SU1403092A1

SU1403092A1 - Устройство дл вывода графической информации

Info

Publication number: SU1403092A1
Application number: SU864100957A
Authority: SU
Inventors: Александр Яковлевич Аноприенко
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1986-08-05
Publication date: 1988-06-15

Description

Запть Стироии&

каординагль

Psxi/nЛорншлf l™

о

о со

ГчО

ФагА

Изобретение относитс к области вычислительной техники и может быть использовано при построении устройств отображени графической информации на телевизионных индикаторах.

Цель изобретени - повышение быстродействи устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - структурна схема формировател импульсов записи; на фиг. 3 - структурна схема второго блока оперативной пам ти; на фиг. 4 - при- мер выборочного- стирани изображени : 1 на фиг. 4 а - содержимое блоков па- I м ти до стирани , фиг. 46 - содержимое I блоков пам ти после стирани третьего блока оперативной пам ти и первого блока оперативной пам ти.

Устройство дл вывода графической информации содержит блок 1 синхронизации, счетчик 2 адреса, коммутатор 3, первый регистр 4, первый блок 5 оперативной пам ти , группу 6 элементов ИЛИ, второй регистр 7, формирователь видеосигнала 8, телевизионный индикатор 9, первый триг- I гер 10, второй триггер 11, третий ре- ; гистр 12, четвертый регистр 13, третий триггер 14, элемент 15 ИЛИ-НЕ, первый эле- . мент 16 И-НЕ, второй элемент 17 И-НЕ, элемент 18 И, элемент 19 ИЛИ, п тый : регистр 20, второй блок 21 оперативной ; пам ти, третий блок 22 оперативной пам ти, I первый формирователь 23 импульсов записи, I второй формирователь 24 импульсов записи I и третий формирователь 25 импульсов за- j писи. Каждый из формирователей 23-25 импульсов записи содержит дешифратор 26, группу 27 элементов И, второй элемент 28 ИЛИ и третий элемент 29 ИЛИ.

Второй блок 21 оперативной пам ти содержит с первого по шестой дополнитель- I ные блоки 30-35 пам ти и с второго по I шестой элементы 36-40 И. I Устройство работает следующим образом. Блок 1 синхронизации вырабатывает на первом выходе кадровый синхроимпульс, на втором - строчный синхроимпульс, на третье.м - синхроимпульс с частотой дискретизации изображени вдоль строки телевизионного растра, на четвертом - смесь гас ших и синхронизирующих импульсов, обеспечивающих работу модул ционного блока.

Счетчик 2 адреса вырабатывает на первом выходе текущий адрес дл блоков пам ти , формирование адреса при этом синхронизировано с ходом телевизионной развертки сигналами, поступающими с блока 1 синхронизации. На втором выходе счетчика 2 адреса вырабатываетс тактовый сигнал, частота которого равна частоте смены адреса на первом выходе счетчика 2 адреса. Этот тактовый сигнал позвол ет разбить полный цикл обращени к блокам пам ти на два такта: такт чтени при нулевом

5

значении тактового сигнала и такт записи при единично.м значении тактового сигнала. Изменение адреса происходит по заднему фронту тактового сигнала. Коммутатор 3 в зависимости от значени сигнала на управл ющем входе коммутирует на первый и второй выходы значение, поступающее на его первый информационный вход при единичном значении сигнала на управл ющем входе, или

0 значение, поступающее на его второй информационный вход при нулевом значении управл ющего сигнала. На первый информационный вход, ко.ммутатора 3, вл ющийс адресным входом устройства, поступают кос ординаты элемента изображени , подлежащего модификации в режиме работы «Запись устройства. Старшие разр ды координаты X и полностью координаты Y образуют адрес дл обращени к блокам пам ти , поступающий на первый выход комму0 татора 3 адреса. Младшие разр ды координаты X образуют поступающий на второй выход коммутатора 3 номер того элемента изображени в адресуемом слове пам ти , который подлежит модификации. В режиме работы «Визуализаци устройства на первый выход коммутатора 3 адреса поступает адрес со счетчика 2, при этом значение на втором выходе коммутатора 3 адреса безразлично дл правильного функционировани устройства.

