SU1520562A1 - Устройство дл ввода видеосигнала в пам ть ЭВМ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  ввода видеосигнала от телевизионной камеры в пам ть ЭВМ. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности ввода. Устройство содержит два компаратора, селектор синхросмеси, амплитудный квантователь, генератор, блок синхронизации ввода кадра, блок синхронизации ввода строки, блок св зи с ЭВМ, два счетчика, дешифратор, формирователь слов, одновибратор, буферный регистр. За счет аппаратурной реализации операций сбора и упаковки отсчетов видеосигнала достигаетс  высока  производительность устройства. 2 з.п. ф-лы, 10 илл.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  ввода стандартного видеосигнала , формируемого телевизионной камерой , в электронную вычислительную машину (ЭВМ) типа СМ ЭВМ

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности работы устройства .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства ввода стандартного телевизионного сигнала в пам ть ЭВМ; на фиг.2 - функциональна  схема селектора синхросмеси; на фиг.З - принципиальна  схема генератора; на фиг.4 - функциональна  схема блока синхронизации ввода кадра; на фиг. 5 - функциональна  схема блока синхронизации ввода строки; на фиг. 6 - функциональна  схема блока св зи с ЭВМ; на

фиг. 7 - временна  диаграмма работы селектора синхросмеси; на фиг, 8 - временна  диаграмма формировани  сигналов синхронизации активных . строк; на фиг. 9 - временна  диаграмма формировани  слова в буферном регистре .

Устройство (фиг.1) ввода стандартного телевизионного сигнала в пам ть ХЭВМ ( микроэвм ) содержит два компаратора 1 и 2, входы которых объединены и  вл ютс  входами данных устройства . Выход первого компаратора соединен с входом селектора 3 синхросмеси , Выход второго компаратора соединен с входом амплитудного квантовател  4. Первый выход селектора 3 синхросмеси соединен с входом генератора 5, информационным входом 1 блока 6 синхронизации ввода кадра.

блока 7 синхронизации ввода строки, первым входом элемента ИЛИ 8 и информационным входом 2 блока 9 св зи с ЭВМ, Второй выход селектора 3 синхро- смеси соединен с первым установочным входом 2 блока 6 синхронизации ввода кадра, Быкод генератора 5 соединен с тактирующим входом 3 блока б ронизации ввода кадра. Второй устано- вочный вход 4 блока 6 синхронизации ввода кадра  вл етс  первьш управл ю™ щим входом устройства. Выход блока б синхронизации ввода кадра соединен со счетньм входом 2 блока 7 синхрониза- -ции ввода строки и с первым тактйрую- щим входом 2 блока .9 св з  с ЭВМ Второй тактирующий вход 3 блока 9 св зи с ЭВМ  вл етс  вторым управл ю- пщм входом устройства Выходы блока 9 св зи с ЭВМ  вл ютс  управл ющими выходами устройства, , ,

Второй вход элемента ИЛИ 8 соеди - нен с выходом одновибратора 10, вход .к.оторого соединен с выходом второго . счетчика И, Вьрсод элемента ИЛИ 8 соединен с установочным входом 3 блока 7 синхронизации ввода строки, а вторым входом второго.счетчика. П , с входом установки в О .формировате л  12 слоев, вторым входом аервого счетчика 13. и с входом элемента.НЕ 14 Выход блока 7 .сннхронизащш- ввода строки соединен с первым входом элемента И 15 1И с первым входом первого счетчика 13. Выходы счетчика 13 соеди нены с входами дешифратора 16, Вход синхронизации дешифра тора 16 соеди йен с выходом элемента - Второй вход элемента И 15 соединен с выходом элемента НЕ t4o Шестнадцать выходов дешифратора 16 соединены с соо.тветст- вую рми .входами формиро.ва-тел  12 . слоев, кроме того, шестнадцатый вьг- 5СОД дешифратора 16 соединен с третьим тактируюш 1М входом -А. блока- 9 св зи с ЭВМ и первым входом второго счетчи- ка 11 Информационный вход формировател  12 слов соединен с выходо.м амг. плитудного квантователи 4, Выхода формировател  12 слов соединены с соответствующими входами буферного ре- гистра J7, вход синхронизации которого соединен с 5-м выходом блока св зи с ЭВМ, Вьщоды буферного регистра 17  вл ютс  выходами данных устройства ,. ,

Первый компаратор 1 вьшолнен по известной схеме амплитудного селектора.

