Устройство для отображения информации Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обмена буквенно-цифровой и графической информацией человека с ЭЦВМ или другим ее накопителем.

Известно устройство для отображения информации, содержащее блок ввода графической информации, блок ввода текстовой информации, блок сопряжения, блок, буферной памяти и блок синхронизации

W.

Недостаток устройства - низкая разрешающая способность поля графики при емкости буферного запоминающего устройства и размерах телевизионного экрана, расчитанных на отображение одной страницы текстовой информации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для отображения информации, содержащее блок ввода графической информации, блок ввода текстовой информации, выход которого подключен к первому входу блока редактирования текста и

первому входу блока сопряжения, вторюй вход которого является входом устройства, блок буферной памяти, первый вход которого соединен с первым выходом блока редактирования текста, второй 5 вход - с выходом блока сопряжения и

первым выходом устройства, третий вход с первым выходом блока синхронизации и вторым выходом устройства, а выход с первыми входами первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены с первым и вторым входами формирователя видеосигналов соответственно, третий вход формирователя видеосигналов подключен ко второму выходу блока редактирования текста, а выход - к первому входу блока индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации и третьим выходом устройства, третий выход блока синхронизации подключен ко второму входу блока редактирования текста и четвертому выходу устройства, а четвертый выход - ко второму входу первого коммутатора, входу генератора знаков и пятому выходу устройства, выход генератора знаков являет ся шестым выходом устройства и соедин со вторым входом второго коммутатора 2 Устройство предназначено для двусто роннего обмена информацией пользователя с ЭЦВМ или другим носителем инфор мации в формах: буквенно-ци4ровой, сти лизованной графики, точечной графики. Кроме того, устройство обеспечивает прием и отображение телевизионного изображения, а также позволяет отображать на экране информацию как графи-кой так и в буквенно-цифровом виде со стилизованной и в виде точечной графики с числом точек , где ц, количество разрядов кода символа (7 или 8); G - число столбцов экспозиции на экране ЭЛТ; F - число текстовых строк на рабочем поле ЭЛТ. Представление поля точечной графики из такого относительно малого количества точек на всем экране приводит к неравномерному укрупнению эквивален та точки на экране ЭЛТ и, следовательно к понижению разрешающей способнос ти рабочего поля графики. Для качестве ного представления информации в виде точечной графики требуется дискретизация элементов порядка О,5 мм (разрешающая, способность - 2 линии/мм), в то время как в описанном устройстве размер точечного элемента по вертика- ли составляет четыре телевизионных строки при количестве телевизионных строк в кадре, равном 320. Это число получается из расчета к зго . N - число строк в кадре при прог рессивной развертке; С - число текстовых строк. Причиной низкой разрешающей способ ности рабочего поля точечной графики при емкости БЗУ и размерах экрана, ра считанных на отображение одной страницы текстовой информации, является несоответствие емкости БЗУ размеру экра на телевизионной трубки при отображени в режиме точечной графики (требуемая емкость БЗУ для точечной графики 100000 - 60ОООО двоичных разрядов, при емкости БЗУ для отображения текст вой информации 5ООО-1ОООО двоичных разрядов). Цель изобретения - повышение разре шающей способности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок редактирования точек, первый, второй и третий входы которого соединены с выходом блока ввода графической информации, первым выходом блока редактирования текста и четвертым выходом блока синхронизации, соответственно, первый выход блока редактирования точек подключен к третьему входу блока рецактирования текста, а второй выход - к четвертому входу блока буферной памяти, а также тем, что блок редактирования точек содержит реверсивный регистр сдвига, вход которого соединен с первым входом блока, первый узел сравнения, первый вход которого соединен с третьим входом блока, второй вход - с выходом реверсивного регистра сдвига и вторым выходом блока;, а выход - с первым выходом блока, реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с первым входом блока, второй вход - со вторым входом блока, а первый выход - с первым выходом блока, второй узел Сравнения, первый вход которого подключен к третьему входу блока, а второй вход - ко второму выходу реверсивного счетчика и два элемента И первой группы, первые входы которых соединены со вторым входом блока, вторые входы - с выходами второго узла сравнения и реверсивного регистра сдвига, соответственно, выход первого элемента И первой группы соединен с первым выходом блока, а выход второго элемента И соединен со вторым выходом блока. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 -структурная схема блока редактирования точек, на фиг. 3 - функциональная схема устройства, на фиг. 4 показано поле точечной графики; на фиг. 5 - изменение входных сигналов блока 2 при редактировании точки. Устройство содержит блок 1 сопряжения, блок 2 буферной памяти, блок 3 синхронизации, генератор. 4 знаков, блок 5 индикации, первый коммутатор 6, второй коммутатор 7, формирователь 8 видеосигналов, блок 9 ввода текстовой информации, блок 10 редактирования текста, блок 11 ввода графической информации, блок 12 редактирования точек, реверсивный регистр 13 сдвига,. первый узел 14 сравнения, реверсивный счетчик 15, второй узел 16 сравнения, счетчик 17 текстовых столбцов, счетчик 18

