Устройство для отображения графическойиНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G06F3/153 

1

Иаобрегение относится к авгоматике и вычислительной технике н может быть использовано при построении устройств отображения информации в системах управления воэцушным дбижением, в комплексных системах отображения навигационной обстановки, а также в устройствах rpaejwnecKoro взаимодействия ОператорЭВМ.

Известно устройство для отображения графической информации, содержащее блок управления, вычислитель, блок памяти и блок сопряжения 1.

Недостатком известного устройства является необходимость в большом объв- ма памяти либо увеличении его оборудования пропорционально количеству воспроизводимой информации.

Наиболее близким техническим решением является устройство для отображения графической информации, содержащее блок управления, выходы котсфого подключены к управляющим входам регистров видеострок, первого вычислителя и

блока памяти, а вход соединен с выходом блока сравнения, и блок сопряжения, выхоц которого подключен к первому информационному входу блока памяти.

В известном устройстве в течение каждого цикла, длительность которого равна периоду строчной развертки, в оаном из регистров випеострок формируется цифровой эквивалент видеосигнала. Для этого каждый цикл работы устройства разбивается на Такты. Количество тактов в цикле соответствует количеству описаний линий, одновременно :ранящихся в блоке памяти. В каждом такте производится чтение из блока памяти описания одной линии и выдача в первый вычислитель, гае происходит сравнение кодов начальной и конечной точки линии с номером, текущей строки развертки, увеличенным на 1, и вычисление горизонтальной координаты точки пересечения линии со строкой, слецующей за формируемой через Котангенс угла наклона линии. Код видесюигнала, соответствую- 3 : щий линии, обрабатываемой в текущем такте, и имеющий 1 в разрядах, соответствующих: точкам, расположенным на отрезке между послацовательнымн точками пересечения линии со строкой, направляется в регистры виаесютрок. По оконча нии обработки линии с блок памяти переписывается описание новой линии на место закончившейся Ij. Однако в известном устройстве число одновременно отображаемы векторов опреаеляется объемом блока памяти, энач чителыао ш зрасгающем при большом нх . числе. Использование же блоков памятв с выборки в прсюессе аинамического формирования видеосигнала строк, определение гочки поасвега луча через котангенс yme наклона вектора к строке, которое требует большой разрядности кода для достижения приемлемой точности, привоаит к снижению быстрооействня, оеауздему в итэге к уменьшению максималь ного объема вывоаимой ииформаци.и. Устройство не обеспечивает также аффективной связи с ЭВМ, значение которой растет с ростом объема принимаемой янформации. Такям образом, цель изобретения - расширеыяе области применение устройства за счет возможности динамического изменения конфигурации и по; ожения формируемых из векторов фигур. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит второй вычислитель, вход которого подключен к выходу блока сопряжения, а выход - ко второму информационному входу блока памяти, ре« гистр текущих значений координат и регистр приращений координат, информационные входы которых соединены с первым выходом блока памятНл управляющие входы - с соответствующим выходом блоки управления, а выходы подключены ко входам первого вычислителя, регистр началь ных кэ динаТ векторов и репистр конечных коораинаг веиторов, информационные входы которых соецинены со вторым выхо дом блока aaiAKfs, управляющие вхойы с соответствующим выходим блсжа управления, а выходы подключены ко входам блока сравнения, и преобразователь кодов, информационный вход которого соединен с выходом первого вычислителя, управляющий вход - с соответствующим выходом блока управлений, а выход подключей к информационньпС входам регистров видеострок. 8 На чертеже приведена блок-схема устройства цля отображения графической информации. Устройство содержит блок 1 сопряже- ния, блок 2 памяти, первый вычислитель 3, регистр 4 текущих значений координат, регистр 5 приращений координат, регистр 6 начальных, координат вектора, регистр 7 конечных коордннат векторов, блок 8 сравне:;ия, второй вычислитель 9, блок 10 управления, первый регистр 11 видеострок, второй регистр 12 видеострок, преобразователь- 13 кодов. Преобразователь 13 кодов содержит арифметический блок, два дешифратора и TfMi счетчика, причем арифметический блок связан с обоими дешифраторами и двумя счетчиками, аругие входы которых и вход третьего счетчика соединены с блоком управления. При раэпожевии изображения моЖет использоваться как прогрессивная, так и черезстрочНая развертка. Описание дается для второго случая. Блок 1 сопряжения обеспечивает реализацию алгоритма взаимодействия между устройством и ЭВМ, а также участие оператора в процессе обмена информацией. Оно осуществляет прием данках в случав готовности и незанятости, выявление оши бок и сбойных ситуаций, организацию запроса, преобразование кода обмена ЭВМ с внешними устройствами в код устройства (например, двоичный) и т. д., а также управляет записью и передачей данных в блок 2 памяти и второй вычислитель 9. Блок 2 памяти служит для хракения на время цикла оперативной обстановки (время .неизменности динамической информации на экране) кодов начальных координат (Хи, Уц) з конечнойординаты ( У|), двойной величины приращения по координате Х-2 U X, а также начальных координаг X векторов предыдущего цикла, которые периодически считываются в течение его длительности. Блок 2 памяти состоит из нескольких регистров, в каждом из которых содержится информация об одной из величин Xi,, У, У|, 2 ДХ всех векторов. Второй вычислитель 9 производит расчет по начальным и конечным координатам векторов величины приращения точки засветки по каждой строке - X, определение по координатам окружности и радиусу, а для дуги по другим параметрам степени аппроксимации количества векто-