. 0

д д j ;

5

0

5

Второй компаратор 2 выполнен по известной схеме эмиттерного повторител . Его режим выбран так, что уровень синхронизирующих импульсов полного телевизионного сигнала выходит за пределы Линейного участка рабочей характеристики.

Селектор 3 синхросмеси (.фиг,2 построен по известным принципам и содержит первый одновибратор 18, вход которого соединен с первым входом первого элемента И 19, первым йходом второго элемента И 20 и  вл етс  Bxo-j дом селектора синхросмеси. Выход первого одновибратора 18 соединен с инверсным входом второго одновибратора 21, Выход второго одновибратора

21соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого  вл етс  входом третьего одновибратора 22 Пр мой вь1ход трегтьего одновибратора

22 вл етс  вторым выходом селектора с нхросмеси. Инверсный выход третьего о  овнбраторй 22  вл етс  вторым входом второго алемента И 20, выход которого  вл етс  первым выходом се- . лекторе синхроемеси.

Амплитудный квантователь 4 содержит виДебусилитель выполненный по известной схеме, вход которого  вл етс  входом амплитудного квантовател  4 , Выход видеоусилител  соединен с триггером Шмидта, выход которого  вл етсй выходом амплитудного квантовател  4, .

Генератор (фиг«3) выполнен с ис- иользоаандем известньвс элементов: резисторов R 1, R 2, емкостей С I, С 2, кварца К, На один из входов элемента ; 2f совпадени  подаетс  сигнал, разрешающий генерацию. Этот вход  вл етс  &ХОДОМ: генератора 5 На приве- день дстиналЬ элемейтов R, С и К,

Влок 6 синхронизации ввода (фиг,4) содержит счетчик 23, счетньй вход которого  вд етс  информационным входом блока синхронизации ввода кадра, а вход. Сброса  вл етс  пер- вйм установочным входом блока 6 синх- рониаалщи ввода кадра и соединен с первым входом первого э емента И 24, Второй вход первого элемента И 24  вл етс  вторым установочным входом блока 6 синхронизации ввода кадра и также соединен с инверсным R-входом первого BS-триггера 25« Выход счет- i чика 23 соединен с Н-аходом второго RS-триггера 26, а З-входа обоих триггеров объединены и соединены с выходом первого элемента И 2А, Выход первого RS-триггера 25 и инверсньш выхо второго RS-триггера 26  вл ютс  первым и вторым входами второго элемент И 27, третий вход которого  вл етс  тактирующим входом блока 6 синхронизации ввода кадра, а выход  вл етс  выходом блока 6 синхронизации ввода кадра.

Блок 7 синхронизации ввода строки (фиГоЗ) содержит счетчик 28, счетный вход которого  вл етс  счетным входом блока 7 синхронизации ввода стро ки и соединен с первым входом элемента И 29, а вход Сброса  вл етс  установочным входом блока синхронизации ввода строки. Выход счетчика 28 соединен с R-входом RS-триггера 30, S-вход которого  вл етс  информационным входом блока синхронизации ввода строки, а инверсный выход соединен с вторым входом элемента И 29 j Выход элемента И 29  вл етс  выходом блока 7 синхронизации ввода строки,

