HU180133B

HU180133B - Equipment for displaying and storing tv picture information by means of useiof a computer access memory

Info

Publication number: HU180133B
Application number: HU80801110A
Authority: HU
Inventors: Bela Endroedi; Zsuzsa Szenes
Original assignee: Szamitastech Koord
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1983-02-28
Also published as: EP0051655B1; SU1277910A3; EP0051655A1; WO1981003234A1; EP0051655A4; US4675842A

Description

Berendezés televíziós képinformáció megjelenítésére és tárolására

Λ találmány tárgya berendezés televíziós képinformáció megjelenítésére ás tárolására sz/unitógépes hozzáférésű memória felhő sznál á. sávul.

Λ találmány szerinti berendezés a számítástechnika széles területón grafikus display formájában alkalmazható.

A grafikus display alkalmazások elterjedése a televíziós monitorok ós számitógópvezérlós megfelelő összekapcsolásának köszönhető. Λζ ilyen berendezések számos típusa már ismert.

Ezeknek az ismert berendezéseknek közös jellemzője, hogy központi óragenerátoruk van, amely oiragenerátort vezérel, ez utóbbi generálja a vízszintes és függőleges kép és memória ólmokét, és a oimgenerátor szinkron egységgel kapcsolódik, A számítógép felé a berendezéshez tartozó interfaoe teremt kapcsolatot, és ez megfelelő időközökben hozzáférhet a oimgenerátorról címzett véletlen hozzáférési! memóriához, amelyet memória vezérlő vezérel, A memória adatbuszához digi tál-analóg átalakító csatlakozik, és ez kimenetén előállítja a színes vagy feketefehér rendszeri! normál televíziós monitor számára a szabványos videó Jelet,

A véletlen hozzáférésű memóriákat alkalmazó Ismert berendezéseknél a számitógépes hozzáférést a sorvisszafutási vagy képvlsszafutási idő alatt biztosítják. Mivel a sorok 64 jus alatt ismétlődnek, a sorvisszafutási idő alatt megoldott'számi tógéphozzáférés megszabja a számitógép felől a hozzáférési időt.

Ha a memória a számítógép felé viszonylag rövid ideig tud

-1180.133 rendelkezésre állni, akkor az in.f ormáoióf rissitósl sebesség, vagy az időegység alatt a memóriából kihozható Információ menynyisóge lecsökken.

Λ sebesség növelésére általában memóriakapacitás növelés kínálkozik megoldásként, ez azonban ismert módon nagyon költségigényes. Λ fenti típusú berendezések ái-ának döntő részét az alkalmazott memóriaelemek ára határozza inog, ezért a memóriaelemek számának redukálása elsőrendű szempont.

Az Ismert megoldósoknál memórianövekedést Jelent az a körülmény is, hogy a televíziós lehetőségek által biztosított felbontáshoz Jó hatásfokkal általában nem rendelhető hozzá memóriát art alom, azaz megfelelő felbontás esetén a szükséges memóriaelemek tárolási kapacitását csak részlegesen használják ki, és ezzel a hatásfokot csökkentik.

Λ véletlen hozzáférésű memóriák közül fajlagos kötség szempontjából a dinamikus RAM memóriák a legkedvezőbbek. Ezek működtetéséhez azonban arra van szükség, hogy igen rövid, mintegy 2 ms-os időtartamon belül a memória összes elméhez hozzáférés törtónjon, A telvizlós elvet követő vízszintes és függőleges memóriacimzós alkalmazása mellett ezt a feltételt nehezen lehet biztosítani. Javasoltak már cjmkorrekciót véletlen hozzáférésű memóriák alkalmazásánál, itt azonban a képszerű és a programozók által Jól kezelhető vízszintes és függőleges elmek helyett korrigált elmekkel kellett dolgozni, ami a felhasználás és ellonőrzós szempontjából egyaránt hátrányos volt.

A találmány feladata olyan berendezés létrehozása televíziós képinformáció megjelenítősére és tárolására, amely számitógépes hozzál érésű memóriával rendelkezik, és ahol a meinóriakihasználás az ismer telinél kedvezőbb, a számítógép felől a hozzáférési idő a soridőnél nagyságrendekkel kisebb, a számítógép felé és folől az információáramlás sebessége nagy, azaz a teljes kép átirási ideje kicsi, továbbá amely lehetővé teszi a hatékony dinamikus RAM momóriák alkalmazását.

Λ kitűzött feladatot olyan berendezés kidolgozásával oldottuk meg, amely alkalmas televíziós képinformáció megjelenítésére ós tárolására számitógépes memória felhasználásával, és ennek a berendezésnek központi óragenerátora, ezzel összekapcsolt, függőleges és vízszintes képcimeket előállító oimgenerátora, a oimgenerátorral összekapcsolt és sor-, valamint képszinkron. jeleket előállító szinkronegysége, a számitógép felé kapcsolatot teremtő interface-e, a oimgenerátorral címzett véletlen hozzáférésű memóriája, memória vezérlő egysége, továbbá a memória adatbuszához csatlakozó, videojelet létrehozó digitálanalóg átalakítója van, és a berendezést a találmány szerint az jellemzi, hogy dinamikus véleltlen hozzáférésű mernóriuelemekből felépített memóriája van, amelynek oimbemenetei oiitunódositó áramkörön át vannak vezérelve, a oimmódosltó áramkör bemenetel cimkapcsoló egység kimenetéhez csatlakoznak, ennek első bemeneti csoportja a olmgenerátor oirabuszánok meghatározott olmvonalaival, második bemeneti csoportja pedig az interfaoe meghatározott olmvonalaival van összekötve, a memória adatbusza adatkaposoló egység bemenetével van Összekötve, ennek első kimeneti csoportja párhuzamos -soros átalakító, oélszerüen léptetőrogiszter párhuzamos bemenetelhez, második k4ménéti csoportja pedig multiplexer multiplex bemenetelhez csatlakozik, a multiplexer kiinenete az interfaoe adatvonalával van összekötve, továbbá a cimkaposoló egység és az adatkaposoló egység vo-2-

180.133 zérlő bemenetel a oimbusz alacsony helyértekü egyik vízszintes óim bitvonalával van összekötve, a párhuzamos-soros átalakító a legalacsonyabb helyértékü vízszintes elmek bitvonalával vezérelten van bekötve, a multiplexer állapotkijelölő bemenetel az interfaoe legalacsonyabb helyértékü vízszintes címeinek bitvonalaival vannak összekötve, és a digitál-analóg átalakító digitális bemenet© a párhuzamos-soros átalakitósoros kimenetelével van összekötve.

A berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a memói'ia adatbusza, az adatkaposoló egység, a párhuzamos-soros átalakító és a multiplexer, valamint az ezeket összekötő buszok kétirányú adatforgalomra vannak kiképezve, és a párhuzamos-soros átalakító soros bemente analóg-digitál átalakító digitális kimenetével van összekötve.

A ciminódositó áramkör be- és kimenetel között előnyösen az alábbi logikai kapcsolat áll fenn:

X₈ = X’gj X₉ = X*₉i Y₆ = Y’_ól Y_? = Y’_?; ha Y O és = X’gj 1 = X»₉j Χθ = Y’gj X = Y»_?; ha Y_? = 1;

ahol az x.ée y^ elmek a cimbusz megfelelő vízszintes és függőleges bitvonalainak állapotát jelzik, az x.'és y.'elmek pedig a oimmódosltó áramkör kimenetén levő címvonalak módosított vízszintes és függőleges cimvonalaiót, Ezzel a szükséges memóriakapacitás közel n felére csökkenthető,

A félkópenkónti váltott soros letapogatással összhangban előnyös, ha a memória memóriaelemeinek mindegyikéhez egy-egy másik memóriaelem van hozzárendelve, ós az igy képzett memóriaelem párok közül az egyik Y - 1, a másik pedig Y - O feltétellel van érvényesítve.

A találmány szerint kialakított berendezés valóban megoldja a kitűzött feladatot, mert dinamikus RAM memóriaelemek alkalmazásával építi fel α inomóriát, annak frissítéséről kellő időben gondoskodik. A számítógép felé a memória éppen annyi ideig áll rendelkezésre, mint a monitor felé, igy az információ beviteli és kihozatali sebessége nagy, a számitógép felöl pedig a hozzáférési idő átlagosan 1 zus körül van.

i memórinelemek kihasználtsága ugyanakkor· kedvező, amit a oimmódosltó áramkör tesz lehetővé.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesen.

Λ rajzon az

1. ábra a monitor kéjíernyGjénelc vázlata a vízszintes ós függőleges felbontás szemléltetésére, α

2. ábra az 1. ábrának megfelelő vázlat, ahol a függőle- ges és vízszintes képhatárok mellett a címek felső négy bitjeit is feltüntettük; a

3. ábra a látható képterület lefedéséhez szükséges memó- ria vázlatos képe, a

4. ábra a 3, ábrához hasonló memóriatérkép transzformált memóriaterületekkel az

5. ábra a cimmódositó áramkör multiplexeres kivitelének kapcsolása, a

6« ábra a találmány szerinti berendezés általános tömbvázlata, és a

7. ábra a 6. ábrán vázolt berendezés memóriaf©lépitósének egy lehetséges kiviteli alakját szemlélteti.

180.133

Az 1. ábrán televíziós monitor képernyőjén látható lcép tér illetet vázoltunk, A feladatot az képezi, hogy milyen módon célszerű ehhez a képterülethez memóriát hozzárendelni, Ila a szabványos. 4:3 arányú képméretet tartjuk meg, és közel azonos mértékű vízszintes és függőleges felbontást szeretnénk elérni, akkor a televíziós lehetőségek legteljesebb kihasználását az képezi, ha a függőleges felbontást soronkénti finomsággal végezzük, azaz minden látható sorhoz külön memóriatartaImát rendelünk. Kópváltáskor a sorok nem láthatók, ezért a látható sorok száma kisebb az egy képhez tartozó összes sor számánál. Szabványos 625-soros televíziós képvisszaadás esetén a rendszerben rejlő lehetőségeket igen jól kihasználjuk, ha a vízszintes sorok közül például 576 sor részére biztosítunk memória fedezetet, A későbbiekből kitűnik majd, hogy ez a sorszám több szempontból előnyös,

A kép függőleges és vízszintes méretének rögzített 4:3-os arányából a vízszintes felbontásra /azaz a megjeleníthető függőleges vonalak számára/ 768-as érték adódik. Valóban, ekkor a 4:3 arányt biztosítottuk, mert az egy sorban lévő képpontok száma: 768 = 12 x 64 és az egy oszlopban lévő képpontok száma; 576 = 9 x 64.

Ila ilyen nagy felbontásra ninos szükség,: altkor a későbbiekben belátható módon lényegében azonos rendszertechnikai felépítés mellett negyedakkora tárlekötéssel mindkét irányban fela ekkora felbontást célszerű megvalósítani, ahol az egy sorban lévő képpontok száma: 384 r- 12 x 32; és az egy oszlopban lévő képpontok száma: 288 - 9 x 32.

Az alábbiakban a viszonyokat a nagy felbontás mellett ismertetjük. Az 1. ábrán láthatjuk, hogy az egymástól megkülönböztetendő összesen 768 vízszintes állapotot tiz bináris óira képes kijelölni az 576 megkülönböztetendő függőleges állapotot is. Valóban, kilenc óim még kevés lenne az összes függőleges állapot meghatározására is, mert kilenc óim 2^y = 512 állapotot tud csak kijelölni, ami nem elegendő a szükséges 576 állapothoz, Λ televíziós monitor minden tárral fedett elemi képpontját ezért tiz vízszintes, és tíz függőleges bináris óim értéke jelöli ki,

Λ 2. ábrán a látható képterületet Ismét felvázoltuk, de most azt vízszintes irányban 12, főggóleges irányban pedig 9 elemi tartományra osztottuk. Egy-egy ilyen elemi tartomány és mindkét irányban 64 képpontot, összesen tehát tartalmaz. A bináris elven felépített címzésből következilc, hogy minden ilyen elemi tartományon belül az egyes pontokat a vízszintes és függőleges elmek legkisebb helyértékü hat-hat bitje, azaz a vízszintes Χθ, X,, X„, X„, Xr, és X„ elmek és a függőleges Υθ, Y. , Yg, Y«, Yr^Xés Y„ oímek natároázák meg. Az egyes elemi tartományok között a választást a felső négy-négy cimbit értéke teszi lehetővé.

