RU1836719C - Устройство дл отображени графической информации на экране цветного телевизионного индикатора - Google Patents

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники, в частности , предназначено дл  использовани  в составе вычислительных комплексов систем автоматизированного проектировани  тренажеров   др,

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет расширени  диапазона представлени  ин- формации, .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока коммутации; на фиг. 3 - схема блока управлени  маркерами; на фиг. А -схема блока видеоусилителей .

Позицией. 1 обозначена микроЭВМ, Устройство содержит блок 2 св зи, блок 3 коммутации, блок 4 регистров, группу арифметико-логических блоков 5, группу блоков 6 оперативной пам ти, группу шинных формирователей 7, группу регистров 8 сдвига, блок 9 формировани  цветовых составл ющих , цифроаналоговый преобразователь 10 (ЦАП), телевизионный индикатор 11, блок 12 управлени  пам тью, блок 13 формировани  растра, состо щий из узла 14 формировани  временных соотношений, узла 15 управлени  разверткой и синхронизации и генератора 16 тактовых импульсов, блок 17 формировани  маркеров, блок 18 считывани , который состоит из узла 19 управлени  световым лучом и светового пера .20.

Телевизионный индикатор 11 содержит блок 21 видеоусилителей и электронно-лучевую трубку 22 (ЭЛ7).

Позицией 23 обозначен вход-выход устройства .

Блок 3 коммутации предназначен на основании управл ющей информации из блока 4 регистров формировать данные дл  записи в блоки 6, а также считывать эти данные и содержимое регистров со стороны микроЭВМ 1.

Блок 3 содержит мультиплексор 24 сдвига информации и мультиплексор 25 чтени  данных.

Блок 17 формировани  маркеров предназначен дл  формировани  на экране двух маркеров, которые позвол ют определить окно, и котором или вне которого выполн етс  автономна  функци . Перемещение маркеров осуществл етс  программно установкой соответствующих регистров в блоке 4 регистров.

блок 17 содержит первый логический узел 26, пам ть 27, счетчик 28 строк маркера , счетчик 29 пикселей маркера/второй логический узел 30 и одновибратор 31.

Импульсы строк и импульсы пикселей поступают соответственно с узлов 15 и 14 блока 13.

Блок 21 видеоусилителей предназначен

дл  преобразовани  сигнала в стандартный дл  данной ЭЛТ 22 и содержит предварительный токовый усилитель - корректор 32 и усилитель 33 мощности.

Блок 4, 12, 3 и группы блоков 5, 6 и 7

0 представл ют собой механизм автономных функций и предназначен дл  производства некоторых операций с изображением без участи  процессора.

Устройство работает следующим обра5 зом,

В основе работы устройства лежит способ отображени  точек на экране ЭЛТ 22 с помощью системы телевизионной развертки . В этой системе телевизионный луч скз0 нирует экран по строкам, формиру  свет щиес  с различной интенсивностью точки по каждому из трех лучей.

Информаци  о каждой точке, разворачиваемой на экране, содержитс  в блоках 6.

5 Эта информаци   вл етс  адресом, поступающим в блок 9 и определ ющим из какой  чейки в блоке 9 следует считывать информацию об интенсивности свечени  точки по каждому из лучей. Эта информаци  в свою

0 очередь, в виде 9-ти разр дного кода (по три бита на каждый цвет) поступает на ЦАП 10, на выходе которого получаетс  аналоговый сигнал, соответствующий 8-му степени  р- костетпо каждому из цветов. Таким образом

5 цвет точки на экране определ етс  суммарным свечением трех лучей, каждый из которых светитс  с одной из восьми возможных степеней  ркости. Занесение информации со стороны микроЭВМ 1 в блоки бив блок

0 9 производитс  программно. Блок 9 - это один регистр на шине микроЭВМ 1, младшие Шесть разр дов которого определ ют адрес, а следующие 9-ть разр дов - интенсивность свечени  по каждому лучу. Блок б

5 - это оперативна  пам ть емкость 384 К 16-разр дных слов. Вс  эта пам ть разбита на 6-т ь линеек по 64 К слов кажда . Кажда  линейка условно разбита на 16-ть окон по 4 К слова каждое. Адресное пространство

0 внутри окна отображаетс  как часть собственного адресного пространства микро- ЭВМ 1 и обращение к  чейкам блоков 6 внутри окна происходит также, как к собственной пам ти микроЭВМ 1. Пере люче5 ние номера окна и номера линейки производитс  установкой соответствующих разр дов в регистре Управлени  адресом блока 4.