Блок 9 св зи с микроэвм (фиг. 6) содержит элемент НЕ 31, вход которог  вл етс  информационным входом блока св зи с ЭВМ, а инверсный выход соеди нен с инверсным R-входом D-тригге- ра 32, С-вход D-триггера 32  вл етс  первым тактирующим входом блока 9 св зи с ЭВМ, а. инверсный выход  вл етс  первым выходом блока 9 св зи с ХЭВМ и соединен с инверсным входом одновибратора 33. Выход одновибр.ато- ра 33 соединен с первым входом эле- .мента ИЛИ ЗА, с С-входом D-триггера 35 и  вл етс  третьим выходом блока 9 св зи с ЭВМ. Выход D-триггера 35  вл етс  вторым выходом блока 9 св зи с ЭВМ Инверсный выход одновибратора 36 соединен с входом одновибратора 37, выход которого  вл етс  п - тым выходом блока 9 и соединен с входом одновибратора 38, инверсный выход которого соединен с инверсным R-входом В-триггера 35 и через элемент НЕ 39 - с вторым входом элемен- та ИЛИ 34. Инверсный выход элемента ИЛИ 34  вл етс  инверсным R-входом D-триггера 40, С-вход которого  вл етс  вторым тактирующим входом блока 9, а выход  вл етс  четвертым вы- ходом блока 9 св зи с микроЭВМ, Вход одновибратора 36  вл етс  третьим тактирующим входом блока 9 D-входы D-триггеров 32, 35 и 40 объединены

и на них подаетс  высокий уровень напр жени  (логическа  единица),

Одновибратор 10, а также одновиб- раторы 18, 21, 22, 33, 37 и 38 выполнены по стандартной схеме.

Второй счетчик П, а также счетчики 23 и 28 представл ют из себ  последовательное соединение двух двоичных счетчиков.

Вход 2 второго счетчика II и входы сброса счетчиков 23 и 28  вл ютс  входом Установка О двоичных счетчиков . Выходом счетчиков П, 23 и 28  вл етс  одик из выходов двоичных счетчиков, соответствующий заданному коэффициенту счета. Дл  второго счетчика 11 выход соответствует п тому разр ду счетчика (коэффициент счета 16), дп  23 - седьмому разр д ( коэффициент счета 64), дл  28 - шестому разр ду (коэффициент счета 32).

Формирователь 12 слов содержит шестнадцать D-триггеров, С-входы которых  вл ютс  входами .формировател  слов, 0-входа1 объединены и  вл ютс  информационным входом формировател  слов, инверсные R-входы установки в О объединены и  вл ютс  выходом инвертора. Вход инвертора  вл етс  входом установки в О формировател  слов о Выходы D-триггеров  вл ютс  соответствующими выходами фopMli ровател  12 слов

Первый счетчик 13 выполнен по стандартной схеме. Вход 1 первого счетчика 13  вл етс  счетным входом элемента, а вход 2 первого счетчика  вл етс  входом Установка Четыре выхода первого счетчика 13 соединены с входами соответствующих разр дов дещифратора 16,

Дешифратор 16 выполнен по стандартной схеме. Четыре входа  вл ютс  входами дешифратора 16, инверсные входы дп  стробировани  А 1 и А 2 объединены и  вл ютс  выходом инвертора , вход которого  вл етс  входом синхронизации дешифратора 16. Шестнадцать инверсных выходов дешифратора 16  вл ютс  его выходами.

Буферный регистр 1.7 выполнен по стандартной схеме и содержит йестнад- цать D-триггеров, D-входы которых  вл ютс  соответствующими входами данных буферного регистра, а С-входы объединены и  вл ютс  входом синхронизации буферного регистра. Выходы

D-триггеров  вл ютс  соответствующими выходами буферного регистра.

Устройство в соответствии с вре менными диаграммами (фиг, 7 и 8) работает следующим образом.