ров, необходимых для точного, качественного восприятия окружностей и цуг (н параметров аппроксимирующих векторов). С выхода второго вычислителя 9 удвоенная величина приращения (для прогресс ИННОЙ развертки -дХ)2йХ,ав случае окружностей и цуг - и соответствующие координаты векторов поступают в блок 2 памяти.

Регистр текущих значений координат 4, значений X Х,4-ПДХ Х, где ft Tjfc- 2, 4, 6, . . . , регистр прира шений координат 5 2 и X , регистр 6 начальных координат векторов и регистр 7 конечных координат векторов нвоб СОДвмы ОЛЯ циклической выдачи кодов copTseTCt вующих параметров. Они могут быть выполнены на многоразрядных регистрах, сдвига, а цля осуществления параллельной записи и выдачи информации содержать буферные комбинированные регистры или последние использовать вместо первой и последней ячеек регистров (под ячейкой понимаются разряды кода одного параметра). Разрядность регистров 6 и

7определяется количеством элементов расположения по кадру, а разрядность регистров текущик значений координат и приращений координат - количеством элегМентов разложения по строке н нвобх«злв- мой точностью отображения. Кольцо регистра текущих значений координат (Х) замыкается через первый вычнслиталь 3. Выкод регистра 5 приращений коорцииат связан с третьим входом первого вычисяй теля 3, Выходы регистров начальных я конечных координат векторов 6 и 7 сов динены со входами блока 8 сравн&кия.

Блок 8 сравнения предназначен для , определения соответствия кода строки,

следующей за текущей, с кодами начальных и конечных точек векторов, а также для сравнения содержимого первой (к выходу) ячейки регистра 5 приращений координат с величиной уставки 2 & X 2д tnax есть величина черезстрочноГО приращения точки засвета, выше которой ухудщается качество восприятия векторов имеющих небольшой угол наклона. Сигналы сравнения выдаются на блок 10 управ ления. Для исключения сравнения кодов после начала формирования вектора блок

8сравнения может включать логические схемы, выдающие значение проведения операций сравнения. Аналогично может быть выполнена автоматическая выдача значения Y-j. ° окончании вектора. Третий вход блока 8 сравнения связан со счетчиком строк (для

черезстрочного разложения через схему удвоения частоты), четвертый вход - со схемой . хранения уставки (может изменяться оператором). вых.од блока - с блоком 10 управления.

Блок 10 управления осуществляет временную синхронизацию всех блоков устройства, задает режим работы узла телевиэвонных разверток и регистров 11 и 12 вйдеострок, во время обратного хода луча по кадру (могут использоваться и не эани.1аемые оперативной информацией строк) начальную установку кодов X в регистре 4 текущих значений координат, а по окончании цикла оперативной обстановки - сброс в О всех регистров (4-7) и запись в них новой информации. При наличии свободных ячеек, код первой из которых присутствует на его входе, блок 10 управления блокирует сигналы с регистров начальных и конечных координат векторов 6 и 7, и проводит ускоренную прогонку регистров 4-7. Он содержит, например, управляемый задающий генератор со схемами деления для получения необходимых частот, триггер полукааров с автоматическим определением поля разложения или с помощью оператора, погическве схемы управления н счетчик цикла. Задающий генератор сделан управляемым для Того, чтобы ирнваэать к сети импульсы кадровой синхрониэаиив tt тем самым уменьшить воздв(Ы:твве на изображение искажений, связанных с питанием устройства от несинхронной сети. Блок 1О управления генерирует кадровые синхроимпульсы, строчные синхроимпульсы, импульсы сдвига регистров 6 и 7 начальных и конечных координат регистров 4 текущих .r значений координат X и 5 приращений координат, суммирования, тактовые импульсы для преобразователя кодов 14. Кроме того, блок 1О управления .вырабатывает импульсы с частотой строчной дискретизации, следующие во время прямого хода строчной развертки.