Цикл записи в блок 6 оперативной пам ти .

В регистр управлени  адресом блока А занос тс  разр ды разрешени  записи а линейку и номер/ окна, в которое следует произвести запись. Далее процесс выставл ет на шину адрес  чейки, в которую следует произвести запись (этот адрес фиксируетс  в регистре адреса блока 4) и данные, сопровождаемые сигналом запись. Адрес  чейки с регистра адреса поступает в блок 12, из которого мультиплексированный адрес и сигналы управлени  поступают на соответствующую линейку блока 6. Данные с шины через блок 3 и блоки 5 поступают на информационные входы блоков 6 и записываютс  в них. После этого блок 12 выдает на шину сигнал ОТВЕТ и цикл записи завершаетс .

Цикл чтени  из блоков 6.

Адресна , часть этого цикла полностью идентична циклу записи, Мультиплексированный адрес и сигналы RAS и CAS поступают на блоки 6 и производ т выборку соответствующей  чейки. Информаци  с выходов блоков б через шинные формирователи 7 поступает на вход регистра данных чтени -и фиксируетс  в нем. Далее информаци  через мультиплексоры чтени  и на шинные формирователи 7 поступает на шину микроЭВМ 1. Цикл чтени  завершаетс  выдачей на шину сигнала ОТВЕТ от блока 12. МикроЭВМ 1 типа МС 1201 предназначена дл  построени  изображени  на основании команд получаемых из центральной ЭВМ или от алфавитно-цифрового диспле . Св зь микроЭВМ 1 с центральной ЭВМ может осуществл тьс  либо через интерфейс ИРПС, имеющийс  в составе микроЭВМ 1, либо через любой стандартный модуль св зи дл  ммкроЭВМ Электроника-60 (И.РПР, УПО, СПИ-15 и др.). Св зь микроЭВМ 1 с устройством осуществл етс  через стандартный интерфейс О-В ИЗ.

Блок 2 св зи предназначен дл  логического и физического согласовани  сигналов интерфейса 0-B14S с внутренними сигналами устройства, Он содержит магистральные приемопередатчики, регистр адреса, селектор адреса, схему управлени  прерыванием , дешифратор внутренних регистров устройства (нз чертеже не показаны).

Блок 3 коммутации представл ет собой набор коммутаторов, которые на основании управл ющей информации из блока 4 формируют данные дл  записи в блоки 6, а также позвол ют считывать эти данные и содержимое регистров со стороны микро- ЭВМ 1.

Блок 4 регистров содержит регистр команд и состо ни  (РКС), регистр управлени  адресом (РУА) регистр сдвига экрана по X

(РСЭХ), регистр сдвига экрана no Y (PCЗУ), регистр координат маркера I (PKM 1) и регистр координат маркера 2 (РКМ 2). (На чертеже не показано).

5Устройство содержит 6-ть блоков 5.

Каждый из .этих блоков позвол ет осуществить 16-ть логических операций надданными , содержащимис  в блоках 6 и данными, поступающими из блока 3. Это дает возможность накладывать изображени , хран щеес  в одном из блоков 6, на изображение, хран щеес  в другом блоке 6, вычитать эти изображени  и т.д.

Каждый из 6-ти блоков 6 представл ет

5 собой пам ть емкостью 64 К 16-разр дных слое, в котором хранитс  информаци  об изображении.

