Генератор векторов Советский патент 1982 года по МПК G09G1/06 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ото6рах ения информации на телевизионном экране. В различных устройствах при формировании Динамических изображений на телевизионном экране возникает необ ходимость формирования векторов, положение которых задается в плоскости экрана как в полярной, так и в декартовой системе координат. Анализ систем отображения динамический информации показывает, что одновременно управляемые символы на экране включают как правило не менее 30-50 векторов, набором которых формируются эти символы, например, индикаторы пилотажной информации. Другим важным требованием, предъявляемым к таким ин дикаторам является возможность получения совмещенного изображения сформированных индексов с информационной, картиной телевизионного изображения. Известно устройство для формир5вания отрезка наклонной лийии в любом месте телевизионного растра, содержащее устройства временной задержки по горизонтали и вертикали, ка)хдое из которых подключено к генератору формирования наклонной линии, к генератору сигнала круга, выходы которых подключены к логической схеме И, в которых информация о положении отрезка на экране задается в полярной .системе координат и, следовательно, они не могут быть использованы в качестве генератора вектора, где положение символа задается координатами точек начала и конца вектора ll. Однако недостатком является то, что каждое устройство может форми- . ровать лишь один отрезок на телевизионном экране. Известен генератор векторов, содержащий арифметическ |й блок и последовательнЬ соединенные блок входных регистров, блок преобразования 39 координат, подключенный к генераторам кадровых и строчных синхроимпульсов, и блок вычислений функцийГ Недостатком известного генератора векторов является возможность формирования одного вектора в каждом кадре отображения. Цель изобретения - повышение точности формирования одним устройством нескольких векторов () и расширение области применения устройства за счет формирования векторов с приз наками цветности. Поставленная цель достигается тем, что в генератор векторов, содёр жащий арифметический блок и последовательно соединенные блок входных регистров, блок преобразования координат, подключенный к выходам гене раторов кадровых и строчных синхроим пульсов, и блок вычисления функций, введены блок регистров интервалов строк, блок памяти кадра, формирователь кода подсвета строки с призна ком цветности, блок выходных регистров, регистр параметров, векторов и первый коммутатор, вход которого подключен к блоку преобразования координат, а выход - к входу блока регистраторов интервалов строк, выход которого подключен к первому входу арифметического блока, первый выход которого подключен к первому входу блока памяти кадра, второй вход ариф метического блока подключен к первому входу блока памяти кадра, второй вход которого подключен к генератору кадровых синхроимпульсов, а его третий вход - к регистру параметров век торов, соединенному с блоком вычисления функций, второй выход блока памяти кадра подключен к первому вхо ду формирователя кода подсвета строк с признаком цветности, второй вход которого под1спючен к арифметическому блоку, а выход формирователя кода подсвета строки с признаками цветности подключен к выходному регистКроме того, формирователь кода подсвета строки с признаками цветности содержит второй и третий коммутаторы, триггер и формирователи кода подсвета вектора, каждый из которых содержит блок ключей, входы которых подключены к. входам формироватепя, выходы - к реверсивному счетчику, регистру и к выходу элемента сравнения, первый вход которо-4го присоединен к регистру, а второй к выходу-реверсивного счетчика, который подключен к первым входам второго и третьего коммутаторов, вторые входы которых подключены к триггеру. На фиг.1 представлена функциональная схема генератора векторов; на фиг.2 - схема коммутатора и блока регистров интервалов строк; на фиг.З - схема формирователя кода подсвета строки с признаками цветности и блок выходных регистров. Устройство содержит арифметический блок 1, блок 2 входных регистров, блок 3 преобразования координат, выход генератора кадровых синхроимпульсов, выход 5 генератора строчных синхроимпульсов, блок 6 вычисления функций, блок 7 регистров интервалов строк, блок 8 памяти кадра, формирователь 9 кода подсвета строки с признаками цветности, блок 10 выходных регистров, регистр 11 параметров векторов, первый коммутатор 12, второй коммутатор 13, третий коммутатор 14, триггер 15, формирователь 16 кода подсвета вектору, блок 17 ключей, реверсивный счетчик 18, регистр 19, элемент 20 сравнения, выходной регистр 21 первой секции, выходной регистр 22 второй секции, первый блок 23 сравнения, второй блок 2 сравнения, элемент 25 совпадения, триггер 26,первый регистр 27 интервалов строк и второй регистр 28 интервалов строк. Генератор векторов работает следующим образом. Из блока 2 входных регистров векторов в блок 3 преобразования координат поступает .