Устройство для отображения векторов на экране телевизионного приемника Советский патент 1980 года по МПК G06K15/20 

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано в устройствах вывода цифровых данных; . на экране телевизионного приемника для отображения графической информации Известно устройство для отображения векторов на экране ЭЛТ .с растро- вым отклонением-. Оно содержит память линии графика, два семиразрядных регистр десятиразрядный регистр, семи- и десяти радрядные сумматоры, логический компаратор, счетчик вертикальных позиций, триггер и логический блок. Память линии графика подключена к семиразрядному регистру, который связан с семиразрядным сумматором. Вторые входы этого сумматора соединены со вторым семираз рядны у1 регистром, а выходы подключены к младшим семи разрядам :десятйразрядного сумматора. Входы старших семи разрядов десягиразрядного сумматора .соединены со вторым семиразредным реГистром, а выходы десяти разрядов сум матора - с выходным десяггиразрядным регистром, который подключен к логическому компаратору. Вторые входы логического компаратора связаны со счетчиком вертикальных позиций, Выходы со входами триггера и логическим блоком. Выходы триггера связаны с тем же логическим блоком i , Недостатком описанного устройстве, является то, что оно не|ПЪзволяет воспроизводить линию между любыми двумя точками телевизионного растра. С помошью этого устройства можно отобразить векторы только между точками, лежащими на вертикальных сторонах сегмента, размер которого равен 128 позициям по координате У и 8 позициям по координате X. Это ограничение не позволяет ото бражать гфоизвольные графические изображения. Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее счетчик позиций по координате У,:. четыре блока сравнения, блок управления, регистры кодов по координате У начальной и конечной точек вектора, блок памяти, накопительный сумматор, регистр кода приращения по координате X, регистр кодов по координате X, форми рователь сигналов подсчета, счетчик по- аидий по координате X, видеоусилитель, телевизионный приемник и синхрогенератор. Счетчик позиций по координате У :подключен к двум блокам сравнения/вторыё входы которых соединены с выходами разрвдов регистров кодов по координате у начальной и конечной точек век тора, Выходыблоков сравнения связаны с блоком управления, который подключен к накопительному сумматору и регистру кода по Координате X, Блок памяти соединен со входами регистров кодов по коо динате У начальной и конечной точек век тора, со входами регистра кода приращения координаты X, со входами накопитель ного сумматора и регистра кодов по Koop динате X. Регистр кода приращения координаты X соединен с формирователем сигналов.подсвета и с накопительным сумматором, который подключен к регист ру кодов по координате X . Выходы раз рядов накопительного сумматора и регист ра кодов по координате X соединены с рервыми входами третьего и четвертого блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выходам разрядов счетчика позиций по координате X, а выходы к формирователю сигналов подсвета. Выход последнего соединен с видеоусилителем, который подключен к телевизионному приемнику. Кроме того, синхрогене ратор соединен со счетчиком позиции по координате У и блоком управления, с телевизионным приемником, со счетчиком позиций по координате X, с накопительным сумматором и с регистрами кодов по координате X, кодов по координате у начальной и конечной точек и кода прира щения координаты X 2 . Это устройств позволяет отображать на- экране телевизионного приемника за один кадр только один вектор между любыми двумя точкам в пределах растра. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет увеличения объема отображаемой ин формации в одном кадре. Эта цель достигается тем, что в устройство для отображения векторов на экране телевизионного приемни1й содержащее первый и второй блоки сравнения подключенные к счетчику позиций по координате У, связанному с синхрогенератором, соединенным с блоком управления, со счетчиком позиций по координате X и телевизионным приемником, подключенным к видеоусилителю, связанному с формирователем сигналов подсвета, соединенным с третьим и четвертым блоками сравнения, подключенными к счетчику, позиции по координате X, регистр кода конечной точки вектора по координате У связанный со вторым блоком сравнения и блоком памяти, подключенным к последовательно соединенным регистру кода приращения