SU1265833A1 - Устройство дл отображени графической информации на экране электронно-лучевой трубки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах дл  отображени  графической иг ормации в системах управлени  и обработки данных. Цель изобретени  - повышение быстро- действи  устройства, котора  достигаетс  введением второго счетчика точек , второго, третьего и четвертого блоков коммутации, третьего и четвертого блоков пам ти и соответствующих функциональных св зей, т.к. любое заполнение первого блока пам ти приводит к заполнению второго блока пам ти, а при записи в третий блок пам ти заполн етс  четвертый блок пам ти и . наоборот. При таком копировании мае- о S сива графических данных осуществл ет (Л с  динамическое переключение дл  отображени  соответствующих блоков без мерцани  и разрыва изображени  на ЭЛТ. 7 ил.,2 табл.

Description

го

Од СП

00 00

Claims (2)

1. со Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в ус-тройствах отображени  гра фической информации в системах управ лени  и обработки данных. Цель изобретени  - повышение быст родействи  устройства. На фиг. 1 представлена -структурна  схема устройства;,на-фиг.2 - структур на  схема блока управлени ; на фиг.З структурна  схема блока синхронизации; на фиг.4 - структурна  схема блока сравнени ; на фиг.5 и 6 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.7 - диаграмма, по сн юща  принципы отображени  графика на экра не электронно-лучевой трубки. Устройство содержит первый блок 1 пам ти, блок 2 сравнени , счетчик 3 строк, первый 4 и, второй 5 счетчики точек, первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 блоки коммутации, третий iO, второй 11 и четвертый 12 бло ки пам ти, блок 13 управлени , блок 14 синхронизации, регистр 15 данных и ЭЛТ 16. Блок 13 управлени  содержит триггер 17, дешифратор 18, элемент 19 ИЛИ, элементы 20 и 21 , триггер 22, одновибраторы 23-26, регистр 27 и триггер 28. Блок 14 синхронизации содержит счетчики 29 и 30, дешиф)аторы 31 и 32, элементы 33-37 И, элемент 38 ИЛИ одновибратор 39 и генератор 40 такто вых импульсов. Блок 2 сравнени  содержит элемент 41 сравнени , элементы 42 и 43 НЕ ИСКЛЮЧАЩЕЕ-ИЛИ, элементы 44 и 45 ИЛИ, триггеры 46-48 и элемент 49 сравнени . Устройство работает следующим образом . Пусть необходимо отобразить график зависимости у f(x) (фиг.7) тогда в блоках 1, 10, 11 и 12 пам ти должны быть записаны дискретные отсчеты графика по последовательным адресам 1,2,...,N. Положим дл  определенности разрешающую способность п оси абсцисс - Н точек, по оси ординат - V точек (или линий телевизионного растра). Тогда разр дность блоков 1, 10, 11 и 12 пам ти составит V Itog V, где IKI означает ближай шее целое, большее X . В первом 1 и втором 10 блоках пам ти хран тс  отсчеты , в третьем 11 и четвертом 12 хран тс  нечетные отсчеты графика. 833J Така  разбивка на четную и нечетную последовательности выполнена с цель.э повьшдени  скорости считывани  отсчетов графика, что в конечном итоге повышает разрешающую способность по оси абсцисс. Так, разбиение на четную и нечетную последовательности позвол ет повысить разрешающую способность графика в 2 раза. Следует отметить, ч-то в блоках 1 и 10, 11 и 12 хранитс  единична  информаци , т.е. четные отсчеты, записанные в блок 1 пам ти, повтор ютс  в том же пор дке во втором блоке 10 пам ти. Аналогично, нечетные отсчеты третьего 11 блока пам ти повтор ютс  в четвертом 12 блоке пам ти. Одновременно на выход второго 7 и третьего 8 блоков коммутации сигналом с первого выхода блока 13 управлени  коммутируютс  информационные выходы первого 1 и третьего 11 или второго 10 и четвертого 12 блоков пам ти. Таким образом, два блока пам ти подключены дл  отображени , а два других блока наход тс  в состо нии готовности к приему новой информации. Объем каждого блока пам ти составл ет Н/2-разр дных слов. ( Рассмотрим, как осуществл етс  регенераци  изображени . Пусть в начальный момент подключены дл  отображени  первый 1 и третий 11 блоки пам ти. Параллельную их адресацию осуществл ет первый счетчик 4 точек, увеличива  свое состо ние на единицу с приходом каждого импульса на его второй вход (фиг.