A 2. ábrán a látható képterület fölé illetve mellé felírtuk az elemi tartományok vízszintes és függőleges elmeinek számértékeit, valamint táblázatos formában megadtuk a vízszintes X~, Χθ és Χθ oimek és a függőleges Yz, Y~, Yg és Y cÍrnek bináris értélcéit, amelyek bináris számként 'kiolvasva^éppen a hozzájuk tartozó elemi tartomány szám szerinti koordinátáit adják meg,

A fenti jelöléstechnikai összefoglalás után most a 3· ás 4, ábráiéra hivatkozunk, amelyen a látható képterület lefedéséhez szükséges memóriátőrületet vázoltuk. A 3» ábrán a 2. ábrá-

-4180 133 hoz hasonlóan feltüntettük a 6h x 64-es elemi területekből álló rasztert és a széleken megadtuk az elemi területek vízszintes és függőleges címeinek alfanumerikus értékét. 4 függőleges öltnek mellett felírtuk a legmagasabb helyértékű függőleges o lmöl t, azaz a függőleges Yg cím bináris értékeit.

Tekintettel arra, hogy a valóságban létező memóriák címzése egészszámú bitekkel adható meg, a 3. ábra kapcsán láthatjuk, hogy a 4:3 arányú képterület lefedésével rossz memóriák [.használás adódik. Ez könnyen belátható, mert 6h x 64-es méretű elemi képtartományokban, mint egységekben számolva mind vízszintes, mind függőleges irányban négy-négy cimbitet kell használni, és az ehhez tartozó 16 x 16 állapotot lefedő memóriaterületekből osak 9 x 12 memóriaterülethez rendelhető hasznos képtártál om.

Λ 3 ábrán szaggatott vonallal bejelöltük azt a fele méretű tárterületet, amely függőleges irányban három bittel címezhető a szükséges négy helyett A 4. ábra ilyen, függőleges irányban három bittel, vízszintes irányban pedig négy bittel címezhető tárterületet szemléltet, amelynek realizálásához fele annyi tárkapacitásra van szükség, mint a 3· ábra esetében. Megjegyezzük, hogy a függőleges irányú három címűit a valóságban kilenc függőleges cimbit használatát jelenti, mert a teljes címzésbe beletartozik az elemi tartomány címzését végző hat alacsony helyértékei bit is.

Λ 3- és a 4. ábrák összehasonlításából kitűnik, hogy a legutolsó elemi tartománysor, azaz a látható kép utolsó 64 sora a 4. ábra szerint lemarad”. Ezen utolsó tartománysoi' három A, D és C mezőre oszlik, amelyekhez valós képtartalom tartozik, és ezt a memóriával fedezni kell. A 4. ábrán láthatjuk, hogy az Λ, D és C mezők elhelyezhetők az utolsó négy vízszintes tartomány első három sorában. Erre az ad lehetőséget, hogy a vízszintes 4 bites címzés összesen tizenhat vízszintes területet képes kijelölni, de a vízszintes valós képeÍrnek közül csak 12 különböző cimáliapot fordul elő. A fennmaradó nógyüres helyet ezért szabadon kihasználhatjuk az A, D és 0 mezők tárral való fedezésére. A 4. ábra megfigyelésőből adódik, hogy további öt sorban soronként négy-négy tartományt még igy is kihasználatlanul hagyunk. A most kihasználatlannak tekintett valós memória a találmány szerinti kijelző berendezésben speciális célokra felhasználható. Az ilyen felhasználási lehetőség ismertetése a megértést feleslegesen bonyolítaná, ezért azt nem tárgyaljuk.

A 2. ábrán vázolt valós képtartomány és a 4. ábrán vázolt memóriakapacitás között oimmódositással lehet kapcsolatot teremteni. A találmány egyik alapvető jellegzetessége abban áll, hogy az elemi képpontok címzésére az 1. és 2. ábrákon vázolt látható képterületekhez tartozó tiz-tiz, összesen tehát húsz óimét használja fel, és ezek a címek jelölik ki a megfelelő képpontokat a berendezéshez osatlakozó számitógép felől történő vezérlésnél is. Ezek a címek kép szerviek, könnyen vizualizálhatók, a velük végzett programozás is egyszerű, könnyebben ellenőrizhető. A tényleges memóriák címzése azonban a fenti könnyen kezelhető és képcimeknek nevezett címzésből megfelelő cinnuódositás segítségével történik.

A oimmódositást olmmódositó áramkör végzi, amelynek tömbvázlatát az 5. ábrán tüntettük fel.

-5180 133

A clinmódosltó áramkör egyetlen nyo 1 obemenetil, négykimeneti! 1O0 imiltipJexerrel megvalósítható, ameLynek SEJ, kiválasztást vezérlő hemenete a függőleges Υθ címet kapja A nyolc bemenet as

5. ébre, szerinti kapcsolásban a^yvizszlntes Xq és Xq elmeket és a függőleges Y6. V7 és Yn olmeket fogadja. A négy kimenet a módosított vízszintes Xq · és Xq» elmeket és a módosított Y^» és Υγ» függőleges elmeket adja fc.1.

Az 5· ábrán vázolt oimmódositó áramkör feladata a 3. ábrán vázolt A, B, C és D mezőknek a U. ábrán vázolt memóriaterűletek re való transzformálása.