Q Входы регистра 20, регистра 12, регистра 4 и триггера 14 вл ютс совокупностью информационного и управл ющего входов, причем последний служит дл подачи сигналов записи, поступающих на информационный вход данных. При этом триг5 гер 14 вл етс D-триггером.

Нервый регистр 4 хранит значение, записываемое в первый блок 5 оперативной пам ти изображени при записи и стирании изображений.

Первый блок 5 оперативной пам ти

0 изображени хранит информационный рельеф, соответствующий выводимому изображению . Разр дность информационного вхо да первого блока 5 оперативной пам ти равна количеству элементов изображени , к ког торым возможно одновременное обращение. Разр дность информационного входа первого блока 5 оперативной па.м ти равна количеству бит, используемых дл кодировани значени цвета одного элемента изображени . Разр дность выхода блока 5 пам 0 ,ти равна произведению двух предыдущих значений.

Группа 6 элементов ИЛИ состоит из трех- входовых элементов ИЛИ, на первый вход каждого из которых поступает значение одного из разр дов первого входа группы 6

5 элементов ИЛИ, на третий вход - соответствующий разр д третьего входа группы 6 элементов ИЛИ, а вторые входы всех элементов ИЛИ, соединенные между собой, вл ютс вторым входом группы 6 элементов ИЛИ.

Сдвиговый pei iKTp 7 обеспечивает параллельный п|5ие ; ,1и;1пых с информационного входа по пе 1еднему фронту сигнала на входе занес.- ;-: и поэлементную пос- ледовател1 1ук) выдачу данных на выход по сигналу сдшп;., поступающему па тактовый вход.

Фор.мирователь видеосигнала 8 организует формирование полного видеосигнала, ноступаюп 1его на вход телевизионного индикатора 9, па экране которого отображаетс выводима 1-рафическа информаци .

Первый триггер 10 предпазначеп дл фиксации сигпала «Стирание, поступающего пз его вход уст. «I, вл ющийс первым управл ющим входом устройства.

Второй триггер 11 предназначен дл синхронизации процесса стирани изображени с ходом телевизионной развертки, дл чего на его тактовый вход подан кадровый синхросигнал, по которому в триггер 11 переписываетс состо ние 10.

П тый регистр 20 вл етс четырехразр дным и хранит текущее значение режима работы устройства, при этом нулевое значение на его первом выходе соответствует режиму работы «Визуализаци устройства, нулевое значение на втором выходе соответствует разрещению записи (в том числе при стирании) в первый блок 5 оперативной пам ти, нулевое значение на третьем выходе - разрещению записи в третий блок 22 оперативной пам ти признаков, нулевое значение на четвертом выходе - разрешению записи во второй блок 21 оперативной пам ти. Режим работы устройства определ етс четырехбитовым двоичным кодом , старший разр д которого соответствует первому выходу п того регистра 29 режима, а младщий - четвертому.

Третий регистр 12 формата предназначен дл хранени текущего значени формата обращени к второму блоку 21 оперативной пам ти.

Третий триггер 14 хранит текущее значение признака, записываемого в блоки 21 и 22 оперативной пам ти.

Элемент 15 ИЛИ-НЕ предназначен дл формировани признака полного стирани всех блоков пам ти устройства.

Элементы 16 и 17 и фор.миро- ватели 23-25 -импульсов записи предназначены дл формировани сигналов записи , поступающих на управл ющие входы соответствующих блоков 5, 21, 22 па.м ти устройства.

Элементы 18 И и 19 ИЛИ предназначены дл формировани сигнала разрешени записи в третий блок 22 оперативной пам ти с учетом режима работы устройства и содержимого второго блока 21 оперативной пам ти.