по координате X, накопительному сумматору и первому регистру кода по координате X, связанному с блоком управления, в не го введены пятый и шестой блоки сравнения, подключенные к счетчику позиций по координате У, логический блок, соединенным с первьш, вторым, третьим и четвертым блоками сравнения, с блоком управления и накопительным сумматором, счетчик позиций по координате У, подключенный к первому и пятому блокам сравнения, к блоку памяти и к логическому блоку, второй регистр кода по координате X, связанный с первым регистром кода по координате X и третьим блоком сравнения, третий регистр кода по . координате X, соединенный с накопительным сумматором и четвертым блоком сравнения, триггер, подключенный к регистру кода приращения по координате X и к формирователю сигнала подсвета, дешифратор, связанный со счетчиком позиций по координате X и блоком управления, и блок задержки, подключенный к дешифратору, триггеру, первому, бтЪрому и третьему регистрам кода по координате X, к накопительному сумматору, к регистру кода приращения по координате X, к счетчику позиций по координате У и к регистру кода конечной точки вектора по координате У, соединенному с шестым блоком сравнения, Структурная схема предлагаемого устройства представлена на чертеже. Устройство содержит счетчик позиций по координате У 1, первый 2 и второй 3 блоки сравнений, регистр кода конечной точки вектора по координате У 4, блок памяти 5, регистр кода приращения по координате X 6, накопительный сумматор 7,первый регистр кода по координате X 8,блок управления 9, третий 10 и четве тый 11 блоки сравнения, формирователь сигналов подсвета 12, счетчик позиций по координате X 13, видеоусилитель 14 5.7 телевизионный приемник 15 и синхроге- нератор 16. Счетчик позиций по координате У 1 подключен к блокам сравнения 2 и 3. Ълок сравнения 3 связан с регистром ко да конечной точки Beicropa по координате У 4, который подключен к блоку памяти 5. Блок памяти 5 соединен с регистром кода приращения по координате Х- 6, с сумматором 7 и регистром кода по коор|динате Х.8, которые связаны между собой. Синхрогенератор 16 подключен к счетчику позиций по координате У 1, к блоку управления 9, к счетчику -позиций по координате X 13 и к телевизионно- му приемнику 15. Блок управления 9 соединен с регистром кода по координате X 8. -Счетчик по.эиций по кЬордрнате X 13 связан с блоками сравнения 10 и

11, выходы которых подключены к форми- 20 точки вектора. рователю сигналов подсвета 12,. Последний соединен с видеоусилителем 14, подключенным к телевизионному приемнику 15. Устройство содержит, также пятый 17 и шестой 18 блоки сравнения, логический блок 19, счетчик 20 .позиций по координате У, пересекающих вектор, второй 21 и третий 22 регистры кодов по координате X, триггер 23, дешифратор 24 и блок задержки 25. Блоки сравнения 17 и 18 подключены к счетчику позиций по координате У 1. Блок 19 соединен с выходами блоков сравнения 2, 3, 17 и 18, с блоком управления 9 сумматором 7. Счетчик 20 позиций по координате У, пересекающих . вектор, связан с логическим блоком 19, со входами блоков сравнения 2 и 17 и с блоком памяти 5. Входы блока сравнения 18 подключены к выходам разрядов регистра кода конечной точки вектора по координате У 4. Регистр кодов по координате X 21 .включен между регистром кодов по координате X 8 и блоком срав нения 10. Регистр кодов по координате X 22 связан с сумматором 7 и блоком сравнения 11. Триггер 23 соединен с регистром кода приращения по координате X 6 и с формирователем сигналов подсве та 12. Дешифратор 24 подключен к счетчику пйзипий по координате X 13 и блоку управления 9. Блок задержки 25 связан с дешифратором 2,4, триггером 23, с регистрами кода по координате X .6, 21 и 22, сумматором 7, регистром кода при;ращения по координате X 6, счетчиком 20 позиций по координате У, пересекаю1щих , ,вектор и с регистром кода конеч{10Й точки вектора по координате У 4. Счетчик позиций по координате У служит для подсчета импульсов, следующих с частотой телевизионных строк в течение макростроки одного кадра. Блоки сравнения 2и 17, предназначены для сравнения кодов, поступающих со счетчиков 1 и 20, при этом блок сравнения 2 определяет равенство кодов, а блок сравнения 17 - неравенство (больще или меньше) кодов. БЛОКИ сравнения 3 и 18 предназначены для определения равенст.