SU1413647A1 - Устройство дл формировани изображений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может использоватьс  в сис- , темах отображени  графической и алфавитно-цифровой информации. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Устройство содержит блок 1 обработки и управлени , блок 2 пам ти программ, блок 3 пам ти изображений, блок 4 пам ти символов, блок 5 синхронизации, видеогенератор 6, блок 7 регистров сдвига, знакогенератор 9, дешифратор 10 адреса, блок 11 формировани  видеосигнала, выход которого  вл етс  выходом видеосигнала устройства, блок 16 управлени  доступом, который осуществл ет бесконфликтное взаимодействие блока 1 и видеогенератора 6 с блоками 3 и 4. Конструкци  блоков 3 и 4 позвол ет сократить количество операций, выполн емых блоком 1, Н за счет этого повысить быстродействие. 3 ил. с (Л оо Од 4ib М

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  построени  систем отображени  графической и алфавитно-цифровой информации.

Цель изобретени  - повышение быстро- действи  устройства.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - функциональные схемы блока пам ти изображений и блока пам ти символов соответственно.

Устройство содержит блок 1 обработки и управлени , блок 2 пам ти программ, блок 3 пам ти изображений, блок 5 пам ти символов , блок 5 синхронизации, видеогенератор 6, блок 7 регистров сдвига, регистр 8 сдвига, знакогенератор 9, дешифратор 10 адреса, блок 11 формировани  видеосигнала, группу узлов 12 пам ти, ключ 3, узел 14 пам ти, ключ 15, блок 16 управлени  д,осту- пом, регистр 17 цвета записи, регистр 18 цвета чтени , узел 19 свертки, узел 20 элементов И-НГ, дополнительный узел 21 пам - ти, триггер 22 и регистр 23 режима.

Блок 16 управлени  доступом выполнен по известной схеме (авт. св. СССР № 1287167 кл. G 06 F 12/16, 13/16, 1985).

В случае использовани  в блоках 2 и 3 динамических схем пам ти необходимо ввести дополнительную св зь с блоком 5, а в блоке 5 предусмотреть выработку соответствующих сигналов управлени .

Устройство работает следуюшим образом .

Дл  формировани  изображений необходимо производить различные операции над отдельными разр дами блока 3 пам ти изображений . Этим занимаетс  блок 1 обработки и управлени , который производит выборку команд, указывающих пор док выполнени  различных операций надданными, из блока 2 пам ти программ. В процессе обработки изображени  необходимо на экране диспле  параллельно и независимо отображать также и некоторую алфавитно-цифровую информацию . Это достигаетс  использованием бло- ка 4 пам ти символов, отличие которого от блока 3 нам ти изображений заключаетс  в аппаратном формировании графического образца символа, код которого хранитс  в блоке 4 пам ти символов, через знакогене- ратор 9. На экран диспле , представл ющего собой электроннолучевую трубку (ЭЛТ со схема.ми развертки и управлени , необходимо подавать информацию о  ркости той точки экрана, на которой в данный момент на.ходилс  луч. Это требует жесткой прив з- ки выдаваемой видеоинформации к началу кадра в каждой из строк. Это достигаетс  путем синхронного скан ировани  блоков 3 и 4 видеогенератора 6, преобразование.м выдаваемых данных в последовательный формат с помощью регистра 8 сдвига и бло- ка 7 регистров сдвига и выдачей сигналов синхронизации разверток дл  ЭЛТ с их врезкой в полный видеосигнал блоком 11

формировани  видеосигнала. Необходимость использовани  блока 7 регистров сдвига св зана с тем, что в современных диспле х используютс  цветные ЭЛТ с независимым управлением каждой из электронных пушек, отвечающих за свой цвет. Поэтому они и получают независимые видеосигналы из отдельных узлов 12 пам ти блока 3. Каждый такой узел 12, отвечающий за свой цвет, называетс  видеоплоскостью или видеобанком.