A 3. ábra és a 4. ábra egybevetéséből láthatjuk, hogy arneddlg a függőleges Yp cím értéke 0, addig a képletapogatás a felső nyolo tartománysorban van, és semmilyen oimmódositásra nincs szükség.

Mihelyt a függőleges Y9 óim logikai 1-es értékű lesz, módosításra van szükség. A k. ábrából megfigyelhetjük, hogy az utolsó négy vízszintes tartományban a legfelső két vízszintes Χθ és Χθ óim logikai l-es értékű. Ha a olmmódosltás során az Y9 óim értéke = 1 esetben az Xg és X címek értékét 1-es állapotba visszük, akkor az igy kapott oírnek a memóriának az utolsó négy elemi vízszintes tartományát fogják kijelölni, miközben az elektrónsugár a kilencedik sorban az A, B, 0 mezőben tartózkodik.

Az Λ mezőre jellemző, hogy tartama alatt az Xg és X_Q oimek egyaránt 0 értékűek. Ennek következtében a fenti olmmódositással az A mezőhöz a 4. ábrán vázolt A’ memóriaterület fog tartozni.

A B mező letapogatása esetén gondoskodni kell arról, hogy a módosított cím a 4. ábra B’ memóriaterületét jelölje ki. A 3.

ábrán láthatjuk,

kü. A U. ábrán viszont a B* memóriaterulethez = 1 cim feltételt kell biztosítani. A 5- ábrán vázolt oimmódositó áramkör ezt a feltételt úgy valósítja meg, hogy Y_ óim = 1 esetén az Χθ cim - Y’^ cím egyenlőséget fenntartja.

Hasonlóképpen a 0 mezőben tartózkodó elektronsugárral egyidejűleg a 0’ memóriaterületet kijelölő olmzést kell létesíteni. A C mezőre Χθ óim - 1 feltétel jellemző (3.ábra). A C’ memória· területre pedig cím = 1 feltételnek kell fennállnia. Az 5· ábra ezen feltétéi áramköri megvalósítását is biztosítja.

A oimmódositó áramkör nem érinti a legkisebb helyértékü hat X -X és hat Y -Y* óimét, amelyek egy-egy elemi tartományon belül Jelölnek ki tárrekeszeket, továbbá a felső oimbitek közül nem módosul az X^, X_ és Xg óim sem.

A módosítással érintett olmeket az alábbi 1. táblázat foglalja össze. A jelölések közül a ’ -vei ellátott oimek a módosított olmeket jelentik.

Képoim módosított óim

f ha Y₉ = 0

180.133 ^_ 6

Χ₉ = Υ'₇

Az 5· ábrán vázolt 100 multiplexer helyett, amely például az SN 74157 integrált áramkörből megvalósítható, bármely más, a fenti logikai táblázatot kielégítő logikai áramkör is alkalmazható.

A oimmódositó áramkör használata után a függőleges Υθ óim már nem megy tovább, ennek szerepe osak a logikai áramköriétállítása, azaz a oimmódositás vezérlése volt, ezért az összesen húsz képoim helyett már osak tizenkilenc óim számára kell memóriafedezetet biztosítani. Eközben a müveletvégzés és a programozás a jól kezelhető és vlzualizálható húsz képoimmel történhet. Λ gyakorlatban a oimmódositás 5o %-os memóriamegtakaritást jelent.

A 6. ábrán a találmány szerinti berendezés általános tömbvázlatát tüntettük fel. Λ berendezés központi 110 óragenerátora mintegy 15 MIIz-es frelcvenoiájú órajeleket állít elő, és az órajelekből 112 oimgenerátor a memória címzéséhez szükséges elmeket előállítja, A 6. ábrán a 112 oimgenerátor kimeneténél feltüntetett 114 cimbusz az 1-4.ábrák kapósán ismertetett vízszintes X^-Xq, illetve függőleges Y -Y címek vonalait tartalmazza, Λ 112 oimgenerátornak ezen kivü? 1Ϊ6 szinkronjel kimenete is van, amely 118 szinkronegységet vezérel, Λ 118 szinkronegység a 6. ábrán nem vázolt televíziós monitor részére a kópoimekhez képest rögzített szinkronjeleket állít elő, és azokat a berendezés által előállított videó kimeneti Jelekkel egyesítve szabványos összetett video-Jelet hoz létre.

Λ 112 oimgenerátor 114 oimbusza 12o cimkaposoló egység első bemenetelhez csatlakozik. Λ 120 cimkaposoló egység lényegében több 2/1-es multiplexerből alakítható ki, és kimenetén a 122 vezérlő bemenetén lévő Jel logikai értékétől függően az első vagy második bemeneti csoportjára vezetett jelek logikai értéke Jelenik meg. A 120 oimlcapcsoló egység második bemeneti csoportja a rajzon nem vázolt számítógép vagy terminál felé kapcsolatot teremtő 124 interface oimkimeneteivel van összekötve. A. későbbiekben látni fogjuk, hogy a berendezés 130 memóriájához felváltva a kijelző monitor és a külső számítógép kap hozzáférést. A 130 memória címzési módja mindként esetben azonos. A megjelenített képpontok címeit mindenkor a 112 cimgenerátor 114 cimbuszának állapota jelöli ki. A számitógép felől kezdeményezett memória hozzáférést pedig a számitógép felől a 124 interface-en keresztül küldött óim határozza meg. A normál képoimektől való megkülönböztetés céljából a számítógép felől érkező olmeket vízszintes ΑΧ-, AX- ... AX óimként, illetve függőleges AY_, AYg ... AYq óimként Jelöljük, A számítógép a működés meghatározott fázisában férhet osak hozzá a 13o memóriához, és ezt azáltal biztosítjuk, hogy a 124 lnterfaoe 126 oimhozzáférést engedélyező bemenete a 112 oimgenerátor cimvonalai egyikével, például a vízszintes X- óim vonalával (esetleg annak negáltjával) van összekötve. ^J

