Устройство для отображения графической информации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К ЬВтОРСКОМУ СВИДЕтВЛЬСтВЮ Союз СоветскихСоциалистических Республик п 1)715567(51) М. К б 06 К 15/20 Гюеудерстеенинй кеиетет СССР па делам изобретений н открытей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ1Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использо вано для визуализации в графической форме данных вычислительной машины,Предложенное устройство относится к классу устройств с растровым способом формирования изображения.Известно устройство 11, содержащее адресный регистр столбцов точек, кодовый регистр знаков или задержки и регистр индикации амплитуды сигнала, графического сигнала или сигнала задержки, связанные выходами с генератором знаков, генератором графических знаков, регистром задержки, регулированием задержки, управлением буферным ЗУ видеосигналов, соединенным выходами с буферным ЗУ задержки видеосигналов, связанными, в свою очередь, входами с генераторами знаков, графических знаков, а выходами - с мультиплексором сигналов низквй амплитуды, низкой и высокой амплитуды, многоканальным управлением без задержки, многоканальным управлением с задержкой, соединенными входамй через счетчики задержки с генераторами синхроимпульсов задержки, а выходами -с 2мультиплексорами низкой и высокой амплитуды, соединенными выходами со сдвиговыми регистрами, объединенными на сместителе, а также дешифратор, синхронизатор и растровое регистрирующее устройстОднако такое устройство имеет большой объем оборудования и невысокую точность воспроизведения графической информации. Наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является устройство для отображения графической информации 2, содержащее блок синхронизации, выход которого через счетчик соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока памяти и первым входом формирователя длительности сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с управляющим входом блока памяти и через элемент ИЛИ с видеоконт- гО рольным блоком.Недостатком этого устройства являетсяневысокая информационная емкость устройства, так как для каждой точки линий графика требуется указание в абсолютной форме ординаты точки на поле экрана.Целью изобретения является повышениеточности устройства путем увеличения информационной емкости устройства.Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены регистр сдвига,дополнительные блок памяти и элемент,ИЛИпервый вход которого соединен с выходомблока сравнения, а второй - со входом элемента ИЛИ и выходом регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ иуправляющим входом дополнительного блока памяти, выход которого соединен с управляющим входом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом блока синхронизации.На чертеже показана структурная схемапредлагаемого устройства,В устройство входят видеоконтрольныйконтрольный блок устройства (ВКУ) 1, блок 2 памяти, блок 3 синхронизации, счетчик 4, блок 5 сравнения, формирователь 6 длительности сигнала, элемент 7 ИЛИ, блок 8 памяти, регистр сдвига 9 переменной длины и элемент 10 ИЛИ.Блок 1 предназначен для формированиярастра на экране по сигналам синхронизации (кадровые и строчные сигналы) и подсвета луча в соответствии с видеосигналами. Вместо блока 1 может использоваться и другое растровое устройство, например графопостроитель. В общем случае это растровый регистратор.Блоки 2 и 8 памяти предназначены соответственно для хранения кодов абсолютных параметров (координат и длий линий) и кодов коррекции.Блок 3 синхронизации предназначен длясинхронизации работы всех блоков устройст ва" -с- движением регистрирующего органа.Счетчик 4 и блок 5 сравнения предназначены для фиксации момента прохождения регистрирующего органа (луча на экране ЭЛТ) через точку с заданными координатами.Формирователь 6 длительности сигналапредназначен для расширения длительности видеосигнала при отображении горизонтальной прямой.Регистр сдвига 9 предназначен для формирования содержимого последующей строки из видеосигнала текущей строки.В устройстве реализован следующий способ описания в цифровой форме графических линий.