В процессе формировани  изображений основной операцией, производимой над па- .м тью изображений,  вл етс  операци  зажигани -гашени  точки. Все геометрические элементы на диспле х такого типа (растровых ), такие как вектор, окружность, пр моугольник и т. д., формируютс  как последовательность точек разного цвета. Установка какой-либо точки в заданный цвет требует проведени  операций над несколькими, если не всеми, видеоплоскост ми, так как дл  получени , к примеру., точки на экране белого цвета, нужно установить соответствующие разр ды в состо ние «Активно всех видеоплоскостей, поскольку точка на экране светитс  белым цветом, если активированы три электронные пушки в ЭЛТ, засвечиваю- П1ие красный, синий и зеленый люминофор.

Узел 19 сверкти выполн ют с применением программируемой логической матрицы (ПЛМ), имеюшей 8 X п + п входов и 8 выходов . ПЛМ программируют так, чтобы реализовать функцию

Р,-(СФ1,)(С ---1,)(,),(1)

где F, - выход соответствующего бита;

I, - вход данного бита с зидеоплоскости; С - вход с регистра 18 цвета чтени .

Штрихами вверху сим-вола маркируетс  принадлежность к одной из видеоплоскостей .

Функци  F,- принимает значение либо «I там, где точка имеет цвет, совпадающий с цветом, задаваемым регистром 18 цвета чтени , либо «О в том случае, если эти цвета не совпадают.

При записи в блок 3 устанавливают цвет, которым производитс  запись точек путем занесени  комбинации бит в регистр 17 цвета записи. Данные биты попадают на информационные входы всех узлов 12. При поступлении сигналы управлени  записью (режим записи задаетс  уровнем «1) блок 1 обработки и управлени  разрешает запись лишь в те точки видеоплоскостей - узлов 12, которым соответствует «I в битах слова (байта), поступающего с ключа 13, тем самым производитс  линейна  селекци  битов. Информаци  о цвете, заносима  в выбранные биты каждой из плоскостей, определ етс  регистром 17 цвета загшси.

При чтении из узлов 12 сигнал из блока i запрещает запись в видеоплоскости и г;ерево- дит все видеоплоскости в режим чтени  их, разреша  выдачу результатов работы узла 19 свертки путем воздейспви  на вход «Выборка разрешена ПЛМ узла 19 свертки. При этом выходы данных из всех узлов 12 пам ти поступают на узел 19, который в соответствии с кодом цвета, поступающим из регистра 18 цвета чтени , производит операцию свертки по формуле (1), выдава  результат на шину данных блока 1 обработки и управлени . Ключ 13 в соответствии с режимом работы (запись-чтение) осуш,ествл ет коммутацию сигналов, поступающих от блока 1 обработки и управлени  и узла 19 свертки.

Рассмотрим процесс закраски некоторой замкнутой области. Обычно замкнута  область обводитс  вначале некоторой граничной линией заданного цвета (дл  примера, красного). После проведени  оконтуриваю- щей линии задаетс  точка внутри замкнутой области, подлежащей закрашиванию, и указываетс  цвет, которым необходимо заполнить область внутри (например, фиолетовый ). В обычных реализаци .х дл  проведени  закраски восьми точек необходимо произвести восемь раз операцию чтени  из п видеоплоскостей, т. е. 8 X п обращений к видеоплоскост м дл  определени  цвета точки (например, красного), а также восемь раз операцию «Чтение - модификаци  - запись дл  п плоскостей, т. е. 16 X п обращений дл  закраски выбранным цветом (фиолетовым).

Итого дл  закраски одного байта (8 битов ) надо произвести 24 X п операций (где п - число видеоплоскостей) обращени  в группу узлов пам ти.

При использовании предлагаемого устройства дл  закраски 8 точек надо произвести запись в регистр 17 цвета записи комбинации битов, дающих фиолетовый цвет, а в регистре 18 цвета чтени  - комбинацию битов, соответствующих граничному цвету (красному). Така  настройка делаетс  один раз в самом начале дл  всего цикла закраски. Далее дл  закраски 8 точек производитс  одно чтение целого байта, т. е. одно обращение, а также, если данный байт нулевой, что означает отсутствие точек с цветом границы (красной), инверси  .и запись этого же байта в группу узлов 12 пам ти по тому же адресу, производ  тем са- мы.м закраску всех 8 точек фиолетовым цветом , т. е. одно обращение.