текстовых строк, третий узел 1У сравнения, узел 20 управления, первая группа 21 элементов И, элемент ИЛИ 22, вторая группа элемента И 23, первый элемент И 24, второй элемент И 25, треть группа элементов И 26 и четвертая группа элементов И 27.

Устройство работает следующим образом.

Имеются два режима работы: для N -го пульта ввод-вывод текстовой информации и ввод-вывод точечной графики. В режиме ввода-вывода текстовой информации блок 12 редактирования точек отключен. По запросу оператора ин/формации из накопителя через блок 1 сопряжения записывается блок 2 буферной памяти. По окончании перезаписи информации блок 2 отключается от блока 1 сопряжения и начинает работать в режиме регенерации информации на экране блока 5 индикации с частотой 50 Гц. Частота тактирования i.- блока 2 задается блоком 3 синхронизации, который также вырабатывает строчный и кадровый синхроимпульсы для блока 5 индикации, сигналы считывания знаков генератора 4 знаков и кодовые адресные сигналы развертки текстовых строк и столбцов. На выходе генератора 4 знаков вырабатываются сигналы развертки знака, одновременно для всех знаков, используемых в данном режиме алфавитов. Выборка сигнала развертки знака, соответствующего коду знака, поступающего в данный момент времени с вькода блока 2 осуществляется с помощью первого коммутатора 6, на выходе которого получаем сигнал развертки знака. Далее этот сигнал подается через формирователь видеосигналов 8 на первый вход блока индикации 5 (видеоканал).

В режиме ручного ввода текстовой информещии в работу устройства включается блок 1О редактирования текста. С помощью его вырабатывается сигнал совпадения кода текущей адресной развертки текстового поля с кодом заданного адреса, по которому производится редактирование (запись) знака. Сигнал совпадения кодов адреса с выхода блока редактирования текста 10 подается на вход формирователя видеосигналов 8 для подсветки метки редактирования, располагаемой под знакопозицией заданного адреса и на первый вход блока 2 для смены кода знака, хранящегося по заданному адресу в блоке 2. Смещение

метки на экране блока индикации происходит при смене состояниясчетчика текстовых столбцов и счетчика тексто вых строк 18 блока 10 редактирования текста (см. фиг. 3). В свою очередь, состояние счетчиков 17 и 18 определяеся оператором с помощью кнопок управления клавиатуры блока ввода текстовой информации 9, связанной со счетчиками через узел 20 управления. Здесь необходимо подчеркнуть, что при редактировании знака по сигналу метки редактирования производится одновременная перезапись содержимого памяти по данному адресу во всех разрядах кода знака (как правило, блок 2 буферной памяти выполняет на 7 и 8 разрядов).