Аналогично известному устройству полный телевизионный сигнал положительной пол рности поступает на входы первого, и второго компараторов 1 и 2, которые выдел ют синхросмесь и .видеосигнал. Видеосигнал поступает на амплитудный квантователь 4, в котором происходит его квантование на два уровн , Синхросмесь поступает на селектор 3 синхросмеси, где из нее выдел ютс  кадровые и строчные синхроимпульсы . Работа селектора син фосме- си отобракаетс  временными, диаграмма ми (фиг„7), Строчными синхроимпульса- ми производитс  синхронизаци  работы генератора 5, чем обеспечиваетс  ио- сто нство на врем  ввода сигнала на- чальной фазы опорных колебаний относительно заднего фронта строчного синхроимпульса. Елок 6 синхронизации ввода кадра после прихода сигнала готовности начала обмена из микроЭВМ подготавливает устройство к работе и обеспечивает пропуск строк, не несу- щих информации об изображении После прихода кадрового синхроимпульса, следующего за сигналом готовности начала обмена из микроЭВМ, который поступает на первый управл юп51Й вход устройства, в блоке б включаетс  схема задержки, выполненна  на счетчике 23 и двух RS-триггерах 25 и 26, запрещающа  прохождение сигнала опорной частоты от генератора 5 на число строк от конца кадрового си-нхроимг пульса; не несущих информации, как показано на фиг, 8. Сигнал опорной частоты, прошедший через блок 6 синхронизации ввода кадра, поступает на вход блока 7. синхронизации ввода строки, которьй запрещает прохождв - ние сигнала опорной частоты в момент окончани  строчного синхроимпульса и до по влени  сигнала изображени , как показано на фиг,9, С выхода бло ка 7 сигнал опорной частоты поступае на счетчик 13, в котором преобразуетс  в параллельный код, управл ющий дешифратором 16, Шестнадцать выхо- дов дешифратора управл ют формирователем 12 сло , в котором из последовательного бинарного сигнала, поступающего с выхода амплитудного квантовател  4, формируетс  шестнадцатиразр дное машинное слово, передаваемое в буферный регистр 17 дл  последующей записи через выходы данных устройства в канал микроЭВМ, С шестнадцатого выхода дешифратора 16 сигнал поступает на первый вход счетчика 11, где производитс  подсчет импульсов в соответствии с выбранные числом разложени  строки на слова, по достижении которого через одно- вибратор 10 выдаетс  сигнал установки в О, поступающий через схему ИЛИ 8 на третий вход блока синхронизации ввода строки, на второй вход счетчика 13, на вход установки в О формировател  12 слов и на второ вход счетчика I1, чем подготавливаютс  блоки устройства к началу обработки следующей строки, С шестнадцатого выхода дешифратора 16 сигнал также поступает на четвертый вход бйока 9 св зи с микроЭВМ, На третий вход блока 9 через второй управл ющий вход устройства поступает сигнал запрета на обмен из микроЭВМ, наличи которого означает, что предыдущий цикл обмена в канале еще не завершилс  , Блок 9 св зи с ЭВМ из строчного синхроимпульса, сигнала опорной частоты с выхода блока 6 синхронизации ввода кадра и сигнала запрета на обмен , поступающего на второй управл ющий вход устройства из микроэвм, формирует на пе рвых ч.етырех управл ющих выходах устройства сигналы управлешм пр мым доступом к пам ти. На п том выходе формируетс  сигнал, поступаю- на вход синхронизации буферного регистра 16, по которому на выходах дйнных устройства по вл етс  очередное слово дл  передачи в канал микроЭВМ ,

В сравнении с известным предлагаемое устройство позвол ет вводить информацию в канал мнкроЭВМ в -режиме йр мого доступа к пам ти в реальном масштабе времена. Скорость ввода одного изображени  увеличена в 100 раэ, а разрешение увеличено в 70 раз

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1, Устройство дл  ввода вндеосиг- нала в пам ть ЭВМ, содержащее два компаратора, селектор сннхросмеси, амплитудный квантователь, генератор, элемент И, счетчик, дешифратор, при