A 120 cimkaposoló egység klemeneie 128 oimmódositó áramkörön keresztül 130 memória oimbeirenetőihez csatlakozik. A 128 oimmódositó áramkör lényegében az 5. ábrán ismertetett áramkörrel azonos, és gondoskodik arról, hogy a 130 memória oimzése a korábbiakban leírtakkal összhangban történjen. A 13° memória 132 memória vezérlő egységgel van összekötve, és ez utóbbi

180.133 a 112 oimgeuerátorral és a 124 interface-szel kapcsolódva biztosítja. hogy a 130 memória mindig a megfelelő üzemmódban (írás, olvasás) működjék. A 130 memória 134 adatbusza, amely kimeneti és bemeneti adatokat egyaránt továbbíthat, a 136 adatkaposoló egység bemenetéhez csatlakozik. Ez utóbbi egység felépítését és vezérlését tekintve lényegében azonos a 120 cimkapcsoló egységgel , és feladata az, hogy a 134 adatbuszt felváltva a számítógép, illetve a kijelző monitor felé csatlakoztassa. A 136 adatkaposoló egység 138 vezérlő bemenő te szintén a 114 ctmbusz megfelelő olmvonaláró.l(vízszintes cinrvőnáláról) kap vezérlést.

A televíziós monitorhoz csatlakozó állapotában a 136 adatkapcsoló egység átmeneti tárolóhoz, a példáiként! esetben 140 lépfaf ίΧτΆχτΊ G'íorhn'z nanM nVnrFJV iiírÁHH-l a Ί αχγ1γ4 «αΤυΉ> 1ί a 1 νΖτ· ΈΛ

tőregiszter soros kimenete 142 dlgitál-analóg átalakítóhoz csatlakozik, amely analóg kimenetén analóg feszültség formájában reprezentálja a pillanatnyilag kihozott memórlaórtéket.

A 6, ábrán vázolt berendezés lehetővé teszi, hogy külső video-jel jeltartaimát Írjuk be a 130 memóriába. Ebben az esetben a rajzon nem vázolt áramkörök biztosítják, hogy a rögzítendő video-jel a berendezés vízszintes és függőleges elmeihez képest szinkron érkezzék. Λ 144 videó bemenetien beérkező analóg jelből a 146 analóg-digitál átalakító digitális jeleket állít elő, , amelyek a 140 Iptető regisztei’ soros bemenetéhez csatlakoznak. A beirási üzemmódot a számítógép állítja be a 124 interfaoe-en. és a 132 memória vezérlő egységen keresztül, és elekor a 140 Ipptető regiszterbe sorosan bevitt adatok párhuzamosan a 136 adatkapcsoló egységen keresztül Írhatók be a 130 memóriába, amely ekkor Írásengedélyező jelet kap.

A 136 adatkapcsoló egység második kimeneti csoportja számítógépes hozzáférés esetén a 134 adatbusz folytatását képezi. Ez a kimeneti csoport több párhuzamos bitvonalból áll, arnelyelyelc 148 multiplexer megfelelő bemenetéivel vannak összekötve. A 148 multiplexer minden esetben a 150 állpotjelölő bemenetére vezetett logikai értékektől függően kiválasztott bemenetet kapcsolja a 124 interface 152 adatvonalához. A 152 adatvonal és a 134 adatbusz között a fentiekben leírt kapcsolat kétirányú adatmozgást tesz lehetővé, azaz a számítógép a 130 memóriába irni és abból adatokat kiolvasni egyaránt tud.

A 6. ábrán vázolt berendezés címenként hat bit információt tud tárolni. Ez azt jelenti, hogy a 130 memória hat egymással párhuzamosan vezérelt memóriaegységből épül fel, és a 134 adatbuszhoz csatlakozó egységek is párhuzamosan hat bit kimeneti információnak megfelelő jeltovábbításra alkalmasak. A hatbites információtartalomból a 142 digitál-analóg átalakító 2° = 64 szürkeségi fokozatot, vagy színes képmegjelenités esetén 64 különböző szint tud egymástól megkülönböztetetten a monitor képernyőjén láthatóvá tenni. Ez utóbbi esetben a 142 digitál-analóg átalakító kimeneti jeléből RGB jelet kell képezni.

A 6. ábrán vázolt berendezés működése a következő.

Az 1-4. ábrák kapcsán ismertetett megjelenítési adatok mellett minden televíziós sor ideje alatt 768 képpontot jelenítünk meg (nagy felbontás esetén), A szabványos soridő látható szakaszát figyelembe véve adódik, hogy egy képpont ideje 66 ns körül van. A 110 óragenerátor óraimpulzusai 66 ns időközönként követik egymást, és a 112 oimgenerátór ebből állítja elő a vízszintes

180.133

X. és függőleges Y. elmeket. A vízszintes X, oimek az alap órajelsorozat kettő hatványai szerinti leosztásából származnak, ahol a vízszintes X cim periódusideje az órajelekével azonos.

A memória©imzés megértéséhez figyelembe kell venni a realizálható memóriák hozzáférési oiklusidejót. Az alábbiakban ezért a véletlen hozzáférésű dinamikus memóriák néhány speciális tulajdonságát Írjuk le, mert ezek realizálási feltételt Jelentenek a berendezés címzési rendszere kialakítása szempontjából.