В режиме ввода-вывода точечной графики 14 -го пульта выходы К-го блока 2 соединены со входом N-ro формирователя 8 видеосигналов через 14-ный первый коммутатор 6. При этом выход

N-ro второго коммутатора 7 отключен от входа формирователя 8 видеосигналов. На третий вход К-го блока 2 с первого выхода блока 3 синхронизации через соответствующий элемент И первой группы 21 подается тактовая частота развертки поля точечной графики (см. фиг. 3). Если в режиме вывода текстовой информации в блок 2 кроме кадровой регенерации осуществляется дополнительная регенерация информации, развертываемой в данный момент текстовой строки, то в режиме точечной графики эта операци51 исключается, так как на каждой последующей телевизионной строке отображается разная информация. Если в буквенно-41ифровом режиме на отображение содержимого емкости памяти, соответствующей одной текстовой строке отводится 14 телевизионных строк, то в режиме точечной графики на отображение содержимого этой же емкости памяти отводится одна телевизионная строка. Поле точечной графики изображено на фиг. 4

Х-V-с, .c а ч-дХс-а

где d -q,(a -7; Е 14)

С, - ко{1ичество разрядов БЗУ, используемых для хранения информации но точечной графике, )..ф- емкость БЗУ;

y.vj - размер (в знакопозициях) текстового поля;

Х- Хп расчетный размер (в знакопозициях) поля точечной графики Это поле как и текстовое поле разбито на знакопозиции того ke формата, но количество их по горизонтали и вертикали определяется емкостью блока 2 и желаемым соотношением сторон поля. При этом разрешающая способность точечной графики не ухудшается по сравнению с разрешающей способностью начертания линий в знакопозиции текстового поля, которая определяется количеством столбцов и строк полной знакопозиции и ее размером на экране блока 5 индикации. В данном примере размер полной знакопозиции принят 7x14 элементов. При размере текст вого поля 32x20. знакопозиции и семиразрядном коде знаков емкость блока 2 равна 4480 бит (640x7). В одной полной знакопозиции содержится 98 (7x14) точек, что соответствует 98 битам памяти (БЗУ-2). Отсюда находится размер поля точечной графики в гнакопозициях. 45 знакопозиции + 7О точекОстаток в 70 точек, эквивалентный 10 тактам сдвига блока 2 может отображаться на экране, а может быть и погашен и не использоваться для рабочего поля точечной графики, но его необходи учитывать для совершения полного цикла кадровой регенерации блока 2. Развертка выходов N -го блока 2 по горизонтали осуществляется с помощью N -го первого коммутатора 6, благодаря подачи на управляющие входы этого коммута тора (на вторые входы соответствующих элементов И второй группы 23 (см. фиг 3) сигналов развертки столбцов знако- позиции, формируемых блоком 3 синхронизации. Первому разряду выхода блока 2 соответствует сигнал первого столбца знакопоаиции, а разряду блока 2 сигнал 7-го столбца знакопозиции. Величина тактовой частоты блока 2 в режиме точечной графики остается без изменения (не увеличивается) по сравнению с частотой в режиме текстовой информации, так как время развертки выходов (разрядов) блока 2 в режиме точечной графики равно времени разверт ки знакопозиции по горизонтали (по телевизионной строке) в режиме вывода текстовой информации. Еэлок 2 выполнен на регистрах сдвиг Выход регистра сдвига каждого семи разрядов блока 2 замыкается на его вх через соответствующий элемент И третьей группы 26 (на фиг. 3 показан элемент И только для первого эазряда блока 2). На вторые входы элементов И третьей группы 26 подаются управляющие сигналы, сформированные по алгоритму, обеспечивающему все режимы работы блока 2. При этом элементы И четвертой группы 27 каждого из семи разрядов блока 2 отключены другим управляющим сигналом (на фиг. не показан), так как через эти элементы осуществляются только режимы редактирования (ввода). Особенностью данного устройства в режиме вывода информации из блока 2 на экран блока индикации является поочередное считывание сигналов (по одному биту) со всех семи разрядов блока 2 за время одного такта сдвига регистров блока 2 (такта частоты тактирования блока 2 -j- ). Устройство может работать как от генератора блока синхронизации 3, так и при синхронизации от синхросигналов кахфовой и строчной развертки какоголибо из блоков индикации 5 (связь показана пунктирной линией). Разрешающая способность поля отображения точечной графики при емкости блока буферной памяти и размерах телевизионного экрана, рассчитанных на отображение одной страницы текстовой информации в устройстве возросла до предельно возможной величины. Вертикальный размер точки соответствует ширине одной телевизионной строки. Режим ручного ввода точечной графики поясняется на фиг. 5; м - V. . у , р V Ч к где Xi,j - номер столбца текстового поля; У - номер текстовой строки; - номер строки знакопозиции (те левизионной строки); р. - выход регистра сдвига 13, соответствующий второму столбцу знакопозиции; - тактовая частота БЗУ-2; IP 7 р - входные сигналы БЗУ-2. Каждой точке на экране соответствует одна ячейка хранения одного бита информации в блоке 2 буферной памяти. Чтобы изобразить эту точку или стереть ее, необходимо в соответствующей ячейке памяти блока 2 записать логическую единицу или логический ноль. За время одного. кадра (при прямом ходе луча ЭЛТ) производится запись только в одной ячейке