   чем входы компараторов объединены и  вл ютс  информационным входом устройства , выход первого компаратора соединен с входом селектор.а синхро- смеси, а выход второго компаратора соединен с входом амплитудного квантовател , выход элемента И, соединен с входом синхронизации дешифратора, входы данных которого соединены с выходами счетчика, отличающее с   тем, что, с целью повьше- ни  быстродействи  и точности устройства , в него введены блок синхронизации ввода кадра, блок синхрониза ции ввода строки, второй счетчик, одновибратор, элемент ИЛИ, элемент НЕ, блок св зи с ЭВМ, формирователь слов и буферный регистр, причем первый выход селектора синхросмеси соединен с входом генератора, информационным входом блока синхронизации ввода: кадра, информационным входом блока синхронизации ввода строки, первьм входом элемента ИЛИ и информационным входом блока св зи с ЭВМ, второй выход селектора синхросмеси соединен с первым установочным входо блока синхронизации ввода кадра, выход генератора соединен с тактирую- дам входом блока синхронизации ввода (кадра, второй установочный вход которого  вл етс  первым управл ющим входом устройства, выход блока синхрони вации ввода кадра соединен со счетны входом блока синхронизации ввода строки и йервым тактирующим входом блекла св зи с ЭВМ, второй тактирующи вход которого  вл етс  вторым управл ющим входом устройства, и третий такти1 уюи51Й вход соединен с шестнадцатым выходом дешифратора и первым входом второго счетчика, четыре вы-  вл ютс  соответствующими управ л йщимй выходами устройства, а п тый выход сойдвйей с входом синхрониза- щш буферного регистра, выход одно

   0

   0

   5

   0

   0

   5

   вибратора соедкпси с вторыь входом элемента ИЛИ, а персый вход элемента И соединен с выходом блока синхронизации ввода строки и первым входом первого счетчика,, выход эле. И соединен с входом синхронизации дешифратора , выход элемента И.ГО1 ссе,и- нен с входом установк формировател  слов, установочным пходом блока синхронизации ввода строги, втор. им входом первого и второго счетчиков, входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход второго счет П ка соедике с входом одновибратора 5 инфop saциoпный вход формировател  слов соединен с выходом амплитудного квантовател , управл юЕЦиа входы формироватеп  слов соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выходы соедннегм с соответствую1щ.ми информационными входами буферного- регистра, выходы которого  вл ютс  информацион1а М11 выходами устройства.

   2 о З стройство по п, , о т л и - чающеес  тем, что блок синхронизации ввода кадра содержит счетчик , счетгмй вход которого  вл етс  информационным входом блока, а установочный вход,  вл ю1Г ;ийс  первым установочным входом блока,соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным R-входом первого RS-тригГв- ра и  вл етс  вторым установочн1-11м входом блока, выход Счетчика соединен с R-входом второго RS-триггера, S-вход которого соединен с S-входом первого RS-триггера и выходом первого элемента И, выход первого RS-триггера , инверсньй выход второго SS- тригрера соединегы соответственно С первым и .вторым входа -ш второго элемента И, третий вход которого  вл етс  тактирующим входом блока.

   Вход, данHtfX

   ti ИпраВл юсиие tt/xoSbi

   зУ Второй праВмющий

   /5

   Н 21

   С1(б8н) к(ботт) -Hh-toi -1

   /г Г47о;

   Щ

   C2(6Sff)

   -IH-

   jeniii

   гг

   h

   22

   Й2()

   t

   12

   а

   /3

   1л

   51J

   /

   четный. Bxffd

   Вход

   15

   2f

   Счет, Вход

   BKoff

   C/fOC

   высокий уревет напр жени 

   1

   ФЯ

   5

   te

   D 35 С

   4С

   i --

   D

   Tt.

   Вход селекто/за синхросмеси

   1520562

   Ура8ниИа- Кадровый Стр01 ные синхро-ющие им- синхро- импульсы пульсы иппдльс

   wm

   1Ш№

   Виход odw8u6pa moflofs

   Вылод odffo9itS/}a- тора f9

   Выход схемы и 13

   Выход одно9и6ро- тора 22

   Индейс ый бы код одновиоратора 22

   Выход схепы и 2Q

   romolHOCmt начала адненв из звн

   Kadpohit niHxpo- инпул&сы

   П

   П П П П П -in

   11

   11

   11

   II

   I { I I

   Поопип стро , I не несущих информации

   m

   1Ш№ии

   т

   Ud

   U

   фуе.7

    

   П П П

   11

   II

   I { I I

   И

   I И I П IHIIIlii |М

   Фи$.Й