A dinamikus RAM memóriákban a tároló elemeket egy-egy kapacitás képezi. A kapacitás veszteségeit sürü időközökben, legalább 2 ms-onként pótolni kell. Ezt a műveletet frissítésnek nevezik. Ha a 2 ms-os időközön belül frissítés nem történik, akkor a tárolt információ elvész,

A címzési rendszer úgy van kiképezve, hogy a címző bitek első felét egy úgynevezett RAS jel /Row Wress Strobe/, másik felét pedig CAS jel /Colunm Address Strobe/ érvényesíti. Frissítéshez elegendő, ha a olmbitek első felét végigszámoltatva Írást vagy olvasást végzünk a 2 ms-os időtartamon belül,

A dinamikus memóriák olmző kivezetéseinek száma fele a címzéshez szükséges bitek számának. Λ teljes címzés két egymást közvetlenül követő időpontban történik. Az első 16i>ésben RAS jel adagolással egyidejűleg az első például hót cimbitet, a második lépésben pedig CAS Jel adagolással együtt a második, például hét cimbitet kell a címző kivezetésekhez vezetni. Az irásvezéi’lós a CAS Jel létesítésével egyidejűleg létesíthető. Ennek hiányában mindig olvasás üzemmód áll be. A kihozott, adat a címzést követően, meghatározott idő elteltével Jelenik meg, illetve beíráskor az adatokat az ennek megfelelő időpontban lehet a memóriába bevinni. Ez a késleltetési idő a dinamilcus memória hozzáférési idejének Jelentős részét teszi ki, és jellegzetesen 150-350 ns között változhat. A. dinamikus memóriák ára a hozzáférési idő rövidülésével rohamosan növekszik. A napJaink legelterjedtebb, és az egységnyi tárolt informáolóra viszonyított költségek szempontjából a leginegfelelőbb a 16K x 1 bit kapacitású dinamilcus memória, de perspektivikusan 64K x 1 bites memória is elképzelhető teljesen azonos felépítéssel és vezérlési móddal.

Most ismét a 6. ábrára hivatkozunk, és a működést arra az esetre ismertetjük, amelynél a 130 memóriát párhuzamosan címzett több 16 K x 1 bites dinamilcus memória képezi. Egy 16K x 1 bit kapacitású memória címzéséhez 14 bitre van szükség.

A 112 oimgenerátor kimenetén megjelennek az X , X ..... X„ oimek és az Y , ... Υθ elmek, azaz összesen fíúsz’oim.

Minden oiníkombiiJioió a látható képtárto?nányon belül egy-egy elemi képpontot Jelöl ki, mint ahogy azt az 1-2. ábrák kapósán leírtuk.

Az 5. ábra kapcsán már megmutattuk, hogy a 128 cimmódositó áramkör a húsz bemeneti oimvonal közül csak tizenkilencet enged tovább, mert ennyi bitvonal már elegendő a 768 x 576 képpont címzésére,

A 130 memóriát képező dinamikus memóriaelemek a példaként! esetben 14 bittel oimezhetőek, A fennmaradó öt oimvonal közvetlenül memória címzésére nem használható. Azonnal beláthatjuk, hogy ha a 130 memóriát 2⁵ - 32 darab egyenként 16K χ 1 bites meraóriaelemből építjük fel, altkor a fennmaradó öt bit a megfelelő memóriaelem kiválasztását kell, hogy végezze.

180.133

Nézzük meg, liogy milyen meraóriaszervezóssel biztosítható az, hogy a memóriíikiolvasás a monitor feló a képet letapogató elektronsugárral szinkron tör tón jen, a dinamikus memóriaelemek a szükséges 2 ins-on belül frissítést kapjanak, eközben pedig a számítógép szabadon hozzáférhessen az összes memóriaelemhez,

Λ 130 memória szervezésének szemléltetése céljából a 7·ábrán megismételtük a 6, ábrán vázolt kapcsolásnak a közvetlenül a 130 memóriához osatlakozó egységeit, és itt a 130 memória egyes niemóriaelemeiből szervezett osoportolc is láthatók. Az alábbiakban képpontónként egyetlen tárolt bit esetében tüntetjük fel a viszonyokat. Nyilvánvaló, ha képpontonként több, például hat bitet akarunk tárolni, akkor egyszerű párhuzamos kapcsolással a feladat megoldható.

A 7. ábrán láthatjuk, hogy a 130 memória memóriaelemei két 130a és 130b tömbre oszlanak, és minden tömbön belül kőt nyolcas memóriaeleniosoport van.

Λ váltott soros televíziós letapogatás elvéből következik, hogy a képernyőn látható két egymással szomszédos sor két egymást követő fólképhez tartozik. Egy-egy fólkép Időtartama 20 ma. Ezt összehasonlítva az 1. és 2. ábrákon vázolt függőleges elmekkel adódik, hogy a függőleges Y cim O-értékei az egyik félképet, 1-es értékei pedig a másik Pélképet jelölik ki. Az egyes 130a és 130b tömbökön belül (7.ábra) a két-két nyolo memóriaelemes csoport az Y =0, illetve Y ~ 1 állapotokhoz tartozik. A 6. ábrán vázolt ÍJ2 memória vezérlő egység úgy van szervezve, Υθ értékétől függően az egyik, illetve a másik csoport működését engedélyezi. A tömbönkénti tizenhat memóriaelem a 7. ábrán vázolt kiviteli alaJcnál párhuzamosan kapcsolódik.

Miután az Y óimét a meinóriaelemosoport kiválasztásra használjuk fel, már 8sak további négy elmet kell megfelelően allokálni, mert az egyes memóriáélemek egyenként 14 bittel oimezhetök.

A 130a és a 13Ob tömbök egymástól abban különböznek, hogy a 130a tömb-nél az X_ óim = 1, a 130b tömbnél pedig az X_ cim = 0. Címzés szempontjából a 13θα és 130b tömbök lényegében párhzuzamos kapcsolásuaknak tekinthetők, de valójában a 120 oimkaposoló egység és a 136 adatkaposoló egység a 130a és 130b tömböket felváltva kaposolja a monitorhoz tartozó egységekhez, illetve a számitógép felé kapcsolatot teremtő 124 interface áramköreihez.

A 7. ábrán láthatjuk, hogy X- cim = 1 esetben a 120 oimkapcsoló egység a 112 oimgenerátort a 128a cimmódositó áramkörön keresztül a felső 130a tömb oimvonalaihoz kaposolja. A 130a tömbből ekkor párhuzamosan nyolc memóriaelem kiolvasása történik, amelyek a 136 adatkaposoló egységen keresztül a 140 léptetőregiszter nyolo bementére kerülnek és abba párhuzamosan beiródnak.