В регистрах 11 и 12 вндеострок хранится цифровой эквивалент видеострок. Наличие в разряде означает засвет дацной точки на экране, наличие О запирание луча. Каждый из регистров 11 и 12 разрядности m состоит из групи t - разрядных ( ) регистров. Схемы управлен я обеспечивают запись кодов точек в регистры по сигналам управления, поступающим с преобразователя 13 кодов.

Преобразователь 13 кодов служит для дешифровки двоичных коаав, поступающих с первого вычислителя 3 в позиционный код регистров видеострок. Устройство работает следующим образом

По каналу связи от ЭВМ поступают данные обработки сигналов, например, рааиолокаци жных станций, координаты специальных символов и данные (такие Kait скорость, курс н т. п.), к ним относя щиеся, помещаемые за рамкой оперативной обстановки либо внутри ее. В блоке 1 сопряжения происхоаит первичная обра.. ботка нформаайй, выдача в блок 2 п-:зыати кодов начальной и и УН и конечной координаты У) , а также других. во агорой вычмслитедь 9, который производит пересчет, поступающих значений параметров окружностей, дуг н других кривых в основные параметры векторов X ц, Уц , V(, 2 А X и запись их в блок 2 памяти. Для векторе вычисляется только величина приращения 2 ДХ.

С приходом сигнала i обновления информации и во время обратного хода луча по кадру блокш Ю управления осуществляется перезапись данных соответственно в регистры 4 текущих значений координат X ц , приращений 5 - 2 д X, начальных и конечных координат векторов бе 7 - Уц и У) . В каждом такте, количество которых равно количеству векторов, одновременно отображаемых на строке, в блоке 8 сравнвнкя кодов прои |ходит сравнение коца У номера начальной точки вектора и Уц неадера конечной точки вектора с номером текущей строки развертки, увеличенным на 1 , а также кода уставки и величины приращения 2й X. Если У М1@Шэше или равен У-р 1 код X; го{М1з «тальной координаты точки,пересечеакя вектора с формируемой строкой суммируется в первом вычислителе 3 с коаом приращений по X - 2дХ. В резульгвге образуется код . горизонтальной коероинаты точки пересечения линии со стросой, следующей за формируемой. Кое подается иа преобразователь 13 &WSOB. Пресбразователь 13 кодоЕ формирует I в разряде регастра видеострок 11 « 12, соогвегствующую точке X . Режим работы регистров 11 и 12 - завесь или считывание определяет блок 1О управления. Если Y ц S . блок 10 управления запреща ет суммирование содержимого ячеек ре-.гистров текущих значений 4 и арираще НИИ 5, а коды X и д X сдвигаются в последнюю ячейку. Это же происходит и

в том случае, если V-j. Y . Если 2АХ 2 д Х,.|,|,при условии, что V 4 Ут44 ° сигналу блока 8 срав нения блок 1О управления выдает величину 2йХ на преобразователь 13 кодов В следующем такте на выходах блока 8 сравнения выставляются Уц и У друго го вектора, и процедура повторяется. С приходом .следующей строки блок 10 управления режим работы регистров На регистры, в которых формируется код начавшейся строки, начинают поступать импульсы с частотой ig строчного дискретизатора блока 10 управления.

Формула изобретения

Устройство для отображения графической информации, содержащее блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам регистров видесютрок, первого вычислителя и блока памяти, а вход соединен с выходом блока сравнения и блок Сопряжения, выход которого подключен к первому информационному входу блока памяти, отличающее- с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности динамического изменения конфигурации и положения формируемых из векторов 4мгур, оно содержи, второй вычислитель, вход которого подключен к выходу блока сопряжения, а выход - ко второму информацноному входу блока памяти, регистр текущих значений координат и регистр приращений координат, информадионные входы которых соединены с первым выходом блока памяти, управляющий входы - с соответствующим выходом блока управления, а выходы подключены ко входам первого вычислителя, начальных координат векторов и регистр конечных координат векторов, информационные входы которых соединены со вторым выходом блока памяти, управляющие входы - с соответствующим выходе блока управления, а выходы подключены ко входам блока сравнения, и преобразователь кодов, информационный вход которого соединен с выходом первого вычислителя, управляющий вход - с соответствующим выходом блока управления, а выход подключен к информационным входам регистров вйдеострок.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 528590, кл. G 06 К 15/20, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР N 56640О, кл. Н 04 М 5/22, 1975 (протоги;).