За). Состо ние счетчика измен етс  по положительному перепаду счетного импульса. В течение периода Т1 параллельно выбираютс  из пам ти четный и нечетный отсчеты графика, обрабатываютс  в блоке 2 сравнени  и по положительному фронту синхроимпульса видеосигналы четного отсчета и нечетного фиксируютс  в выходных триггерах блока 2 сравнени . Одновременно состо ние первого счетчика 4 точек возрастает на единицу, а четвертым блоком 9 коммутации осуществл етс  динамическое переключение четного ( период времени Т2) и нечетного (период времени ТЗ) видеосигналов на третий выход устройства. Сигналами с четвертого и п того . выходов блока 14 синхронизации осуществл етс  синхронизаци  строчной и кадровой разверток соответственно. Этими же сигналами организуетс  счет счетчика строк и его установка в О (по началу пр мого хода кадровой раз вертки) . Шестой, седьмой, восьмой и дев тый выходы блока 14 синхронизаци осуществл ют счет и установку в О второго 5 и первого 4 счетчиков точе Пусть необходимо записать в устройство и отобразить на экране элект ронно-лучевой трубки графический отсчет . Дл  этого на первый информационный вход устройства подаетс  величина ординаты графика, на второй информационный вход - адрес ординаты.По сигналу с первого входа устройства код графического отсчета (ордината графи ка) записываетс  в регистр 15 даннь Х адрес ординаты фиксируетс  во втором счетчике 5 точек, а с седьмого и дев того выходов блока 13 управлени  поступают сигналы записи в четный 10 или нечетный 12 блоки пам ти. По окончании действи  сигнала записи (фиг.За) происходит переключение первого блока 6 коммутацией таким образом , что на выход подключаютс  выходы первого счетчика 4 точек и в мо мент положительного перепада тактово частоты во второй счетчик 5 точек за . писываетс  код первого счетчика 4 то чек, увеличенный на единицу, а второй и третий блоки 7 и 8 коммутации переключаютс  дл  отображени  информации из второго 10 и четвертого 12 блоков пам ти. Така  перезапись содержимого первого счетчика 4 во счетчик 5 точек обеспечивает непрерывность изображени  графика. Чер врем  (где период тактовых импульсов) первый блок 6 коммутации оп ть переключает адрес со второго информационного входа устройства на входы первого 4 и второго 5 счетчиков , сигналом с четвертого выхода блока 13 управлени  происходит запись адреса в первый счетчик-4 точек, а сигналами с шестого и восьмого выходов блока 13 управлени  организуетс  запись в блоки 1 или 11 пам ти. После этого устройство остаетс  в режиме ожидани  прихода новых данных и отображает записанную информацию. Если в момент прихода сигнала записи отображались данные из второго 10 и четвертого 12 блоков пам ти, то запись данных организуетс  в блоки 1 или 11 пам ти, затем в счетчик 4 точек записываетс  очередное состо ние счетчика 5 точек и одновременно дл  отображени  подключаютс  блоки и 11 пам ти. После этого в счетчике 5 точек фиксируетс  адрес ординаты графика , а код графического отсчета записываетс  в блоки 10 или 12 пам ти по адресу счетчика 5 точек. Таким образом , любое заполнение данными блока 1 пам ти приводит к заполнению блока 11 пам ти, при записи в блок 10 пам ти заполн етс  блок 12 пам ти и наоборот .. Такое копирование массива графических данных позвол ет динамически переключать дл  отображени  блоки 1 и 11, 10 и 12 пам ти без мерцани  и разрыва изображени  на экране ЭЛТ 16. По временной диаграмме (фиг,5а) оценим врем  записи графического отсчета в устройство врем  импульса записи в блоки 1, 10, 11 или 12 пам ти; t - период тактовых импульсов. Это же врем   вл етс  временем ожидани  запроса обслуживани  и составл ет в макетном варианте устройства . t-2-200 + 1,5-90 535 (не). Блок управлени  работает следующим образом (фиг.2,За). По положительном; фронту сигнала записи с первого входа блока 13 управлени  в триггер 28 заноситс  мпадший разр д адреса, указывающий, в каком из блоков пам ти (четные 1, 10 или нечетные 11, 12) происходит запись . Выбор конкретного блока осуществл етс  триггером 22. Таким образом , второй и третий рходы дешифратора 18 определ ют блок пам ти, в который будет производитьс  запись, а с выходов де.