0

5

0

5

0

5

0

5

Четвертый регистр 13 нризнаков предназначен дл временного хранени значений , считывае.мых из третьего блока 22 оперативной пам ти. Нулевой сигна,п на первом управл юп1ем входе регистра 13 обнул ет его, а по переднему фронту cnrna.ia на втором .управл юще.м входе производитс запись в регистр 13 данных, поступаюпгих на его инфор мационный вход.

Второй блок 21 оперативной пам ти хранит признаки разрещени записи дл третьего б. юка 22 оперативной пам ти и первого б.юка 5 оперативной пам ти. При этом нулевое значение признака разреп.1ает запись в соответствующие чейки блоков 22 и 5 пам ти . В каждой чейке блока 21 пам ти хранитс только один бит, соответствуюидий признаку разрегпени записи в группу соседних чеек блоков 22 и 5 пам ти, запись нулевых признаков в б,ток 21 пам ти позвол ет задавать участки изображени , доступные дл модификации и стирани . С це.чью ускорени процесса задани таких участков блок 21 пам ти может иметь иерархическую структуру, например , состо ть из дополнительных блоков 30-35 пам ти, каждый из которых хранит признаки дл всего изображени , но с различным разрен1ением: блок 30 пам ти - с минимальным разрешением, а блок 35 - с максимальным дл блока 21 пам ти признаков разрешением. Например, если все изображение представлено растром 256 на 256 элементов, то дополпительный блок 35 пам ти хранит признаки дл участков изображени размером 4 на 4 элемента, а дополнительный блок 30 пам ти - дл участков изображени размером 128 на 128 элементов. Соответственно блок 35 па.м ти содержит 4096 одноразр дных чеек, а блок 30 пам ти - четыре одноразр дных чейки. Выходы дополнительных блоков пам ти соединены последовательно через элементы 36-40 И. Следовательно, нулевой признак, записанный в один из дополнительных 30-35 блоков пам ти, независимо от того, что записано по соответствующим адресам в другие дополнительные блоки пам ти, приводит к по влению на выходе блока 21 пам ти . нулевого, т. е. разрешающего запись признака. Таким образом, чтобы задать рабочую область изображени , доступную дл .модификации и стирани , достаточно независимо от размера области одного или нескольких обращений к блоку 21 пам ти признаков в требуемом формате, причем формат задает номер того дополнительного блока 30-35 пам ти, в который будет пропзводитьс запись.

Третий блок 22 оператпвной пам ти хранит признакп разрешени записи дл каждого из элементов изображени , значение цвета которых хранитс в блоке 5 пам ти. Разрешению записи при этом также соответствует нулевое значение признака.

Записыва соответствующие признаки в блок 22 пам ти параллельно с записью изображени в блок 5 пам ти, можно запретить или разрешить последующую модификацию или стирание любой части изображени произвольной формы, но при условии , что дл соответствующих областей изображени в первом блоке 2 пам ти признаков имеютс признаки, разрешающие запись.

Дещифратор 26 предназначен дл формировани при нулевом значении сигнала на управл ющем входе нулевого сигнала только в том разр де выхода, номер которого соответствует коду, поступающему на инфор- мационный вход дешифратора.

Группа 27 элементов И состоит из двухвходовых элементов И, первый вход каждого из которых соединен с соответ- ствуюндим разр дом первого входа группы 27

сигнала 8 дл отображени на экране телевизионного индикатора 9. В такте записи происходит запись в ту же чейку каждого из блоков пам ти новой информации: г соответственно значени признака с выхода триггера 14 и значени цвет с выхода регистра 4 цвета. Если запись в блок 21 пам ти разрешена, как, например, в режиме полного стирани , то его содержимое не вли ет на запись в два других блока пам ти. Данное логическое условие реализуетс элементом 18 И. В режиме полного стирани на запись в блок 5 пам ти не вли ет и содержимое блока 22 пам ти, так как регистр 13 признаков фиксируетс в нулево.м состо нии сигналом с выхода элемента 15 ИЛИ-НЕ. За период между двум кадровыми синхроимпульсами с помощью счетчика 2 адреса происходит перебор всех адресов блоков 5, 21, 22 пам ти , и к моменту обнулени триггера 11,