По сравнению- с прототипом быстродействие проведени  подобной операции предлагаемым устройством увеличиваетс  в 12 X п раз.

Требование жесткой прив зки, выдавае- мбго устройством формировани  изображени  видеосигнала к положению луча на экране достигаетс  лищь при жестко заданной посто нной скорости сканировани , видео- плоскости видеопам ти изображений и символов . В то же врем  необходи.мо обеспечить доступ к блокам 3 и 4 пам ти со сторо- .ны блока 1 обработки и управлени . Та

кой бесконфликтный доступ .п ет- с  с использованием блока 15 управлени  доступом. На него завод тс  адреса от ви- деогенерато()а 6 и блока 1 обработки и уп- равлени , а функционирует он так, что каждое из устройств, запрашивающих доступ к общей дл  ни.ч пам ти, получает его без вли ни  на другое. Дл  организации возможности доступа к различным подсистемам пам ти используетс  дец ифратор К), причем дл  расширени  адресуемых устройств в него .может быть введен регистр 25, позвол ющий задавать расширенные a;ipecin R пространства по тине данных.

В блоке 4 пам ти символов используетс  дополнительный узел 21 пам ти, в котором хранитс  атрибут символа. В некоторых системах атрибут символа, код которого хранитс  в узле 14 пам ти отвечает за инверсию (черн1 1Й символ на белом поле -

белый символ на черном поле), за мигание и т. д. Однако, так как разр дность 1ииньг данных блоков 1 обработки и управлени  обычно кратна восьми, то дл  работы с битом атрибута необходимо производить двойное обращение к пам ти символов. Чтобы избежать этого и ввод тс  триггер 22 и регистр 23 режима.