Шинные формирователи 7 предназначены дл  выполнени  Функции монтажное

0 ИЛИ и позвол ют осуществить передачу данных из блока 6 через блок 3, либо в микроЭВМ 1, либо в другой блок 6 по одним и те м же ш и н а м да и ; i ы х.

Регистры 8 сдвига преобразуют считан5 ные из блоков 6 данные из параллельного кода в последовательный и передают их в блок 9 дл  отображени  на экране. Выходные данные регистров 8 сдвига  вл ютс  адресом в таблице подмены цвета.

0Блок 9 представл ет собой 9-ти разр дные ОЗУ (по 3 разр да на каждый цвет) емкостью 64 слова. Запись информации в этот блок со стороны микроЭВМ 1 производитс  как в регистр, имеющий на шине свой адрес.

5 На выходе блока 9 получаетс  9-ти разр дный код (по 3 разр да на каждый цвет), определ ющий интенсивность свечени  по каждому лучу. Этот код-передаетс  на ЦАП 10.

ЦАП 10 преобразует код, поступающий

0 из блока 9, в аналоговый сигнал и передает его на вход блока 21 видеоусилителей.

Блок 21 видеоусилителей преобразует сигнал в стандартный дл  данной ЭЛТ 22. Блок 12 формирует мультиплексирован5 ный адрес дл  блоков б, сигналы выбора строки и столбца, сигнал разрешени  записи .

Генератор 16 тактовых импульсов формирует тактовые импульсы частотой 12,5

0 МГц, которые определ ют все временные соотношени  работы устройства.

Блок 14 формировани  временных соотношений определ ет все временные соотношени  работы устройство, цифры и

5 арбитраж управлени  пам тью разверткой, св зью с шиной и т;д.

Блок 15 управлени  разверткой и синхронизацией формирует сигналы строчной и кадровом синхронизации, управл ет затемнением и сдвигом экрана. Блок 17 формироеа ии  маркеров формирует на экране два маркера, которые позвол ют определить окно , в котором или вне которого выполн етс  автономна  функци . Перемещение маркеров осуществл етс  программной установ- кой соответствующих регистров в блоке 4 регистров.

Узел 19 управлени  световым пером 20 содержит схему усилени  сигнала от фо- тод тчика светового пера 18, схему опре- делени  координат пера и передачи их в микроЭВМ 1.

Устройство содержит семь регистров, имеющих на шине свои фиксированные адреса ...

Назначение разр дов регистра команд и состо ни  РКС приведено в табл. 1.

Назначение разр дов регистра управлени  адресом РУА приведено в табл. 3.

,s

Таблица подмены цвета представл ет собой регистр с адресом. Все разр ды зтого регистра считывают как О. Формат регистра приведен в табл. 4.

Назначение разр дов при записи следу- гощее:

в разр ды с 00 по 05 записываетс  адрес; в разр ды 06, 07, 08,- код, определ ющий интенсивность свечени  точки по красному цвету;

в разр ды 09, 10 и 11 - код, определ ющий интенсивность свечени  точки по зеленому цвету;

в разр ды 12, 13 и 14 - код, определ ющий свечени  точки по синему цвету,

Адрес - это кодова  комбинаци , котора  при считывании из ОЗУ вызовет свечение точки заданными цветами с заданными мнтенсивност ми. Например, при записи в регистр, с адресом 167764 кода 044400 и обнуленных всех 6-ти линейках блоков 6 экран будет светитьс  белым цветом средней интенсивности, а при записи кода 007700 - желтым цветом максимальной интенсивности , Если же, например, изображение зане- сти в первую линейку блоков 6с номером О, а остальные линейки обнулить и записать в таблицу подмены цвета код 040401, то изображение будет высвечиватьс  на экране фиолетовым цветом средней интен- смвностй.

Регистр координаты первого маркера (РШ1).

Формат регистра РКМ1 приведен в табл. 5.

Этот регистр доступен как дл  записи, тэк и чтени . При записи в регистр новой информации производит перемещение маркера 1 на экране. При по влении Сигнала

0

5

0

5

0

5

0 5 0

5

Готово от светового пера из этого регистра считываютс  координаты светового пера,

Регистр сдвига экрана по X (РСЭХ).