ва и неравенства кодов текущих телевизионнь« строк со счетчика 1 и кода с регистра. Регистр кода по координате У конеч- ной точки вектора 4 предназначен для хранения кода координаты У конечной . БЛОК памяти 5; служит для хранения, данных о всех векторах, которые необходимо отобразить в течение одного кадра. Регистр кода приращения по коорди нате X 6 предназначен для хранения кода приращения со знаком в течение сегмента, предшествующего текущему. Сумматор 7 служит для получения кодов по координате X, соответствующих вектору на текущей телевизионной строке, В начале каждого сегмента в сумматор записывается код по координате X начальной точки вектора, воспроизводимого в следующем сегменте. Регистр 8 предназначен для хранения кодов по координате X, соответству-ющик вектору на предществующей телевизионной строке. Блок управления 9 служит для формирования сигналов опроса блока 19, а также для формирования сигналов переписи кода из сумматора 7 в регистр кода по координате X 8. Блоки сравнения 10 и 11 предназначены для определения моментовсовпадения кодов, хранящихся в регистрах 21 и 22, с текущим кодом позиций по координате X. . Формирователь 12 служит для формирования -видеосигнала, соответствующего вектору на текущей телевизионной строке, Счетчик позиций по координате X 13 предназначен для счета импульсов, соответствуют их позициям по координате X. Разрядность счетчика соответствует величине сегмента. В конце каждого сегмента счетчик сбрасывается в нуль. Видеоусилитель 14 служит для усипе-ч НИИ сигнала, поступающего с формирователя сигнала подсвета 12. Телевизионный приемник 15 предназначен для воспроизведения на экране с4юрмированных видеоимпульсов. Сйнхрогенератор 16 служит для форм рования стандартных сигналов синхрони зацйй, к которым относятся импульсы кадровой и строчной разверток, гасяшие и синхронизирующие импульсы. Смесь этих сигналов поступает на телевизионный приемник. Кроме этой смеси синхрогенератор вырабатывает синхронные сигналы, соответствующие позициям по координате X. Логический блок 19 служит для форм рования сигналов при появлении опредепеиных сигналов с выходов первого , вто рого, пятого и шестого блоков сравнения. На nepiBOM выходе блока 19 сигнал Пбявлйется при выполнении условия УП , на втором вь)ходе при условии vc-jp VCXP п и на третьем выходе при условии , п Х:ТР . Счётчик 20 позиций по координате У, пересекающих вектор, служит для хранения координаты У начальной точки вектора и для подсвета импульсов, следующих с частотой телевизионных строк, начиная с начальной точки вектора и до конечной. Регистры 21 и 22 предназначены для хранения кодов по координате X, соответствующих вектору на текущей телевизионной строке в течение текущего сегмента, Триггер 23 служит для хранения знак - - - - - - кода приращения координаты X (направле ния вектора) в текущем сегменте, Дещйфратор 24 служит для ТбВДеления сипшла, соответствующего величине сегмента. Этот сигнал используется в блоке управления 9 кик начало текущего сегмента, Блок задержки 25 предназначен для формирования сигнала, задержанного на полобйву периода импульсов, соответст- ву1йших позициям по координате X, для переписи рассчитанных данных в предыдущем сегменте на сумматора 7, регист 8 и регистра 6 в триггер 23, в регистры 21 и 22 для воспроизведения в теку щем сегменте, а также для записи новых даннЬ1х, соответствующих вектору следую щего сегмента, вз блока памяти 5 в ре- гистры 4, 6, 8 сумматор 7 и счетчик 2 Отображение графической информации на экране телевизионного приемника иепесообразно осуществлять при разбиении телевизионного растра на сегменты, Каждый сегмент содержит одинаковое ко;личество позиций по координате У (телевизионных строк) и по координате X, Ееfi . ли вектор превьпиает размеры сегмента, то в ЭВМ он будет предварительно поделен на микровекторы, каждый из которых соответствует определенному сегменту, . Из ЭВМ информация о микро векторах . записывается в блок памяти 5, С помощью предложенного устройства можно отобразить, в каждом сегменте только один микровектор, соединяющий в сегменте любые две точки. Если через .