Ezzel közel egyidejűleg a 124 interface a számítógép felé az AX„ = 0 értékű elmet érvényesíti, és a 120 oimkaposoló egység a^J124 interface felől érkező oimvonalakat a 128 b oimmódositó áramkörön keresztül az alsc 130b tömb memóriaelemeihez továbbítja. A 130b tömb memóriaelemeinek az adatvonalait ugyanekkor a 136 adatkapcsoló egység a 148 multiplexer felé kapcsolja.

Amikor X_ címértéke 0—ra változik, altkor a szerepek felcserélődnek, azaz a felső 130 a tömb memóriaelem cim-és adatvonalai kapcsolódnak a 124 interface felé, és az alsó 130b memóriatömb dolgozik a monitorra.

-10180.133

számi tógép, hol pedig ’a monitor feló kaj»osoló<Uiak, ós minden kaposo.lnt tnrtoran alatt nyolc bitnek megfelelő informáni6 klolvasiásft vágj¹’ beírása történik..

Könnyen beláthatjuk, hogy a fentiekben bemutatott lömbkaposolást elhagyhatjuk amennyiben 16-16 memór ind eme I pái-hívzauv>~ sitiink, ás azokat csak Y cím ártóke szerhit különböztetjük mag. libben az esetben azonban egyidejűleg tizenhat bit továbbításéról és továbbkaposolásáról kell gondoskodni, ás a nagy bitszámú buszok kezelése és illesztése költség szempontJóból nem kedvező.

Λ választott példánál maradva azt látjuk, hogy K oiin minden értékénél nyolc-nyolc bit jelenik meg a l'K) léptefőregiszte_Lpárhuzamos bemenetéin, A címzési módból adódik, hogy X óim minden periódusa alatt X -olmnek éppen nyolo periódusa zajlik le. Λ 140 láptetőregisztert 2X fre'cvenciájxi. azaz közel. 66 ns-onkónt ismétlődő órajelekkel vezérelve a párhuzamosra» beirt infoi- -máció a ViO 1 ép te tőr égisz téri’ől a 142 digitál-analóg átalakítóhoz jut, ós a monitor 66 ns-onként friss információt kap, Λ 14θ láp tetőregiszter helyett 8/1-es multiplexert is használhatunk, HlllAlvnAk beállítását 117 X . X ás X dinek •vó/rerzl iet. 11c Λ IrnT’iíbbi-

pedig a 14o^Jlóptetőregisztér, vagy multiplexer által végzett párhuzamos-soros átalakításhoz tartozik. Tekintettel arra, hogy a 13oa, 13ob tömbök felváltva kapcsolódnak a monitor, azaz a Ί Ζ1Ω 1 nf nre/T-l n7. tor fa1á. X dm minden f á 1 ner 1 ódn só hnr> ogy—

neláthatjuk, hogy ha a 130 memóriát n választott 14-bltes címzésnél nagyobb kapacitásúra választjuk, akkor a helyzet egyszerűsödik, mert kevesebb bitet kell a párhuzamos-soros átalakításra elhasználnunk, azaz a 140 lóptetőreglszter hossza lecsökkenhet.

Lényegében hasonló a helyzet akkor, ha kisebb képfelbontást akarunk elérni,.Mindkét irányban fde akkora felbontás esetén a 7. ábra konfigurációja annyiban változhat, hogy az egyes memória 130a, 130b tömbökben nem kell memóriaelemeket Y címértéke szerint megismételni, mert mindkét fólkóphez ugyanaz az információ tartozik, és az órajelek frekvenciája is felére csökkenthető. Ezáltal a párhuzamosan továbbított nyolo bit helyett négybites konflguráoió adódik. Összeségében tehát negyedakkora memóriakapacitást kell fele akkora felbontás esetén biztosítani,

A dinamikus memóriaelemék frissítését a elmek megfelelő elosztásával érhetjük el. Azt kell szem előtt tartani, hogy a RAS Jellel együtt vezérelt o Írnek mindegyike legalább 2 ms-os gyakorisággal előforduljon, A vízszintes X_Q-X_ elmeket nem használjuk fel a I30 memória közvetlen címzésére. A fennmaradó elmek soronként változnak, de a 4. és 5. ábrákon bemutatott memóriahozzárendolés miatt az Y óim = 1-hez tartozó soroknál a vízszintes X cim nem minden értéke fordul elő, ugyanakkor nem előnyös az Xq vízszintes óim használata sem. A oirakiosztás célszerű táblázata ezért a következőképpen alakul 16K x 1 bites memóriaelemek alkalmazása mellett:

RAS jellel együtt létesített memória elmek:

-11180 133

Hy-jít.l n v i.z.s .i.nt as ,, οΐιιηί: so minden órtólot. t'o J. •.•nr-’-únk, a l.eg cím minden nyolcadik le!ovízlés

17’ yu s, I l.yen f < 1 n s 11 ó s so ¹ ‘8

Ózok. ! bel a I.

e.os gyak or Lságn maca diin>:.

A f-AS Jellel egyí’tt lé lesi .tett memória ölnek:

’ 8’ ‘4’ * !á ’ ^6’ *7 ‘U’ >\ fmuítnai'adC elmek közül· elmet a 1.28 dinmódosltó áramkörben használjuk félj elmet a 130a és 130b tömbök csoportjainak érvényesítésére /ΐό·. Ikópvé 11 á s /

X- és k,, óim a páx’liuzrunos-soros átalakítást vezérli, én cin egyrészt vezérli a tömbváLasztást, másrészt a számítógép, illetve a monitor hozzáférését a 130 memóriához.

A 6. és 7. ábrákon, bemutató bt memória szervezéshez képest további megtakarítást .jelent egy olyan megoldás, amelynél a 13o·* és 130b tömböket két-kót, részre osztjuk olymódon, hogy csoportonként négy négy memórielemet vezérlőnk párhuzamosan, Ha a n<1n(--kapcsolást további feltételként a csoportok között clKUiel vezérelten oldjuk mog, akkor a párhuzamos-soros , azaz a 140 léptetőci.ru — os az cimriol vezérelten, oldjuk mog, akkor átalakítást elegendő kétbitesro kiképezni rosisTitor nógyrekesz kiképzésit lehet.