элементов И, а вторые входы, соединен- 20 означающему заверщение стирани , во все

чейки блоков 21 и 22 пам ти будут записаны нулевые значени , а в чейки блока 5 пам ти - значени фонового цвета. Дл создани информационного рельефа в блоке 5 пам ти может быть установлен режим 1011, означающий, что устройство работает в режиме «Запись, причем в блоки 21 и 22 пам ти запись запрещена. При выполнении записи в регистр 4 заноситс требуемое значение, на адресный вход устройства поступают координаты элемента изображени , подлежащего модификации , а затем с задержкой, равной или большей длительности цикла обращени к блокам пам ти, на второй управл ющий вход устройства подаетс сигнал «Запись, длиные между собой, с вторым входом группы 27 элементов И, на который при выполнении стирани подаетс нулевой сигнал .

Выходом устройства вл етс выход триг- 25 гера 11, задний фронт сигнала на котором может служить дл формировани сигнала, свидетельствующего о завершении стирани текущего кадра изображени .

Дл установки исходного состо ни в регистр 4 заноситс требуемое значение фонового цвета, в триггер 14 - нулевое значение признака, в регистр 20 режима - управл ющее слово 0000, задающее полное стирание всех блоков устройства , и по сигналу «Стирание взводитс

30

i триггер 10. По кадровому синхроимпульсу 35 тельность которого равна или больше дли (например, по его переднему фронту) с блока 1 синхронизации единичное значение из триггера 10 переписываетс в триггер 11, что означает начало стирани текущего кадра изображени . При этом по переднему фронту сигнала с выхода триггера 11 триггер 10 сбрасываетс в ноль, по следующему кадровому синхроимпульсу нулевое значение переписываетс в триггер 11. При стирании происходит чередование тактов чтени (п ри нулевом значении тактового сигнала на втором выходе счетчика 2 адреса ) и записи (при единичном значении тактового сигнала), что позвол ет выполн ть стирание без нарушени процесса визуализации , т, е. вывода содержимого блока 5

40

45

тельности цикла обращени к блокам пам ти 5, 21, 22. При этом происходит считывание признаков из блоков 21 и 22 пам ти , а затем в соответствии со значени ми признаков производитс запись в блок 5 пам ти. После завершени вывода изображени устройство переводитс в режим «Визуализаци , например, засылкой в регистр 20 режима управл ющего слова 0000. При чередовании записи в режиме 1011 и стирани в режиме 0000 возможности выборочного стирани устройством не используютс .

Дл организации выборочного стирани jyioryT быть использованы как каждый из блоков 21 и 22 пам ти в отдельности.

пам ти на экран. При этом из некоторой 50 так и оба блока вместе.

чейки каждого из блоков пам ти в такте чтени производитс считывание информации и запись ее по переднему фронту тактового сигнала в регистры: регистр 13 признаков и сдвиговый регистр 7. До

При использовании блока 21 пам ти вначале стиранием в режиме 0110 во все чейки дополнительных блоков 30,..,35 пам ти занос тс единичные значени признаков. Затем в режиме 1110 с использованием

следуюшего переднего фронта тактового сиг- 55 требуемых форматов, задающих номера тех нала содержимое сдвигового регистра 7 пу-дополнительных блоков пам ти, в которых

21

тем сдвига с частотой дискретизации последовательно выдаетс в формирователь видеопроизводитс запись, в блоке 2 пам ти формируетс информационный рельеф путем