сегмент проходят два или несколько векторов/ то необходимо использовать для отображения соответствующее число устройств. Одно устройство позволяет отобразить на экране число микровекторов, соответствующее числу сегментов теле- визионного растра. В течение калодой макростроки, соответствуюа ей одному горизонтальному ряду сегментов, счетчик позиций по координате У 1 считает импульсы, соответствующие частоте телевизионных строк и поступающие с синхрогенератора 16. При переходе к новой икростроке счет импульсов начинается сначала, С выхода синхрогенератора 16 в течение развертки каждой телевизионной . строки на счетчик позиций по координате X 13 поступают импульсы (СГ)с частотой, соответствующей позициям по координате X, Счетчик 13 включается в начале каждого сегмента и сбрасывается в нулевое состояние в конце гсаждого сегмента. Число гюзвдий по коорд1шате X, соответствующее сегменту, дешифриру- ется с помощью дешифратора 24. С выхода дещифратора 24 сишал Начало сегмента поступйет в блок управления . 9 и разрещает прохождение очередного сигнала б с синхрогенератора 16 на . блок 19. Каждый сигнал Начало сегмента . с выхода дешифратора 24, задержанный с помощью блока задержки 25, поступает, на синхровходы входных и промежуточньцс блоков. Этот сигнал переписывает в промежуточные блоки 21, 22 и 23 рассчитанную информацию для воспроизведения ее в следующем сегменте. В periierTp 21 переписывается код из регистра 8, в ре,9 739591IP

гистр 22 код из сумматора 7, и на добавляют к содержимому сумматора

.Григгере 23 фиксируется знак кода при- 7 ( к коду Х код приращения крорди ращения координаты X ид регистра 6.наты X (± X) с выхода регистра кода

Кроме того, сигнал Начало сегмента,приращения Координаты X 6. Кроме того,

поступив на синхровходы входных, блоков,5 сигнал с выхода блока 19 поступает в

переписывает из блока памяти 7 для оче-блок управления 9 и закрывает выход редкого сегмента следующие данные о векторе; 1.Код координаты У начальной точки вектора.У0 , который записывается в счетчик 20 позиций по координате У , соответствующих в.ектору. . 2.Код координаты У конечной точки вектора У , который записывается в регистр кода по координате У конечной точки вектора 4. Начальной точкой любо вектора является точка с меньшей координатой У , так как развертка телевизионных строк идет сверху и любой вектор воспроизводится сверху вниз. 3.Код приращений координаты X со .знаком (тангенс угла наклона при Л y Где У расстошше между двумя телевизионными строками), который записывает ся в регистр кода приращений координаты X 6. 4. Код координаты X начальной то ки вектора XQ , который записывается в сумматор 7 и регистр 8. Код с выхода счётчика позиций по координате У 1 ( VCTP ) поступает на блоки сравнения 2, 3, 17 и 18, На BTOpbie входы блоков сравнения 2 и 17 подается код с выхода счетчика 20 позиций по координате У, соответствующих вектору (первоначально этот код равен У - коду координаты У начальной точки вектора). На вторые входы блоков сравнения 3 и 18 подается код У конечной точки вектора. Блоки сравнения формируют один из трех вариантов сигналов больше, равно или меньше. Эти сигналы поступают в блок 19. В начале сегмента при разворачиванииочередной телевизионной строки все выхОдимые сигналы блоков сравнения 2 и 17 опрашиваются сигналом б в блоке 19. При этом : Ул-г1 Уо.Усгъ- возможны три ситуации: или . В:ли , то с выхода логиче /tore блока 19 сигнал поступит в блок управ-пенин 9 и прекратит поступление сигналов б . Таким образом, пока раэвертка телевизионных строк .не достигнет начала вектора, устройство тает. Если V(;-(p Vo , то на выходе блока 19 появляется сигнал, который для сигналов б, В конце развертки этого сегмента сигнал Начало сегмента с выхода блока , задержки 25 переписы- вает код (XQ ± Х) из сумматора 7 в . регистр 22 и код Х из регистра 8 в регистр 21 для отображения этих вели-., чин при развертке строки в следующем сегменте. Этот же сигнал записывает. очередные данные, из блока (. памяти 5 во входные блоки. Бели разворачиваемая строка пересекает вектор, т.е.VC-IP 0, то сигнал б в блоке 19 опрашивает выходы блоков сравнения 3 и 18. EcлиVc p Vv , то блок 19 вырабатывает сигнал,, который поступает на вход счетчика - позиций по координате У, соответствующих вектору 2% и добавляет к коду У единицу. т.е. на счетчике 20 ..формируется код УСТР Уо +1... Одновременно со второго выхода бло-т ка 19 сигнал переписывает в сумматор 7 код из регистра 6. При этом в сум- маторе 7 формируется код (). В этом случае не формируетсяси1 нал на третьем выходе блока. 19, который перекрывает поступление сигналов бГ Этот сигнал поступает со второго выхода блока, управления 9 на синхровходы регистра кодов по координате X 8 и переписывает в него код из старщих разрядов сумматора 7. При этом код в сумматоре 7 не изменяется. Сигнал б с первого выхода блока управления 9 скова поступает в блок 19 для опроса вь ходов блоков сравнения Теперь сравниваются коды УСТР И УО + 1. УС-ТР УО + i то формируются сигналы на втором и третьем выходах блока . 