Формат регистра приведен в табл. 6.

Этот регистр доступен по записи и по чтению.

Регистр сдвига экрана по Y.

Младшие 10-ть разр дов этого регистра определ ют количество бит, на которое сдвигаетс  экран по Y. Остальные разр ды не используютс  и считываютс  как О. Доступен по записи и по чтению.

Регистр координат второго маркера (РКМ2), Формат регистра,, РКМ2 идентичен формату РКМ1. При записи в этот регистр происходит перемещение маркера 2 в точку экрана с указанными координатами. Доступен по записи и по чтению.

Совокупность блоков 4, 12, 3, 5, 6 и 7 представл ет собой механизм автономных функций, который позвол ет производить некоторые операции с изображением без участи  процессора. Наличиетакогомеханизма позвол ет значительно быстрее производить , например, наложение изображени , содержащегос  в одной линейке блоков 6 на изображение, содержащеес  в другой линейке , так как при известном (традиционном ) подходе дл  этого требуетс  прочитать содержимое обеих линеек в блоках 6 микро- ЭВМ, выполнить соответствующую логическую операцию над ними и записать результирующее изображение снова в блоки 6.

Механизм автономных функций позвол ет выполнить операцию за один пр мой ход кадровой развертки (20 м сек).

Перед запуском автономной функции следует установить маркерами окно, внутри или вне которого будет выполн тьс  автономна  функци . Это производитс  записью координат маркеров в РКМ1 и РКМ2. Область выполнени  автономных функций определ етс  разр дом 00 регистра команд и состо ни . Если он О, то автономна  функци  выполн етс  внутри окна, если 1м, то- вне окна.

Далее в регистр управлени  адресом заноситс  информаци  о том, из какой линейки следует читать данные (12, 11, 10) и в какие линейки записывать результат (09-04), а также количество разр дов, на которое надо сдвинуть изображение в блоке 6(14,13).

После этого в регистр команд и состо ни  заноситс  код логической функции, которую следует выполнить с этими данными.

Запуск механизма автономных функций производитс  по началу кадрового гас щего

импульса установкой в 1 разр да 12 регистра команд и состо ни .

После запуска данные из выбранной линейки через мультиплексоры 25 сдвига поступают на вход одного из блоков 5, который выполн ет данную логическую функцию и с его выхода результат поступает на входы всех линеек 6. Запись производитс  только в выбранные дл  записи линейки. Кмоменту окончани  пр мого хода кадровой развертки выполнение автономных функций завершаетс  и на экране по вл етс  уже модифицированное изображение. Следующий запуск механизма возможен только после окончани  кадра.

Предложенное устройство позвол ет существенно расширить диапазон представлени  информации, кроме цифровых данных, графики, листограммы, пол , например температуры, технологические схемы , дл  управлени  технологическими схемами.

Claims (2)

1. Формула изобретени  Устройство дл  отображени  графической информации на экране цветного телевизионного индикатора, содержащее блок св зи, первый вход-выход которого  вл етс  выходом-входом устройства, блок коммутации , блок регистров, блок формировани  цветовых составл ющих, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к видеовходу телевизионного индикатора , блок формировани  растра, первый выход которого подключен к синхровходу телевизионного индикатора, блок считывани , блок управлени  пам тью, выход которого соединен с управл ющими входами блоков оперативной пам ти, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью расширени  области применении устройства за счет расширение диапазона представлени  информации , устройство содержит группу шинных формирователей, группу регистров сдвига, блок формировани  маркеров и группу арифметико-логических блоков, входы-выходы которого соединены с первым выходом-входом блока коммутации, второй йы- ход-вход которого соединен с первым входом-выходом блока св зи, второй вход-выход которого  вл етс  входом-выходом устройства, первый выход блока св зи соединен с входом блока регистров, первый выход которого соединен с входом блока регистров, первый выход которого соединен с первым управл ющим входом блока