сигнала 8 дл отображени на экране телевизионного индикатора 9. В такте записи происходит запись в ту же чейку каждого из блоков пам ти новой информации: соответственно значени признака с выхода триггера 14 и значени цвет с выхода регистра 4 цвета. Если запись в блок 21 пам ти разрешена, как, например, в режиме полного стирани , то его содержимое не вли ет на запись в два других блока пам ти. Данное логическое условие реализуетс элементом 18 И. В режиме полного стирани на запись в блок 5 пам ти не вли ет и содержимое блока 22 пам ти, так как регистр 13 признаков фиксируетс в нулево.м состо нии сигналом с выхода элемента 15 ИЛИ-НЕ. За период между двум кадровыми синхроимпульсами с помощью счетчика 2 адреса происходит перебор всех адресов блоков 5, 21, 22 пам ти , и к моменту обнулени триггера 11,

тельность которого равна или больше дли

требуемых форматов, задающих номера тех дополнительных блоков пам ти, в которых

21

производитс запись, в блоке 2 пам ти формируетс информационный рельеф путем

7

записи нулевых признаков. Таким образом задаетс рабоча зона изображени , доступна дл модификации и стирани . В процессе вывода одного составного изображени (состо щего, например, из нескольких «окон) рабоча зона может перезадаватьс многократно и иерархическа организаци блока 21 пам ти позвол ет при этом ускорить процесс перезадани . Формирование информационного рельефа в блоке 4 пам ти и в этом случае может производитьс в режиме 1011, однако дл стирани изображени , если рабочие зоны должны оставатьс прежними, используетс режим ООП или 0001.

При использовании блока 22 пам ти вывод изображени может осуществл тьс в режиме 1001 при нулевом исходном содержимом блока 22 пам ти и единичном состо нии триггера 14. В этом случае модификаци элементов изображени в блоке 5 пам ти будет сопровождатьс записью единичных признаков в блок 22 пам ти, что позволит, во первых, запретить повторную модификацию элементов изображени и, во-вторых, в режиме 0001 или 001 1 стереть только ту часть изображени , котора была записана перед этим в режиме 1011, оставив нетронутой оставшуюс часть изображени , записанную в режиме 1001.

При совместном использовании блоков 21 и 22 пам ти реализуетс выборочное стирание тех частей изображени , которые определ ютс содержимым блока 22 пам ти, в рабочей зоне, задаваемой содержимым блока 21 пам ти.

Выборочное стирание может также реализовыватьс с использованием режимов работы устройства 1101 и 0101, которые позвол ют блок 22 пам ти использовать аналогично тому, как используетс блок 21 пам ти, что необходимо при задании рабочих зон произвольной формы.

На фиг. 4 представлен пример использовани выборочного стирани . Показанный на фиг. 4 а информационный рельеф получен следующим образом. Вначале при полном стирании в блок 5 пам ти было записано фоновое значение цвета, обозначенное одинарной штриховкой. Затем в режиме 1001 выведена часть изображени , показанна в виде изгибающейс под пр мым углом линии со сплощной закраской на фоне одинарной штриховки. После этого блок 21 пам ти стиранием в режиме 0110 заполнен единичными значени ми признаков и последующей записью в режиме 1110 задана рабоча зона, представленна на фиг. 4. Далее в режиме 1011 выведены пр моугольник с двойной штриховкой и символ В, частично попадающий за пределы рабочей зоны, в режиме 1001 выведен символ А, а в режиме 1101 - квадрат размером 3 на 3 элемента изображени с незакрашенным элементом в центре.

1403092

8

На фиг. 4 б показан результат выборочного стирани в режиме 0001 при нулевом содержимом триггера 14 и значении цвета, обозначенном отсутствием штриховки и раскраски , в регистре 4.