Для кодирования информации используются два типа кодовых слов: слова па.раметров в абсолютной форме и слова коррекции,Слова параметров в абсолютной форме " дают полное описание элемента и занимают31 О в памяти несколько слов. При этом в первом слове размещается двоичный код координаты Х, во втором - код координаты у, в третьем - длина горизонтальной линии 1 в единицах растра.Так, для задания точки требуются два слова, горизонтальной прямой - три слова, для точки, расположенной на этой же строке, что и предыдущая точка или прямая - одно слово.Кодовые слова коррекции обозначают приращение по координате Х или стирание точки на данной строке под точкой чертежа предыдущей )троки.Кодовые слова параметров в абсолютной форме размещают в блоке 2 памяти,слова коррекции - в блоке 8 памяти. Вкаждом блоке памяти коды располагаютстрого в той же последовательности, в ко-торой расположены соответствующие и мточки по развертке.Устройство работает следующим образом.2 ф В исходное состояние устройство устанавливается кадровым сигналом, которыйформирует блок 3 синхронизации. При этомсодержимое регистра сдвига 9 и счетчика 4устанавливается равным нулю, а луч в видеоконтрольном блоке 1 переводится в начало экрана,/После формирования кадрового сигналаблок 3 синхронизации формирует сериюстрочных импульсов, каждый из которых служит для блока 1 сигналом начала новойстроки. В интервале между строчными импульсами блок 3 синхронизации выдает серию импульсов для тактирования регистрасдвига 9 и счетчика 4, причем количествоимпульсов в серии должно соответствоватьколичеству точек разложения по строке иимпульсы должны быть равномерно распределены во времени. Выполнив это условие,будет достигнута синхронность между движениями луча на экране ЭЛТ и сдвигом содержимого в регистре сдвига 9, т. е. соот 4 ф ветствие между элементами растра строкии битами регистра сдвига.Увеличение содержимого счетчика 4 тойже серией импульсов приводит к тому, чтов каждый данный момент содержимое счетчика отражает положение (координату) луча на экране ЭЛТ;Весь процесс отображения линий графики любого изображения устройством состоит из выполнения в заданной последовательности трех операций:отображение горизонтальной прямой;отображение верхних точек, к которым относятся точки, не принадлежащие горизон-,тальной прямой и не имеющие над собойна предыдущей строже в окрестности +1(единица) растра других точек;отображение промежуточных точек, к которым относятся все точки наклонных ивертикальных линий (кроме верхних точек),715567 45 Формула изобретения Последовательность выполнения этих операций задается последовательностью расположения данных в блоках 2 и 8 памяти,Место отображения верхней точки определяется координатами Х и у в составе данных, которые заранее (до момента прохождения лучом данной точки) поступают на блок 5 сравнения. В тот момент, когда содержимое счетчика 4 станет равным содержимому блока 5 сравнения, последним формируется импульс, который через формирователь 6 и элемент 7 ИЛИ поступает на ВКУ 50 1 и подсвечивает точку, в которой находится луч, т, е. подсвечивается точка, заданная параметрами в абсолютной форме.Отображение горизонтальной прямой задается координатами Х и у начала прямой, которые поступают на блок 5 сравнения, и длиной линии В, код которой поступает на формирователь 6 длительности сигнала, В момент времени, когда луч будет находиться в точке, соответствующей начальным координатам прямой, блок 5 сравнения сформи ф рует импульс, который расширяется формирователем 6 в соответствии с длиной С горизонтальной линии. Под действием сигнала формирователя 10 подсветится отрезок строки, т. е. горизонтальная линия, 25Отображение промежуточных точек происходит за счет сигналов с регистра сдвига 9, которые поступают на блок 1 через элемент 10 ИЛИ. Содержимое регистра 9 для 1+ 1-й строки формируется в течение 1-й строки путем коррекции положения каж О дой точки (кроме промежуточных точек горизонтальной прямой) 1-й строки.