Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использовано в системах автоматического проектирования для отображения графической информации с использованием индикаторов телевизионного типа.

Известно устройство для отображения векторов, содержащее быстродействующую память, схему сравнения, арифметический блок, сдвигаютдие регистры, синхрогенератор 1.

Недостатком этого устройства является использование элементов, быстродействие которых затрудняет практическую реализацию устройства, а также ограниченность числа отображаегллх векторов,

Наиболее близким по технической сущности является устройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные регистр обмена и дешифратор команд, подключенный к счетчику знаков и интерполятору, соединенному с блоком памяти, подключенным к числовой шине, соединенной с буферным регистром, подключенным к генерато-,

ру знаков, и последовательно соединенные синхронизатор и счетчик 2.

Недостаток этого устройства необходимость большого объема аппаратуры, выполняющей разнотипные логические преобразования и арифметические вычисления.

Цель изобретения - повышение на10дежности устройства вследствие упрощения преобразований и уменьшения объема аппаратуры.

Эта цель достигается тем, что ь устройство введены блок задания

15 адреса, сумматор счетчик единиц,, схема сравнения, коммутатор и накопительный регистр, причем 1ВХОДЫ блока задания адреса соединены с числовой шинсй и выходами счетчика

20 знаков и интерполятора, а выход с первым входом коммутатора и с одним входом схемы сравнения, другой вход которой соединен со счетчиком и вторым входом коммутатора, выход

25 cxeNKi сравнения соединен с третьим входом коммутатора, выход которого подключен к адресной шине, соединенной со входом блока памяти, входы сумматора соединена с числовой

30

шиной, счетчиком единиц и четвер-г. тым входом коммутатора, а выход с входами интерпапятора и с одним входом счетчика единиц, другой вхо которого соединен с числовой шиной подключенной к накопительному регистру,

. Упрощение преобразований и уменшение объема аппаратуры достигается за счет последовательного однотипного п -кратного преобразования информации, представленной в координатной форме, в карту бит с поэтапным увеличением разрешающей способности преобразований, в описываемом устройстве реализован вариант для п е 3. При этом изображе ние, представленное в координатной форме, разбивается на части, которые соответствуют разбиению экрана на К квадратов или прямоугольников, каждый из которых образует матрицу точек.

В первом цикле (на первом этапе определяется карта бит (объемом К бит) для этих частей, т.е. производится формирование и запоминание единиц для тех частей, где имеется информация (часть вектора, точка или знак) и нулей для тех частей, где информации нет. Затем к 1ждая из К частей изображения в свою очередь разбивается на М частей. Во втором цикле определяется карта бит, состоящая из М бит для каждой части, где имеется информация. Те части, которым соответствует О в первоначальной карте бит, пропускаются.

Объем информации после второго преобразования равен

P-M-L,

где L - количество единиц в первой карте бит.

Эта информация записывается последовательно, без пропусков в соответствующую зону блока памяти, количество зон в котором определяется количеством этапов преобразования.

Устройство определяет соответствие номера ячейки, содержащей информацию, адресу блока памяти при преобразовании векторов произвольной ориентации.

Аналогично производится разбиение каждой из М частей на более мелкие части и определяется третья .карта бит, объем информации в которой равё/н

.L,

где N - количество частей, на которые разбита каждая из М частей;

L. - (oличecтвo единиц во второй карте бит.

Полученная информация записывается В третью зону блока памяти, для которой, в устройстве определяются адреса, соответствующие номеру ячейки, содержащей информацию.