Ekkor azonban az X_o cím különböző értékei szerint vozáre.lt memóriac söpört ok. memória óik tusait egymáshoz képest egy ciklussal el kell tolni, hogy közben a számi tógép hozzáférés zavart cl; inul megtörténhessen. Ennek a megoldásnak előnye, hogy a bemutatott nyolcbites adatvonalak helyett négybiteseket kell kiképezni, ami jelentős áramköri egyszerűsítést von maga után.

A találmány szerinti berondezóst a bemutatott kiviteli példákon kivül szakember még számos egyéb módon is megvalósíthatja, a találmányt nem korlátozhatjuk ezért a fentiekben leírt efTyetlen konkrét megvalósításra sem.

Claims

1. rierendezós televíziós képinformáció meg jeleni té sere és túrojásóra számitógépes hozzáférésű memória felhasználásával, amelynek központi óragenerátora, ezzel összekapcsolt függőleges ás vízszintes képcimeket előállító cinigenerátora, a cimgonerátorral összekapcsolt és sor-, vaLamint képszinkron jeleket előállító sz inkron egysége, a számítógép felé kapcsolatot teremtő Lntorface-e, a cimgenerátorral clüizett véletlen hozzáférésű memóriáéja, memóriavezérlő egysége, továbbá a memória adatbuszához csatlakozó, videojelet létrehozó digitál-analóg átalakítója van, azzal jellemezve, hogy dinamikus véletlen hozzáférésű meinóriel emebből felépített memóriája van /130/, amelynek ciiubemenotel ciinmódositó áramkörre /128/ csatlakoznak, a oiiinuódositó áramkör /128/ bemenetel cimkapcsoló egység /12o/ kimenetéhez csatlakozna!:., ennek első bemeneti csoportja a ciingenerátor /112/ ciiubuszának /114/ meghatározott olmvonalaival van öiszekötve, a memória /130/ adatbusza /134/ adatkapcsoló egys;g /136/ bemenetével van összekötve, ennek első kimeneti csoportja párhuzamos-soros átalakító, célszerűen léptetőregiszter /14o/ párhuzamos bemenetelhez, második kimeneti csoportja pedig multiplexer /148/ multiplex bemenetelhez csatlakozik, á multiplexer /148/ kimenete az interfaoe /124/ adatvonalával /152/ van összekötve, továbbá a oimkaposoló egység /12o/ és az adatkaposoló egység /136/ vezérlő bemenete /138/ a oimbusz /114/

-12meghatározott cinivonalaival van. összekötve, a memória /130/ adatbusza /134/ adatkaposoló egység /136/ bemenetével van öszszekötve, ennek első kimeneti csoportja párhuzamos-soros átalakító, célszerűen léptetőregiszter /14o/ párhuzamos bemenetelhez, második kimeneti csoportja pedig multiplexer /148/ multiplex bemenetelhez csatlakozik, a multiplexei' /148/ kimenete az interfaoe /124/ adatvonalával /152/ van összekötve, továbbá a cimkaposoló egység /12o/ és az adatkapcsoló egység /136/ vezérlő bemenete/138/ oimbusz /114/ alacsony helyértókü egyik vízszintes cím /X^/ bitvonalával van összekötve, a párhuzamossoros átalakító bemenet© legalacsonyabb helyórtékü vízszintes elmek /X , X , adott esetben Xg/ bitvonalával van összekötve, a inultipíexer /148/ állapotkijelölő bemenetel az interfaoe /124/ legalacsonyabb helyértókü vízszintes elmeinek /ΛΧ , AX^, adott esetben AX_n/ bitvonalaival vannak összekötve, és R digitál-analóg átalakító /142/ digitális bemenet© a párhuzamossoros átalakitó soros kimenetével van összekötve.

2. Az 1, igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a memória /130/ adatbusza, az adatkapcsoló egység /136/, a párhuzamos-soros átalakitó és a multiplexer /148/, valamint az ezeket összekötő buszok kétii'ányú adatforgalomra vannak kiképezve, és a. párhuzamos-soros átalakitó soros beinenete analóg-digitúl átalakító /146/ digitális kimenetével van összekötve.

3. Az 1. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, €12/^3 al jellemezve, hogy a menetei között az alábbi logikai kapcsolat áll fenn;

c.lmmódositó áramkör /128/ be- és ki ^X8 = ^X>8^{J X}9 = ^χ,9'^{5 Y}6 = ^Y>6‘ ^Y7 = ^Y’7 ^Y9 = ⁰

1 = X’_g; 1 = X» ; X_g = Υ»₆; X = Y’ ; ha Y_p = 1} ahol

X és Y a oimbusz /114/ megfelelő vízszintes és függőleges bitvonalainak állapotát jelzik, az X’ és Y’ pedig a oimmódositó áramkör /128/ kimenetén levő cimvonalak módosított vízszintes és függőleges ciinvonalaiét.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés lciviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a memória /130/ memóriaelemeinek mindegyikéhez egy-egy másik memórieelem van hozzárendelve, ós az igy képzett memeóriaelem párok közül az egyik Y = 1, a másik pedig Y =0 feltétellel van érvényesítve.

⁰

5. Az 1-4 igénypontok bármelyike szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a memória két tömbben / 130a, 130b/ van elrendezve, ós a tömbök /130a, 130b/ mindegyikéhez egy-egy cimniódositó áramkör /128a, 128b/ kapcsolódik, továbbá a cimkaposoló egység /12o/ és az adatkapcsoló egység /136/ töinbkapcsoló kapcsolási utakkal is rendelkezik.

6. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a memória /13,0/ egyes tömbjeiben /130a. 130b/ a memóriaelemek párhuzamosan oimzett két-két csoportban vannak elrendezve.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés ki- viteli alakja, azzal jellemezve, hogy függőleges irányban 576 vagy 288 képpontos, vízszintes irányban pedig 768 vagy 3θ4 képpontos felbontása van. ___________