информация о каждом векторе, содержащая координаты его начала х, у и конца х,, у, т.е. Ц параметра на вектор. В блоке 3 преобразования координат преобразуются коды координат векторов х, у, X(ji У(2. Если координаты вектора заданы в полярной системе координат, то в блок 3 поступают также 4 параметра: 2 р - длина вектора, j - угол наклона вектора, х, Уц - координаты центра вращения вектора. В этом случае в блоке 3 преобразования векторов выполняется расчет, координат векторов, для чего может быть применен специальный вычислитель, который производит вычисления соотношений: f-cos iT Г1 ц- рс05Х j Psin J Угх Уц -р51П/ Из блока 3 координаты векторов (У-,, y,j) поступают на вход коммутатора 12, а координаты каждого векто а с интенсивность один раз в полукадр, поступают в блок 6 вычисления функций, где производится вычисление функции, равно ctgy, т.е. Л(Г) Ctqjl . а также значение функции (т), которая определяет длительность импульса подсвета вектора: J j:i tLYi:)f2 а.(т угУаГ Такой выбор функциональной зависимости ri(Tl позволяет формироват вектора, толщина которых на экране ЭЛТ практически не изменя.ется при перемене угла наклона линии. Рассчитанные функции ),Ч (1(у)и записываются по порядку номеров векторов в регистре 11 памяти векторов, причем функций М ()- шестнадцатиразрядным кодом, а функция qifJвосьмиразрядным двоичным кодом. Запись в регистр 11 осуществляется одновременно с вводом в блок 6 вычисления функций данных о следующем по счету вектора. Вычисление функции Mfj(y) должно осуществлятьс в течение времени tx так, чтобы выполнялось условие Ntx, где N - количество формируемых векторов с(АР кадровой развертки. Сле довательно,необходимо для вычисления функции (тр применять специализированное устройство деления двоичных чисел, например, микропроцессорный деЛ1тель. Расчет функции )Г) можно осуществить этим- we устройством. Из регистра 11 под действием кадрового синхроимпульса в течение обра ного кода кадровой развертки информа ция о всех векторах записывается в блок 8 памяти кадра. Таким образом, блок 8 позволяет разделить процесс записи рассчитанных в блоке 6 параметров и считывания информации, направляемой в арифметический блок 1. Арифметический блок 1 производит кратное суммирование при формировании координаты X ц для )-й стро кй по известной координате х для 1-й строки, при этом используется рекуррентное соотношение Xi+1- i ctgf- С) Координаты X ;;+ рассчитываются по выражению С) только для тех векторов, которые выполняют условия (5), (С) Hi Ч 5) или У,-, у Ун1 У г ) Проверка условия (6) производится коммутатором 12 и блоком 7 регистров интервалов строк. Коммутатор 12 содержит два цифровых блока 23 и 2k сравнения, на входы которых поступает цифровая развертывающая функция по кадру - y(t), пред ста вляюо(ая собой восьмиразрядный двоичный код координаты, изменяющейся в соответствии с кодом кадровойразвертки. На другие 1ВХОДЫ цифровых блоков 23 и 2k сравнения подаются координаты у ) и yq, начала и конца формируемых векторов. Если значение цифровой развертывающей функции находится внутри интер ала у -yjj, то на выходе первого блока 23 имеет единицу, которая через элемент 25 совпадения заносится &. ячейку первого или второго регистров 27 и 28 интервалов строк. Номер ячейки регистров 27 и 28 соответствует номеру того вектора, координаты у и уг1 которого в данный момент подаются на блоки 23 и 2k сравнения. Наличие двух регистров 27 и 28 обуславливается тем, что один из них при четном номере строки регистра 27 работает на запись, а регистр 28 в этот момент работает на считывание в арифметический блок 7. При нечет О номере строки регистр 28 работает на запись, а регистр 27 - на считывание. Управление записью и считыванием регистров 27 и 28 осуществляется R S-триггером 28, работающим в счетном режиме, на вход которого подаются строчные синхроимпульсы. Количество ячеек каждого регистра 7 и 28 определяется количеством фор лиpyeмыx векторов. Таким образом, если в ячейке регистров 27 и 28 записана единица, то для вектора, номер которого совпадает с номером ячейки регистра, в арифметическом блоке 1 производится .