В каждом цикле преобразования в устройство из ЭВМ поступает информация полного кадра изображения, где, например точка, определяется координатами по осям X, У, вектор координатами его конечных точек или величиной приращения, а знак - кодом знака. Тип информации определяется кодом поступающей из ЭВМ KOMfHды (приказа), Данные об элементе изображения (координаты точки, вектора или код знака) поступгиот из ЭВМ по запросу устройства, которое выдает в ЭВМ запрос на получение новой информации по сигналу окончания преобразований данных предыдущего элемента. Коды знаков записываются в одну из зон блока памяти с соответствующим идентификатором, т.е. выделяется один бит в ячейке блока памяти, единичное значение которого определяет код знака в этой ячейке, а нулевое значение этого бита соответствует карте бит в данной ячейке.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство отображения графической информации содержит регистр 1 обмена, который служит для обмена информации с ЭВМ; дешифратор 2 команд, обеспечивающий хранение и расшифровку режимов работы преобразователя, определяет режимы знаков, точек или векторов, в зависимости от (приказа) команды, полученной из ЭВМ; счетчик 3 знаков, предназначенный для определения, последовательности адресов матриц, в которых должны быть отображены знаки; блок 4 задания адреса, служащий для нахождения адреса ячеек блока памяти, соответствующего номеру данной матрицы в режиме векторов, и для формирования адресов ока памяти, соответствующих матрицам, в которых помешается начальная точка вектора, знак или точка, координата которой задана из ЭВМ: сумматор 5, в котором производится подсчет единиц, считанных из первой и второй зон блока памяти, и определяются величины приращений координат для интерполяции векторов; интерполятор 6, определяющий координаты точек экрана и. соответствующие им адреса матриц,, через которые проходит данный вектор; счетчик 7 единиц, предназначенный для расшифровки и подсчета единиц в слове, выбранном из блока памяти; синхронизатор 8, вырабатывающий последовательность импульсов для синхронизации работы устройства; счетчик 9, задающий последовательность сщресов выбираемых матриц в первой зоне блока памяти; схему 10

сравнения, предназначенную-для определения момента равенства текущего адреса матрицы, сформированного при Последовательном опросе первой зоны блока памяти с адресом, сформированным схемой формирования адресов; коммутатор 11, служащий для передачи полученного адреса блока памяти .в соответствующие моменты времени на адресную шину блока памяти; елок 12 памяти, который запоминает преобразованную информацию и обеспечивает регенерацию изображения на экране индикатора; накопительный регистр 13, предназначенный для формирования карты битов матрицы и накопления информации при прохождении нескольких векторов или точек через одну матрицу; буферный регистр 14, обеспечивгиощих согласование скоростей выборки информации из блока памяти и выдачи этой информации на индикатор; генератор 15 знаков, в котором производится преобразование кода знака в последовательность точек при отображении этого знака. на экране.

Устройство работает следующим образом.

Информация из ЭВМ попадает в ре гистр обмена и разделяется на графическую и управляющую. Управляющая информация запоминается и после расшифровки дешифратором команд определяет режим работы устройства,

В режиме векторов графическая информация, например координаты начальной и конечной точки вектора, из регистра обмена поступает на интерполятор, в котором последовательно определяются номера матриц, через которые проходит вектор. Номера матриц преобразуются в адреса первой зоны блока памяти, в которой в соответствующие ячейки записываются единицы. Тем самым осуществляется грубая интерполяция.

В режиме точки адрес матрицы однозначно определяется по координатам этой точки, и записывается единица только в одну ячейку, соответ.ствующую матрице.

Такое преобразование производится для всех векторов и точек кадра, границы которого определяются командой (приказом) Начало кадра

После этого происходит второй этап преобразования информации, на котором производится запись информгщии во вторую зону блока памяти. Для чего производится интерполяция векторов и определяется катрта бит каждой матрицы, через которую проходит вектор. Эта карта бит записывается в регистр например емкостью 64 бита. Затем информация в регистре делится, например, на 8 частей, и составляется 8-разрядный код, в котором единица соответствует участку регистра, в котором есть информация, а нуль - участку с нулевой информацией. Затем 8 - , разрядный код записывается в одну из ячеек второй зоны блока памяти. дрес этой ячейки определяется следующим образом. Определяется номер матрицы интерполятором точно так же, как при заполнении первой зоны, и подается блоком задания

0 адреса 4 на один из входов схемы сравнений 10, Затем производится последовательное считывание информации из первой зоны и счет записанных там единиц.