19, добавляется приращение +АХ к коду (XQ +Х) в сумматоре 7 и устройство прекращает работу.. Если УС-Т УО + 1, то формируются .сигналы на первом и втором выходах блока 19, к счетчику 20 добавляется еще одна единица, а к коду в сумматоре 7 еще раз добаШтяется приращение 1+ и т.д до тех пор, пока У -гр |и работа устройства останавливается. Если У.р У , то устройство не работает, так как разворачиваемая строка проходит ниже конца вектора, ив, .этом случае отображение не требуется. Пр.и переходе к спедующему текущему сегменту щ экране отображаются те значения, которые бьши подсчитаны в пре дыдушем сегменте. Коды изсумматора 7 и регистра .8 переписываются в регист« ры 21 и 22, а на триггере 23 запоминается знак приращения л, X . Код в регистре 21 отличается от кода в регист ре 22 .на величину приращения координаты Х{±АХ). При развертке строк в тет:сущем сегменте код с выходов разрядов счетчика позиций по координате X 13 поступает на блоки сравнения 10 и 11, на вторые входы которых подаются коды с выходов разрядов регистров 21 и 22. При равенстве кодов на выходах блоков сравнения формируются сигналы, которою поступают на блок формирования сигна лов подсвета 12. В f BHCHMOcfи от знак приращения координаты X формирователь сигнала подсвета 12 вьфабатывает строб либо от координаты Х-, -ДХ до X, , либо отХ(ДО X, +ЛХ. Строб подсвета с выхода формирователя 12 проходит через видеоусилитель 14 на телевизионный при емник 15, где отображается в виде подсвета участка строки. На второй вход ..телевизионного приемника 15 поступает сишсросмесь с выхода синхрогенератора 16 Предложенное устройство позволяет увеличить объем,отображаемой информации в одном кадре. По сравнению с пр тотипом вместо одного вектора в кадре появляется возможность отображения М-векторов, гд.е М - число сегментов, на которые разбит телевизионный растр (если размер сегмента 8x8, то при размере сегмента 16x16 ). В предлагаемом устройстве существен но сокращш обьем оборудования, так как для отображения тех же М векторов с помощью прототипа необходимы М устройств (в 4096 раз ип.и в 1024 раза больше). Формула изобретения Устройство для отображения векторов на экране телевизионного приемника, содержащее первый и второй блоки сравнения, подключенные к счетчику позиции по координате У, связанному с синхрогенератором, соединенным с блоком управ79112 ления, со счетчиком позиций по координате -Х и телевизионным приемником, подключенным к видеоусилителю, связан- , ному с формирователем сигналов подсвета, соединенным с третьим и четвертым блоками сравнения, подключенными к счетчику прзиций по координате X, регистр кода конечной точки вектора по координате У, связанный со вторым блоком сравнения и блоком памяти, подключенным к последовате; ьно соединенным регистру кода приращения по координате X, накопительному сумматору и первому регистру кода по координате X, связанному с блоком управления, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения объема отображаемой информации в одном кадре, в него введены пятый и шестой блоки сравнения, подключенные ксчетчику позиций по координате У, логической блок, соединенный с первым, вторым, третьим и четвертым блоками сравнения, с блоком управления и накопительным сумматором, счетчик позиций по координате У, подключенный к первому и пятому блокам сравне- ния, к блоку памяти и к логическому блоку, второй регистр кода по координа- те X, связанный с первым регистром кода по координате X и третьим блоком сравнения, третий регистр кода по координате X, соединенный с накопительным сумматором и четвертым блоком сравнения, триггер, подключенный к регистру кода приращения по координате X и к формирователю сигнала поцсвета, дешифратор ,, связанный со счетчиком позиций по ко- , ординате X и блоком управления, и блок задержки, подключенный к дешифратору, триггеру, первому, второму и третьему регистрам кода по координате X, к накопительному сумматору, к регистру кода приращения по координате X, к счетчику позиций по координате У и к регистру кода конечной точки вектора по координате У, соединенному с. щестым блоком сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патен т США № 3686662, Kn.340-324jA, 1972.. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2132814V24, по которой, принято положительное решение от 12.05.77 (прототип).