памяти блока 2, также как в режиме текстовой информации за один кадр происходит перезапись кода только по одному адресу при появлении сигнала световой метки. Отличие в процессе редакти- рования точки заключается только в повышении избирательности контроля адреса световой метки до точки знакопозиции Это обеспечивается реверсивным регистром сдвига 13, реверсивным счетчиком 15 и первым и вторым узлами 14 и 16 сравнения (см. фиг. 3) блока 12 редактирования точек. Выходы всех узлов сравнения (14, 16, 19) объединяются по схеме И (элементы 21, 24), а результирующий сигнал подается через блок 8 на блок 5 для подсветки редактируемо точки (подсветка может быть выделена повышенной яркостью или ее мерцанием). Для перезаписи же содержимого ячейки памяти блока 2, соответствующей редактируемой в данный момент времени точки, на входы блока 2 через элемент И 25 и соответствующий элемент И четвертой группы 27 подают сигналы с выходов

третьего узла сравнения 19 (метка адреса знакопозиции), второго узла сравнения 16, номера телевизионной строки (метка строки знакопозиции) и через элемент И четвертой группы 27 с выходов реверсив ного регистра 13 сдвига. Причем выходы узлов 16 и 19 сравнения объединены через второй элемент И 25, выход (Мр) которой, в свою очередь, может управлять всеми семью выходами реверюивно- го регистра сдвига 13 через элементы И четвертой группы 27. Выходы регистра 13 сдвига должны быть подсоединены ко входам блока 2 в порядке соответствия разряда кода знака выделенному стол бу полной знакопозиции (первому разряду блока 2 соответствует.первый столбец знакопозиции, а седьмому разряду седьмой столбец).

Сигналы на выходе реверсивного регистра сдвига 13 Р1 - Р7 статичны, то есть не изменяются за время кадра, сигнал на выходе второго узла 16 сравнения также не изменяется за время всей выбранной телевизионной строки, в результате частота сигналов управления при редактировании точки в знакопозиции не увеличивается по сравнению с их частотой при редактировании знака.

Введение избирательного управления отдельно каждым разрядом блока 2 с помощью выходных сигналов реверсивного регистра сдвига 13 (сигналов выбора

столбца полной знакопозиции) обеспечивает перезапись информации в одной ячеке памяти блока 2 по соответствующему разряду при той же величине частоты тактирования блока 2, что в режиме ввода-вывода тактовой информации.

На фиг. 5 показано изменение входны сигналов блока 2 при редактировании (записи) точки. На чертеже не показаны остальные сигналы выходов (Р1 - Р7) реверсивного регистра 13 сдвига. Они равны нулевому потенциалу, так как -единичный потенциал показан на выходе 12, соответствующего второму столбцу зна- копозиции. Сигнал метки редактирования Мр показан сдвинутым на половину такта f-г-относительно времени формирорч- ния схемами сравнения. Этот сдвиг необходим для повышения надежности управления входами блока 2.