5

Код текущего номера матрицы со счетчика 9 поступает на второй вход схемы сравнения, и при равенстве его с кодом блока 4 задания адреса, код из счетчика единиц, являющийся адресом ячейки второй зоны блока

0 памяти, проходит через коммутатор 11 на адресную шину, г Если первая и вторая зоны расположены в одном блоке памяти, то адрес второй зоны определяется

5 как сумма кода, определяющего Н9мер последней ячейки первой зоны, и кода счетчика единиц 7, Эта- сумма подсчитывается в сумматоре 5,

Для того чтобы получить в одной

0 матрице информацию о нескольких линиях (точках, знаках) ,.проходящих через эту матрицу,;в накопительный регистр 13 записывается уже имеющаяся в этой матрице информация, и в

5 него добавляются- новые данные с интерполятора, после чего суммарная информация опять записывается в блок памяти.

При отображении знаковместорас0положение первого знака задается и определяет адрес ячейки блока памяти, где этот знак находится. Этот адрес записывается в счетчик знаков 3, При записи каждого следующего знака счетчик увеличивает адрес на

5 диницу и все знаки знаковой зоны записываются последовательно в ячейки блока памяти, соответствующие последовательному расположению матриц на экране. При записи знака

0 в ячейку блока памяти добавляется единица, являющаяся идентификатором кода знака.

После i окончаниявторого этапа преобразования производится форми5рование и запись информации в третью зону,. Этот этап отличается от второго только способом определения адресов блока памяти и тем, что в третью зону не записывается информация о знаках,

0

Адрес третьей зоны определяется следующим образом.

На схему сравнения подается номер искомой и текущей матриц, как при записи во вторую зону. Затем

5

производится последовательное считывание информации из первой зоны, и при наличии в ней единицы выбирается последователь.но информация из ячейки второй зоны блока памяти. Код ячеек второй зоны блока памяти проходит через сумматор 5 и накапливается в блоке подсчета единиц 7. При получении со cxe№j сравнения 10 сигнала равно, код из блока подсчета единиц поступает через коммутатор 17 на адресную шину блока памяти.

Далее информация из третьей зоны блока памяти считывается в накопительный регистр 13 и после добавления в него кода с интерполятора записывается опять в блок памяти так, что каждая часть регистра, иметощая информацию и состоящая, например, из 8 разрядов, записывается последовательно в восьмибитные ячейки блока памяти. Части регистра, которым в слове второй зоны блока памяти соответствуют нули, пропускаются и никуда не записываются,

Перед началом полного цикла преобразования вся информации в трех зонах блока памяти стирается по команде от ЭВМ.

Процесс регенерации изображения, т.е. вывод информации на индикатор, производится следующим образом. Определяются последовательные адреса ячеек третьей зоны блока памяти и информация из них записывается в соответствующие места буферного регистра 14, Буферный регистр меет емкость, равную произведению количества матриц, расположенных вдоль строки экрана, на количество точек в одной матрице. Так, если экран разбит на 512 512 точек, то, вдоль строки размещается 64 матрицы, и буферный регистр должен иметь емкость 4096 бит или 512 байт,

Таким образом, за счет повторения одинаковых операций достигается уменьшение аппаратуры и повьиение надежности устройства.

Формула изобретения

5 Устройство для отображения инфор мации на экране электроннолучевой трубки, содержащее последовательно соединенные регистр обмена и дeшифратор, команд подключенный к счет0 чику знаков и интерполятору, соединенному с блоком памяти, подключенным к числовой шине, соединенной ,с буферным регистром, подключенным к генератору знаков, и последова5 тельно соединенные синхронизатор.и счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок задания адреса, сумматор счет0 -Чик единиц, схема сравнения, коммутатор и накопительный регистр, причем входы блока задания адреса соединены с числовой шиной и выходами счетчика знаков и интерполято5 ра, а выход - с первым входом коммутатора и с одним входом схемы сравнения, другой вход которой соединен со счетчиком и вторым входом коммутатора, выход схемы сравнения

соединен с третьим входом коммута тора, выход которого подключен к адресной шине, соединенной со входом блока памяти, входы сумматора соединены с числовой шиной, счетчиком единиц и четвертым входом комму ,татора, а выход - с входами интерполятора и с одним входом счетчика единиц, другой вход которого соединен с числовой шиной, подключенной к накопительному регистру,

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1,Патент ОНА W 3893075,

.кл, 340/172.5; 340/324, 01.07..75.

2.Патент США 3891982, кл. 340/324, 1975, Lr-7 dfecHOiA илима На