расчет координаты х . по выражению (4). При этом в каждый момент времени расйет новый значений векторов производится для строки (i 11) , a формирование видеоимпульсов - для i-M строки. Новое значение х записывает ся в блок 8 памяти кадра, а также через блок 17 ключей в двоичный реверсивный сметчик 18, входящий в формирователь 9 кода. Далее в регис 19 также через блок 1 ключей заносится величина х. -jf fiCTHUa блок 17 (слючей поступает тактовая частота в зависимости от знака t(y , увеличивающая или уменьша1 щая содержимое реверсивного счетчика 18. Содержимое счетчика 18 через коммутатор 13 или 14 поступает на адресные шины регистров 21 и 22, в ячейки которых заносится единица. Счетчик 18 изменяет свое состояние до тех пор, пока его значение не совпадет со значением кода, запи санного в регистре 19. В этом случае на выходе элемента 20 сравне ния появится сигнал, запрещающий доступ в формирователь 16 кода подсвета вектора с арифметического уст ройства 1 и блока 8 памяти кадра, а также подается сигнал на следующий свободный формирователь 16 разрешающий запись информации в него. Таким образом, значение xjj в виде адреса подается вместе с номером вектора, который является призн ком цвета, через первый или второй коммутаторы 13 и Н на одну из секций регистров 21 или 22, работающую на запись. В регистры 21 или 22 записывается единица по адресу х - , В следующий такт с реверсивного, сче чика 18 подается адрес, измененный на единицу. Блок 10 выходных регистров сВКлючает в себя 8 ОЗУ с организацией 256x1 и с временем выборки не хуже 120 НС. Восемь регистров 21 и 22 раз делены на 2 секции по k регистра, ИЗ которых одна секция в данную стро ку, работает на запись информации, а другая на считывание. Выбор k регистров секции обуславливается четырьмя (красным, зеленым, синим и черно-белым) цветами телевизионного индикатора, из которых можно получить любое другое сочетание цветов. На вход одной из секций регистров 21, работающих на считывание, подается цифровая развертывающая функция x(t) с тактовой частотой 2 -f строчное от одного из коммутаторов 13 или }Ц, которые управляются импульсами с R S-триггера 15 работающего в счетном режиме, на вход которого подается строчная частота. В соответствии с записанной.в регистрах 21 информацией получаем последовательность импульсов засветки векторов в данной строке. В другую секцию регистров 22 в этот момент производится запись информации о следующей строке. Предлагаемое изобретение по сравнению с известными, в том числе и с прототипом, позволяет увеличить точность формирования изображения и расширить функциональные возможности устройства за счет введения четырех блоков памяти коммутатора и схемы распределения кодов, позволяет уменьшить объем оборудования на борту летательного аппарата за счет исключения большого числа каналов для формирования большого числа векторов, снижение мощности потребления от источника питания одноканальной схемой, позволяет синтезировать произвольное динамически управляемое изображение на телевизионном экране с заранее заданной точностью. Цифровое исполнение функциональной схемы позволяет выполнить ее в микромо.дульном исполнении по интегральной технологии, что повышает в конечном счете надежность устройства. Формула изобретения 1. Генератор векторов, содержащий арифметический блок и последовательно соединенные блок входных регистров, блок преобразования координат, подключенный к выходам генераторов кадровых и строчных синхроимпульсов, и блок вычисления функций, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности формирования векторов и расширения области применения за счет формирования векторов с признаками цветности, в него введены блок регистров интервалов строк, блок памяти кадра, формирователь коа подсвета строки с пр|изнаками цветности, блок выходных регистров, регистр параметров векторов и первый коммутатор, вход которого подключен к блоку преобразования координат, а выход - к входу блока регистров интервалов строк, выход которого

подключен к первому входу арифметического блока, первый выход которог подключен к первому входу блока памяти кадра, второй вход арифметического блока подключен к первому выходу блока памяти кадра, второй вход которого подключен к генератору кадровых синхроимпульсов, а его третий вход - к регистру параметров векторов, соединенному с блоком вычисления функций, второй выход блок памяти кадра подключен к первому входу формирователя кода подсвета строки с признаками цветности, второй вход которого подключен к арифметическому блоку, а выход формирователя кода подсвета .строки с признаками цветности подключен к выходному регистру.

2. Генератор по п.1, о т л и чающийся тем, что формирователь кода подсвета строки с признаками цветности содержит второй и третий коммутаторы, триггер и формирователи кода подсвета вектора, каждый из которых содержит блок

ключей, входы которых подключены к входам формирователя, -выходы - к реверсивному счетчику, регистру и к выходу элемента сравнения, первый вход которого присоединен к регистру, а второй - к выходу реверсивного счетчика, который подключен к первым входам второго и третьего коммутаторов, вторые входы которых подключены к триггеру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Авторское свидетельство СССР № t 59786, кл, G 06 К 15/20, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР (Г i485 78, кл. G 06 К 15/20, 1977 fпрототип).