Таким образом, за счет организации гибкого режима стирани фрагментов, изобретение обеспечивает повышение быстродействи при генерации и модификаций графического изображени , отображаемого на

0 экране телевизионного индикатора 9.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл вывода графической информации , содержащее блок синхронизации,

с счетчик адреса, коммутатор, первый регистр, первый блок оперативной пам ти, группу элементов ИЛИ, второй регистр, формирователь видеосигнала, телевизионный индикатор , первый и второй триггеры, третий регистр , третий триггер, элемент ИЛИ-НЕ,

0 первый и второй элементы И - НЕ, элемент И, элемент ИЛИ, четвертый регистр, п тый регистр , первый выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора, первый выход которого соединен с адресным входом

r первого блока оперативной пам ти, информационный вход которого подключен к выходу первого регистра, выход первого блока оперативной пам ти соединен с информационным входом второго регистра, выход которого подключен к видеовходу формиро0 вател видеосигнала, выход которого соединен с видеовходом телевизионного индикатора , синхровход формировател видеосигнала соединен с четвертым выходом блока синхронизации, первый вход которого подключен к входу сброса счетчика адреса, первый тактовый вход которого подключен к второму выходу блока синхронизации, третий выход которого подключен к второму тактовому входу счетчика адреса, выход первого триггера соединен с информационным входом второго триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И - НЕ и вл етс выходом «Конец записи устройства, второй выход п того регистра соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, четвертый вход которос го и первый вход первого элемента И подключены к четвертому выходу п того регистра , третий выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого и второй вход группы элементов ИЛИ подключены к выходу первого элемента И, выход элемента ИЛИ - НЕ соединен с входом «Установка «О четвертого регистра, выход которого подключен к первому входу группы элементов ИЛИ, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи устройства, оно содержит второй и третий блоки оперативной пам ти, первый, второй и третий формирователи импульсов записи, управл ющий вход первого блока оперативной пам ти подключен к выходу группы элементов ИЛИ, третий вход ко5

0

0

5

торой соединен с выходом третьего формировател импульсов записи, информационный вход которого и информационный вход второго формировател импульсов записи соединены с вторым выходом коммутатора, второй информационный вход которого подключен к первому выходу счетчика адреса, второй выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ и с управл ющими входами четвертого регистра и второго регистра, тактовый вход второго регистра подключен к третьему выходу блока синхронизации, адресные входы второго и третьего блоков оперативной пам ти соединены с первым выходом коммутатора, первый информацион- ный вход которого вл етс адресным входом устройства, первым управл ющим входом которого вл етс вход «Установка «1 первого триггера, вход «Установка «О которого соединен с выходами второго триггера , тактовый вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми управл ющими входами первого, второго и третьего формирователей импульсов записи, вторые управл ющие входы которых подключены к выходу второго элемента И-НЕ, второй вход которого вл етс вторым управл ющим входом -устройства , первым информационным входом «Код

0

5

0

5

цвета которого вл етс информационный вход первого регистра, выход третьего регист ра подключен к информационному входу первого формировател импульсов записи, выход которого соединен с управл ющим входом второго блока оперативной пам ти, информационные входы второго и третьего блоков оперативной пам ти подключены к выходу третьего триггера, вход которого вл етс .четвертым информационным выходом устройства , вторым и третьим информационными входами которого вл ютс соответственно входы п того и третьего регистров, первый выход п того регистра соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого подключен к третьему выходу п того регистра, второй выход которого соединен с третьим управл ющим входом третьего формировател импульсов записи, четвертый выход п того регистра подключен к третьему управл ющему входу первого формировател импульсов записи, выход второго блока оперативной пам ти подключен к второму входу элемента И, выход второго формировател импульсов записи соединен с управл ющим входом третьего блока оперативной пам ти, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход элемента ИЛИ соединен с третьим управл ющим входом второго формировател импульсов записи.

фиг.г

отЪ

am 75

Ofrr

Фие.Ъ

5/70Н 21(бПП{)

/

О

блон 22(бПП2

а B/70f 5(бг/и

ос

Фиг 4

6лон21(бПП1

-А О

9

X /7

блон 22(6ПП2}

(У

5/70fi 5 fsnn