В соответствии с указанным алгоритмом формирования сигнала Мр он возникает на строке определенной знакопози- ции рабочего поля точечной графики. Выбор точки (столбца знакопозиции) на этой же строке обеспечивается сигналом. При переполнении регистра 13 происходит его возврат в начальное состояние и дополнение единицы в счетчик тактовых столбцов 17, а при переполнении {ювер- сивного счетчика 15 дополнение единицы в счетчик текстовых строк 18, что обеспечивает непрерывное движение световой метки редактирования по всем направлениям поля точечной графики. Например, с блока ввода графической информации (планшета) 11 поступают сигналы, соответствующие прочерчиваемой линии с левого нижнего угла в верхний правый угол под углом, соответствующим равном приращению координат X и У (45 ). При этом на вход узла 2 О управления с выхода блока 11 поступают сигналы направления координат перемещения метки редактирования ( + X м -У) и такты перехода от точки к точке на поверхности планшета. Такие же сигналы могут быть заданы с помощью клавиатуры блока 9 ввода текстовой информации через схему или на входе узла 20 управления. В режиме точечной графики с помощью этого узла осуществляется угфавление реверсом реверсивного регистра 13 сдвига и реверсивными счетчиками 15, 17, 18.

При вводе задйнной наклонной линии сигналы тактов перехода от точки к точке одновременно подаются по погожнтельному входу на реверсивный регистр 13 сдвига, соединенный последовательно через первый элемент И первой группы 12 счетчиком 17 текстовых; столбцов, и по отрицательному входу на реверсивный счетчик 15, соединенный последовательно через второй элемент И первой группы 21 со счетчиком текстовых строк 13. На каждый из указанных тактов блоком управления блоком 2 (на схеме не указан) формируется кадр редактирования, во время которого происходит перезапись содержимого ячейки блока 2 по разряду, указанному реверсивным регистром сдвига 13 и по адресу, указанному, реверсивным регистром сдвига 13 и по 15j 18 адресу, указанному счетчиками и 17. Сдвиг счетчиков 15, 17 и и реверсивного регистра 13 сдвига осуществляется после кадра редактирования: кадр редактирования по длительности равен времени кадра отображения при реге нерации последнего. Счетчики 17 и 18 срабатывают при переполнении соответственно регистра 13 сдвига к реверсивного счетчика 15. Запись в выбранную ячейку блока 2 нуля или единицы опреде ляется нажатием кнопки записи, которая расположена на клавиатуре блока ввода текс1 овой информации 9. При начертании линии по заданной траектории на клавиатуре нажимается кнопка записи в блок 2 единицы. При этом с выходов клавиатуры 9 на соответствующие входы соответству щих элементов И четвертой группы 27 подается логическая единица, которая за писывается в соответствующую ячейку блока 2 вышеописанным порядком. При записи линии слева направо элементы четвертой группы 27 подключаются поочередно на каждый такт перемещения от точки к точке в порядке от первого разpяz a к последнему (седьмому). Причем ос тальные входы элемента ИЛИ по данному разряду (втом числе и выход элемента И третьей группы 26) отключаются по сиг налу метки редактирования М ь (см, фиг. 5). При переполнении реверсивных счетчиков текстовых строк и столбцов 17 и 18 по отношению к размеру рабочего поля точечной графики последние автома тически сбрасываются в состояние, соответствующее точке рабочего поля, например, в верхний левый угол этого , поля. Таким образом введение блока „12 редактирования точек обеспечивает воа- можность ввода точечной графики, изображаемой и повыщенной разрешающей способностью при размерах экрана и емкости буферной памяти, рассчитанных на отображение одной страницы текстовой информации. При этом в режиме ввода точечной графики используется блок редактирования текста, а цикличность работы узлов в режиме ввода-Фывода точечной графики максимально приближены к цикличности их работы в режиме вцода-1 вывода текстовой информации, что приводит к значительному упрощению устройства, повыщению его надежности и снижению его стоимости в целом. При увеличении емкости блока 2 размеры рабочего поля точечной графики соответственно возрастают, а блок редактирования в целом и управление блока 2 остаются без изменений и не требуется никаких дополнительных затрат. С помощью точечной графики с достигнутой разрещающей способностью возможно качественное графическое отображение различных предметов, используемых в технологическом процессе; проекция объемов блоков при их сборке; статические и динамические рисунки и диаграммы при обучении. Устройство позволяет в режиме точечной графики достигнуть максимально возможную для алфавитно- 1ифровых экранных пультов .