого сигнала по адресу, сформированному счетчиком 25, в буфер 32 записываются дан0 ные с. выхода блока 31. На-оход выборка/запись буфзр 33 поступает сигнал выборки с выхода 40. Передним фронтом сигнала с выхода 40 по адресу, сформированному счетчшссм 26, дэнные с выхода буфера 33

5 считываются и через мультиплексор 27 поступают на ьход цифро-аналогового преобразователя 23, Если на управляющий вход ЦДЛ импульс гашения луча с выхода 34 подается a 7iibKb:M УрОВКвМ, Э ВИДбОДЭННЫв

0 HC. экран ; дисплея отображаться не будут.

По переднему фронту следующего импульса видеочастоты с выхода преобразователя 18 на.зход блока 31 поступает код следующей точки в строке, инкрементиру5 ются счетчики 25 и 25, Далее повторяется процедура запоем видеоданных в буфер-32 v, считывание .видеоданных.из буфера 33.

Во время прямого хода кадровой развертки первым строчным .синхроимпульсом

0 обнуляются счетчики 25 и , переключаются входы мультиплексора 27, происходит запись содержимого второй строки кадра а буфер 33 и рыдгчя парной строки кадра из буфера.32 через мультиплексор 27 на вход

5 ЦАП 23, С выходов R, G и В ЦАП 23 видеосигналы поступают в дисплей.

Размещение буфера 32 и 33 после блока 32 после блока 31 палитр позволяет накапливать и выдавать на ЦАП 23 вчдеоинфор0 мацию в виде, готовом для отображения на экране дисплея.

Использование строчной развертки в предлагаемом устройстве для записи видеоданных в буферы позволяет существенно

5 увеличить количество видеоинформации, загружаемой в буфер перед началом очередной строки, то есть увеличить число точек, отображаемых в одной строке или другими словами, разрешение видеосистемы.

0 Фор м у я а изобретения

Устройство для вывода графической информации, содержащее первый и второй блоки памяти, блок управления, блок синхронизации, первый буфер данных, цифроа5 налоговый преобразователь, выходы которого являются выходами устройства, управляющий зход цмфроаналогового преобразователя соединен с первым выходом блока сикхронйЗйцик, выход первого блока памяти соединен с шиной данных, адрес-

ный вход первого блока памяти соединен с шиной адреса, первый управляющий вход первого блока памяти, соединенный с первым управляющим входом первого буфера данных, подключен к выходу блока управления, тактовый вход которого, соединенный с вторым управляющим входом первого блока памяти, подключен ко второму выходу блока синхронизации, третий выход которого соединен с вторым управляющим входом первого буфера данных, тактовый вход блока синхронизации является тактовым входом устройства, с первого по седьмой регистры, с первого по пятый счетчики, блок регистров, сумматор, преобразователь форматов, дешифратор, с первого по третий блоки сравнения, адресный вход второго блока памйти соединен с выходом преобразователя форматов, первый информационный вход которого соединен с выходом первого буфера данных, второй информационный вход преобразователя форматов соединен с шиной данных, тактовый вход преобразователя форматов соединен с четвертым выходом блока синхронизации, информационный вход которого, соединенный с информационными входами дешифратора и пятого счетчика и первым управляющим входом преобразователя форматов, подключен к выходам с четвертого по шестой регистров, информационные входы которых соединены с шиной данных, информационные входы первого, второго и седьмого регистров и четвертого счетчика соединены с шиной данных, первый управляющий вход первого регистра, соединенный с первым управляющим входом первого счетчика и первым управляющим входом блока управления, подключен к выходу третьего блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом третьего счетчика, вход сброса которого, соединенный с входом сброса второго счетчика и тактовым входом пятого счетчика, подключен к пятому выходу блока синхронизации, управляющий вход которого, соединенный с вторым управляющим входом преобразователя форматов, подключен к первому выходу дешифратора, второй выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом пятого счетчика, третий управляющий вход преобразователя форматов соединен с выходом блока управления, информационный вход которого, подключенный к второму входу третьего блока сравнения и к первому входу второго блока сравнения, соединен с выходом седьмого регистра, управляющий вход которого, соединенный с управляющим входом шестого

регистра, подключен к выходу блока управления, второй управляющий вход которого, соединенный с тактовым входом второго счетчика и вторым управляющим входом

первого счетчика, подключен к выходу четвертого счетчика, управляющие входы которого соединены с выходом блока управления, вход сброса которого, соединенный с управляющим входом второго

0 счетчика, тактовым входом третьего счетчика, входом сброса пятого счетчика и третьим управляющим входом первого счетчица, подключен к третьему выходу блока синхронизации, выход второго счетчика подключен

5 к второму входу второго блока сравнения, выход которого соединен с четвертым управляющим входом первого счетчика, первый информационный вход которого является адресным входом устройства, вы0 ход первого блока сравнения соединен с первым управляющим входом блока регистров, второй управляющий вход которого, соединенный с вторым управляющим входом первого регистра, тактовым входом первого

5 счетчика, управляющим входом второго ре гистра, управляющим входом сумматора, управляющими входами третьего, четвертого и пятого регистров и пятым управляющим входом первого счетчика, подключен к выхо0 ду блока управления, выход первого регистра соединен с вторым информационным входом первого счетчика, третий информационный вход которого соединен с шиной данных, а четвертый информационный вход

5 - с первым выходом блока регистров, информационные входы-выходы первого счетчика соединены с шиной адреса, выход сумматора подключен к первому информационному входу блока регистров, второй вы0 ход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу второго регистра, информационные входы-выходы блока ре5 гистров соединены с шиной данных, инфор- мационные входы-выходы третьего регистра соединены с шиной адреса, отличающееся тем, что, с целью увеличения информационной емкости устройства и по0 вышения качества выводимой информации за счет повышения числа точек разложения изображения в строке, оно содержит второй и третий буферы данных, шестой и седьмой счетчики и мультиплексор, выход которого

5 соединен с информационным входом циф- роаналогового преобразователя, управляющий вход мультиплексора и тактовые входы шестого и седьмого счетчиков подключены к пятому выходу блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с управляющими входами шестого и седьмого счетчиков, выходы которых соединены с адресными входами соответственно второго и третьего буферов данных, управляющие

ответствующим выходам второго блока памяти, а выходы - к информационным входам мультиплексора, второй информационный вход блока регистров соединен с выходом

Использование: вычислительная техника, растровые многоцветные видеосистемы. Сущность изобретения: устройство содержит 1 блок управления (1), 3 буфера данных

входы которых подключены соответственно 5 второго счетчика, управляющий вход пятого к шестому и седьмому выходам блока синх- счетчика соединен с выходом первого блока

ронизации, информационные входы - к соРедактор

Составитель И.Загинайко Техред М.Моргентал .

сравнения.

Фиг. 2

Корректор М.Ткач