пшфратора (шестой, седьмой , восьмой и дев тый выходы блока 13 управлени ) по стробу на первом входе дешифратора 18 через элемент 19 ИЛИ формируетс  сигнал записи в выбранный блок пам ти. Условимс , что триггер 22 находитс  в состо нии единицы, если отображаетс  содержимое блоков 10 и 12 пам ти, триггер находитс  в состо нии .нул , если отображаютс  данные из блоков 1 и 11 пам ти. Поэтому с приходом сигнала записи с первого входа блока 13 уп- равлени  в зависимости от состо ни  триггера 22 через элементы 20, 21 И-ИЛИ формируютс  сигналы записи в счетчики 4 или 5 точек. По заднему фронту сигнала записи первым одновибратором 23 формируетс  короткий импульс записи в регистр 27. В старший разр д регистра 27 заноситс  еди ница, а в младший разр д записываетс  содержимое триггера 22. Регистр 2 осуществл ет коммутацию блока 6 коммутации в соответствии с табл.1. Установка старшего разр да (.второй выход) регистра 27 разрешает работу одновибратора 24, формирующего по фронту тактовых импульсов коротки импульс записи в счетчик 4 или 5 Точек (через элементы 20 или 21 И-ИЛ соответственно), установки триггера 17 в единичное состо ние и переброса триггера 22 в противоположное состо ние. Выход триггера 17 разрешает работу одновибратора 25, который по срезу тактового импульса формирует сигнал обнулени  регистра 27 и запуска одновибратора 26, который формирует импульс повторной записи в блок пам ти, определ емый новым со сто нием триггера, 22 .Соответствие сигналов записи блокам пам ти приведено в табл.
2. 2. Блок 14 синхронизации работает следующим образом (фиг.З, 56, 6). Генератор 40 тактовых импульсов вырабатывает сигналы тактовой частоты с периодом t, котора  последовательно делитс  первым 29 и вторым 30 счетчиками. Первый 31 и второй 32 дешифраторы дешифрируют состо ни  сче чиков и формируют соответственно сигналы строчных синхронизирующих импульсов (второй выход первого дешифратора 31), строба строки (первый выход первого дешифратора 31), кадровых синхронизирукщих импульсов (первый выход второго дешифратора 32 и строба по кадру (второй выход второго дешифратора 32). Низкие уровни стробов по строке и по кадру  вл ютс  гас щими импульсами. Элементы 36 и 37 и одновибратор 39 формируют сигналы установки нул  счетчиков 4 или 5 точек (выбираетс  счетчик, участвующий в данный момент в отоб .ражении графика). Элементы 34 и 35 И-НЕ формируют импульсы счета счетчиков 4 или 5 точек (выбираетс  счетчик, участвующий 3 отображении, выбор производитс  выходом триггера 27, подключаемым к входу блока 14 синхронизации). Элемент 33 И формирует тактовую последовательность дл  динамической коммутации четного и нечетного отсчета графика четвертым блоком 9 коммутации . Блок 2 сравнени  работает следующим образом (фиг.4-7). . Первьш 49 и второй 41 элементы сравнени  формируют сигналы единичного уровн , когда код очередного выбранного из блоков пам ти (1, 10, 11 или 12) отсчета меньше (первый выход ) либо равен (второй выход) уровню разметки оси ординат, которому соответствует положение луча на экране . Такой уровень совпадает с инверсным .состо нием счетчика 3 строк, поскольку луч движетс  по экрану слева направо в направлении сверху вниз. Чтобы отобразить график в виде участков со ступенчатой аппроксимацией опорных точек (фиг.7), результат сравнени  четного отсчета со счетчиком 3 строк в текущем такте Т1 (фиг.56) складываетс  по НЕ-модулю 2 с результатом сравнени  нечетного отсчета со счетчиком 3 строк, полученным в предьздущем такте в третьем триггере 48, а результат сравнени  нечетного отсчета со счетчиком 3 строк в текущем такте Т1 складываетс  по НЕ-модулю 2 с результатом сравнени  четного отсчета со счетчиком 3 строк в этом же такте. Результаты операции НЕ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (НЕ-сумма по модулю 2) собираютс  поИЛИ с сигнала{4и равенства уровню разметки оси ординат и записываютс  соответственно в первый 46 и второй 