   коммутации, второй управл ющий вход которого соединен с вторым выходом блока формировани  растра, третий выход которого подключен к управл ющему входу блока формировани  маркеров, вход-выход

   которого соединен с выходом-входом блока считывани , а выход - с управл ющим входом блока формировани  цветовых составл ющих , выходы которого соединены с входами цифроаналргового преобразовател , выходы арифметико-логических блоков группы соединены с адресными входами блоков оперативной пам ти группы, управл ющие входы которых подключены к выходу блока управлени  пам тью, а выходы - к

   информационным входам арифметико-логических блоков группы, входам шинных формирователей группы и информационным входам регистров сдвига, выходы которых соединены с адресными входами блока формировани  цветовых составл ющих, информационный вход которого соединен с вторым выходом блока св зи, управл ющий вход которого подключен к четвертому выходу блока формировани  растра, п тый выход которого соединен с управл ющим входом блока управлени  пам тью, а шестой выход - с управл ющими входами регистров сдвига группы, второй выход блока регистров соединен с управл ющими входами арифметико-логических блоков группы, третий выход - с информационным входом блока управлени  пам тью, а четвертый выход-с информационным входом блока фор- мировани  растра, выходы шинных

   формирователей подключены к информационному входу блока коммутации.

   Таблица 1

   Разр д

   15

   14. 13 12

   10. 11 09,08

   КГИ. О в этом разр де указывает на обратный ход кадровой развертки.При i установленном разр де РКС 05 вызывает прерывание с вектором 314. Запасные.

   ТАФ. Установка в 1 этого разр да запускает выполнение автономной функции . При считывании всегда читаетс  как О.

   Функци  АЛУ. Определ ет код функции, выполн емой блоком АЛУ с данными , Значение кодов функции приведено а таблице
2. 2. Очищаютс  по сигналу сброс, аналогично очищаютс  разр ды Об, 05, 04, 03 20, 01, 00.

   Назначение

   Разр д

   07

   Об

   05

   04

   03, 02

   Готово, Г в этом разр де указывает на то, что в регистре координат первого маркера РКМ 1 данные о координатах светового пера достоверны. Сбрасываетс  при чтении РКМ 1. При установленном разр де РКС 06 вызывает прерывание с вектором 310.

   Разрешение прерывани  от светового пера. Установка в Г этого разр да разрешает прерывание с вектором 310.

   Разрешение прерывани  по концу кадра . Установка в 1 этого разр да разрешает прерывание с вектором 314.

   Разрешение развертки. Установка в Г этого разр да разрешает развертку изображени  на экран..

   Затемнение по Y. Эти разр ды определ ют тип затемнени  экрана по вертикали .

   Затемнение по X. Эти разр ды определ ют тип затемнени  экрана по горизонтали .

   Продолжение табл. 1

   Назначение

   Таблица 2

   Разр д,

   15 .14, 13

   12 11,10

   09 08 07 06 05 04 03,02.01,00

   Звук. Установка этого разр да в 1 включает .звук в динамике. Запасной, Все разр ды очищаютс  по сигналу Сброс.

   Сдвиг. Эти разр ды определ ют количество разр дов, на которое производитс  сдвиг содержимого пам ти при автономных функци х. NJ ЗУ. Определ ет N° платы ОЗУ, из которой следует читать данные. № линейки. Эти разр ды определ ют М: линейки на плате, из которой сдеду- ет читать данные.

   1 в этом разр де запрещает запись в линейку 6. 1 и этом разр де запрещает запись в линейку 5. 1 и этом разр де запрещает запись в.линейку 4, 1 в этом разр де запрещает запись в линейку 3. 1 в этом разр де запрещает запись в линейку 2, 1 в этом разр де запрещает запись в линейку.

   Мг окна. Эти 4 разр да определ ют номер окна, к котрому идет отражение по записи или чтению.

   Т а б л и ц а 3

   Назначение

   Фи&1.

   Фиг.З

   ФигМ