Предположим, необходимо вывести на экран строку символов с погашенным битом

атрибута. Дл  этого вначале производитс  запись в регистр 23 режима так, чтобы на входы сброса и установки триггера подавались сигналы, безусловно устанавливающие его в состо ние «Сброшено (О). Тогда все последующие операции записи в узел 14 прин дительно записывают в дополнительный узел 21 пам ти «О, что соответствует установке в «О всех записанных символов. Аналогично происходит процесс записи, если триггер 22 принудительно установить в состо ние «Ь, но при этом значение бита атрибута равно «1. Если путем записи соответствующего кода в регистр 23 установить триггер 22 в состо ние загрузки по информационному входу, то он будет запоминать на каждом цикле чтени  значение атрибута , а при цикле записи переписывать в узел 21 пам ти атрибут. Тем самым при операции «Скроллировани , заключающейс  в подвижке на одну строку вверх всех символов , операции отдельной переписки атрибутом символов исключаютс , так как атрибуты переписываютс  совместно с символом. Таким образом, увеличение быстродействи  устройства достигаетс  за счет увеличени  скорости осуществлени  операций в блоках пам ти изображений 3 и символов 4. Одновременно с этим осуществл етс  бесконфликтный обмен через блоки 3 и 4 со стороны блока 1 обработки и управлени  и видеогенератора 6, что повышает информативность изображени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  формировани  изображений , содержащее блок обработки и управлени , блок пам ти программ, блок пам ти изображений, блок пам ти символов, блок синхронизации, видеогенератор, блок регистров сдвига, регистр сдвига, знакогенератор , дешифратор адреса, блок формировани  видеосигнала, выход которого  вл етс  выходом видеосигнала устройства, первый и второй выходы блока синхронизации нод- ключоны к входам синхронизации блока обработки и управлени  и видеогенератора соответственно, выходы чтени  и адреса блока обработки и управлени  подключены к входам дец ифратора адреса, выходы которого подключены к входам «Выбор кристалла блока пам ти программ, блока пам ти изображений и блока пам ти символов, информационный вход-выход блока обработки и управлени  подключен к информационным входам-выходам блока пам ти программ, блока пам ти изображений и блока пам ти символов, выход символов которого подключен к первому адресному входу знакогенератора , выход которого нодключен к параллельному информационному входу регист. ра сдвига, носледовательный выход которого подключен к |ервому информационному входу блока формировани  видеосиг- на., выход изображени  блока пам ти изображений подключен к параллельному инфор- мационному входу блока регистров сдвига, 15ыход которого нодключен к второму ин- fj)opMaiuiOHHOMy входу блока формировани  видеосигналов, нервый выход видеогенератора подключен к входам управлепи  сдвигом блока регистров сдвига и регистра сдвига, второй выход и выход стар1пих раз- п дов адреса видеогенератора нодключены к входу синхронизации блока формировани  видеосигнала и второму адресному входу знакогенератора соответственно, причем блок пам ти изображений содержит группу узлов пам ти, адрес1Н11е входы которых соединены с адресными входами блока пам ти изображений, и ключ, выход которого  вл етс  информационным выходом блока пам ти изображений, а блок пам ти символов содержит узел пам ти, адресный вход которого  вл етс  одноименным входом блока пам ти символов, и ключ, информационный вход и выход которого соединены с выходом узла пам ти и информационным выходом блока пам ти символов соответственно, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены блок управлени  доступом, нервый и второй входы адреса которого подключены к выходам адреса блока обработки и управлепи  и видео0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   генератора соответственно, зыход блока управлени  доступом подключен к входам адреса блока пам ти изображений и блока пам ти символов, выходы записи и чтени  блока обработки и управлени  подключены к одноименным входам блока управлени  доступом, а в блок нам ти изображений введены регистр цвета записи, регистр цвета чтени , узел свертки и узел элементов И-НЕ, причем в блоке пам ти изображений разр ды информационного входа регистра цвета записи и разр ды информационного входа регистра 1вета чтени  соединены с соответ- ствую1цими разр дами информационного входа блока пам ти изображений, информационный вход-выход которого соединен с выходом ключа и первым входом узла элементов И-НЕ, второй вход которого  вл етс  первым входом записи блока пам ти изображений и соединен с выходом управлени  записью б.;юка управлени  доступом, выход К-го разр дка (, где Н - разр дность данных) узла элементов И-НЕ подключен к входам разрешени  чтени  К-х секторов узлов пам ти группы, разр ды выхода регистра цвета записи подключены к информационным входам соответствующих узлов пам ти группы, выходы которых образуют выход изоб ражени  блока пам ти изображений и соединены с информационными входами первой группы узла свертки, информационные входы второй группы которого и выход соединены с выходом регистра цвета чтени  и информационным входом ключа соответственно, вход управлени  которого  вл етс  входом чтени  б,лока пам ти изображений и соедипен с выходом управлени  чтением блока управлени  доступом, вход «Выбор криста.чла блока пам ти изображений соединен с входами 3aiuicn регистров цвета записи и цвета чтени , а в блок пам ти символов введен дополнительный узел пам ти , триггер и регистр режима, причем в блоке н ам ти символов разр ды пнфо)мацион- ного входа основного узла пам ти соединены с соответствующими разр дами информа- ЦИ01Ш01-0 входа блока пам ти символов, нервый и второй выходы регистра режима подключены к входам установки в «О и «1 триггера соответственно, выход которого подключен к информационному входу дополнительного узла пам ти, вход адреса и выход которого соединены с входом адреса блока пам ти символов и информационным входом триггера, вход синхронизации которого  вл етс  входом чтени  блока пам ти сим- во,1ов, вход «Выбор кристалла которого соединен с входом записи регистра режима, входы разреи1ени  заниси узлов пам ти, соединены с РХОДОМ занпсп б.чока нам т -: сил;- Bo:iOB.

   - Вмд записи 8 регистры

   V/RM

   д)(од управлени  зописбЮ &

   RDfl

   Вход упраёлени  стенаем

   Фиг. 2