47 триггеры по. сигналам на вторых входах. Этим же сигналом в третьем триггере 48 фиксируетс  результат сравнени  нечетного отсчета с уровнем разметки оси ординат (со счетчиком 3 строк), необходимый дл  анализа в последующем такте Т2. Запись в триггеры осуществл етс  по фронту тактового импульса, приход щего на первый вход блока 2 сравнени . На фиг.7 по сн етс  принцип отображени  графика на экране ЭЛТ. Здесь у - реальна  функци , дискретизованные значени  графика в точках О,1,2,...,6, у- линейна  интерпол ци  дискретных отсчетов дл  отобра7 жени . При этом заштрихованным област м соответствуют четные отсчеты незаштрихованным - нечетные отсчеты графиков. Штриховой линией указан вид графика, получаемый после элементов 49 и 41 сравнени  (после элемента 49 получают четные отсчеты , после элемента 41 - нечетные). Формула изобретени  Устройство дл  отображени  графической информации на экране электронно-лученой трубки (ЭЛТ), содержащее первый и второй блоки пам ти, ,блок сравнени , счетчик строк, первы счетчик точек, первый блок коммутации , блок синхронизации, блок управлени , регистр данйых, один из входов которого  вл етс  первым входом устройства, причем первый вход блока управлени  соединен с другим входом регистра данных и  вл етс  вторым входом устройства, выход регистра данных подключен к первым входам пер вого и второго блоков пам ти, второй вход блока управлени  соединен с пер вым выходом блока синхронизации, тре тий вход блока управлени   вл етс  третьим входом устройства, первый выход блока управлени  подключен к входу блока синхронизации, второй и третий выходы блока управлени  соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков пам ти , четвертый выход блока управлени  подключен к первому входу первог счетчика точек, второй и третий входы которого соединены соответствен но с вторым и третьим выходами блока синхронизации, четвертый и п тый выходы которого подключены соответственно к первым входам блока сравнени  и первого блока коммутации, шестой и седьмой выходы блока синхр низации соединены соответственно с отклон ющей системой ЭЛТ и первым и вторым входами первого счетчика строк, причем шестой выход соединен с вторым входом блока сравнени ,тре тий вход которого подключен к выходу счетчика строк, первый и второй выходы блока сравнени  соединены со ответственно с вторым и третьим вхо дами первого блока коммутации, о тличающеес  тем, что, с целью Повышени  быстродействи  устройства , оно содержит второй счетчик точек, второй, третий и четвер33 тый блоки коммутации, третий и четвертый блоки пам ти, выходы которых подключены соответственно к первым входам второго и третьего блоков коммутации , выходы которых соединены с четвертым и п тым входами блока сравнени , первый выход блока управлени  соединен с вторыми входами второго и третьего блоков коммутации, третьи входы которых подключены соответственно к выходу первого и второго блоков пам ти, и шестой выходы блока управлени  соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого блока коммутации, третий вход которого подключен к выходу второго счетчика точек, к первым входам третьего и четвертого блоков пам ти, вторые входы которых соединены соответственно с седьмым и восьмым выходами блока управлени , дев тьй выход которого подключен к первому входу второго счетчика точек , . выход первого счетчика точек соединен с четвертым входом четвертого блока коммутации, п тый вход которого  вл етс  четвертым входом устройства,Выход четвертого блока коммутации подключен к четвертому входу первого счетчика точек и второму входу второго счетчика точек, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с восьмым И дев тым выходами блока синхронизации , выход регистра данных подключен к третьим . входам третьего и четвертого блоков пам ти. Таблица 1 Второй информационный вход устройства Счетчик 4 точек Счетчик 5 точек

   6

   о 1

   7

   10

   О 1

   11 12

   Фмг.1

   От поз. 7

   От поз. 1

   2 Кпоз.д

   Кпоз.

   К поз. 5

   Фиг.

   ФигМ

   -ГП25гзZ5 f r,

   . r.

   Запил

   n

   .oSmeiS