раарещающую способность графического изображения и максимально использовать как для отображения, так и для редактирования графической информации блоки и узлы системы, используемые в режиме ввода-вывода текстовой информации, что приводит к упрощению системы, снижению стоимости и к повыщению ее надежности. Кроме того, устройство позволяет расщирить рабочее поле точечной графики до размеров рабочего поля отображения текстовой информации только увеличением емкости буферного запо- минающего устройства без введения дополнительных блоков управления и редактирования. Формула изобретения 1. Устройство для отображения информации, содержащее блок ввода графической информации, блок ввода текстовой; информации, выход которого подключен к первому входу блока редактирования текста и первому входу блока сопряже- ния, второй вход которого является входом устройства, блок буферной памяти, первый вход которого соединен с.первым выходом блока редактирования текста, второй вход - с выходом блока сопряже ния и первым выходом устройства, третий вход - с первым выходом блока синхронизации и вторым выходом устройства, а выход - с первыми входами перво го и второго коммутаторов, выходы которых соединены с первым и вторым / входами формирователя видеосигналов соответственно, третий вход формирователя видеосигналов подключен ко второму выходу блока редактирования текста а выход - к первому входу блока индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации и третьим выходом устройства, третий выход блока синхронизации подключен ко второму входу блока редактирования текста и четвертому выходу устройства, а четвертый выход - ко второму входу первого коммутатора, входу генератора знаков и пятому выходу устройства, вьгход генератора знаков являе ся шестым выходом устройства и соедине со вторым входом второго коммутатора, отличающееся тем, что с целью повышения разрешающей способности устройства, оно содержит блок ре дактирования точек, первый, второй и третий входы которого соединены с выходом блока ввода графической информации, первым выходом блока редактирова ния текста и четвертым выходом блока синхронизации, соответственно, первый выход, блока редактирования точки под- ключен к третьему входу олока редактирования текста, а второй выход - к четвертому входу блока буферной памяти. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что блок редактирования точек содержит реверсивный регистр сдвига, вход которого соединен с первым входом блока, первый узел сравнения, первый вход которого соединен с TpeTbHh входом блока, второй вход - с выходом реверсивного регистра сдвига и вторым выходом блока, а выход- с первым выходом блока, реверсивный счетчик, первый вход которого соединен с первым входом блока, второй вход - со вторым входом блока, а первый выход - с первым выходом блока, второй узел сравнения, первый вход которого подключен к третьему входу блока, а второй вход ко второму выходу реверсивного счетчика и два элемента И первой группы, первые входы которых соединены со вторым входом блока, вторые входы - С- , выходами второго узла сравнения и. реверсивного регистра сдвига, соответственно, выход первого элемента И первой группы соединен с первьтм выходом блока, а выход второго элемента И соединен со вторым выходом блока. Источники информации, принятые во внимание при экспоргизе 1. Патент США № 3731299, кл. 34О-324, 1975. 2. Соколов Г, В. Экранный пульт автоматизированной системы. Реферативная информация НИИЦВШ, серия Применение технических средств в учебном процессе, 1975, с. 29-33 (прототип).

fv

/3

Фаг. 2

1,

Фиг 3

/ Л (f)

е/ ii (ilVXJ

Л

.U| полная MaMoiAui iffr fO

SfiOM/aifffftef Я9

/