Принцип коррекции основан на изменении длины регистра сдвига. Так, если в начало регистра сдвига, длина которого в битах равна длине строки в единицах растра, ввести единицу в момент нахождения луча на 1-й строке в точке с Х = 1, то на выходе регистра 9 сформируется сигнал в момент нахождения луча на 1+1-й строке с той же координатой Х(Х= 1). Если же при нять длину регистра на один бит меньше, то точка на 1 + 1-й строке подсветится со сдвигом на одну единицу растра к началу строки, т. е. влево. Аналогично, при увеличении длины регистра точка сдвигается вправо. Длина регистра сдвига 9 изменяется в пределах 1.+и, где 1. - длина строки, и - максимальное приращение по координате Х на соседних строках между точками линии графика. Для непрерывной линии при прогрессивнои развертке и = 1, ири че 50 резстрочной развертке - и = 2. Для осуществления коррекции точек они, объединяются на элементе 10 ИЛИ (промежуточные точки с регистра сдвига 9, верхние точки и начальная точка горизонтальной прямой с блока 5 сравнения). Сигнал с элемента 10 ИЛИ вводится в зависимости от кода коррекции, который в данный момент поступает с блока 8 памяти на управляющие входы регистра 9, в один из начальных разрядов (1,2 2 и) регистра 9. Именно за счет изменения места ввода сигнала в регистр 9 изменяется его длина. В случае, когда код коррекции означает стирание точки, сигнал с элемента 10 ИЛИ не вводится ни в один из разрядов регистра сдвига 9 и точка исключается из воспроизведения на последующих строках.Так проводятся операции по отображению горизонтальной прямой, верхних и промежуточных точек. Эти операции являются основой для формирования любого изображения.После отображения каждой промежуточной точки по импульсу с элемента 10 ИЛИ блок 8 памяти выставляет код коррек- ции по очередной точке на регистр сдвига 9, а после отображения горизонтальной прямой и верхней точки ио импульсу с формирователя 6 длительности сигнала поступают на блок 5 сравнения и формирователь 6 данные по очередному элементу графики из блока 2 памяти. Это создает условия для выполнения очередной операции отображения.Параметры в каждой из операций отображения (длина линии, координаты, величина приращения координаты Х) могут быть указаны, и устройство обеспечивает их отработку с точностью до единицы растра. Это позволяет воспроизводить изображение без ухудшения точностных характеристик собственно воспроизводящего устройства (ВКУ 1). В данном устройстве на описание основной массы точек чертежа требуется 04 - 2 бит/точку чертежа. В известных устройствах при том же формате матрицы изображения (512 Х 512 точек) требуется 9 бит памяти на каждую точку чертежа. Это означает, что при фиксированном объеме памяти в данном устройстве может храниться описание и отображаться в 4 - 20 раз больше точек, чем в известном, т. е. информационная емкость предлагаемого устройства существенно выше,Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве электронного табло для отображения графической информации, в графических дисплеях, графопостроителях и других оконечных устройствах, использующих растровый способ формирования изображения,Устройство для отображения графической информации, содержащее блок синхронизации, выход которого через счетчик сое715567 Составитель Т. НнчТехред К. Шуфрнч Тираж 752 ровнч Корректор В. Б Подписное Н, Каменская50/21ЦНИИПИ Госупо делам11 3035, Москва,илнал ППППате Редакт Заказ СССР тий б., д. 4/ Проектна арственного комитет изобретений и откр Ж - 35, Раушская нт, г. Ужгород, ул. 4 динен с первым входом блока"сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока памяти и первым входом формирователя длительности сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход с управляющим входом блока памяти и через элемет ИЛИ с видеоконтрольным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены регистр сдвига, дополнительные блок памяти и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, а второй - со входом элемента ИЛИ и выходом регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ и управляющим входом дополнительного блока памяти, выход которого соединен с управляющим входом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с выходом блока синхронизации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США3781850, кл. 340 в 3, опублик. 25.12.73.2. Материалы 711 всесоюзной школы по автоматизации научных исследований, Л., 1974, с. 365.