Устройство для формирования динамических изображений

СО)ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 6 09 С 1 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИИй 0) -д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Пензенский политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 941988, кл, 6 06 Р 3/153, 1982.2. Авторское свидетельство СССР9 841029, кл. С 09 6 1/08, 1981(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, первый ивторой выходы которого соединены суправляющими входами первого и второго блоков преобразования координат, блок памяти, первый вход которого соединен с выходом первого блока преобразования координат, о тл и ч а ю щ е.е с я тем, что, с цельюповышения точности, оно содержит фор-,мирователь управляющих импульсов,первый вход которого соединен с третьим выходом блока задания входныхпараметров и синхронизации, второйвход его является входом устройства,а выход соединен с информационнымивходами первого и второго блоков преобразования координат, выход второго реобразования координат соевторым входом блока памяти.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок преобразования координат содержит пять регистров и три сумматора, первые входы которых являются управляющим входом блока, вторые входы первого, второго и третьего регистров явля" ются информационным входом блока, выходы второго и третьего регистров соединены с первым сумматором, выход которого соединен с третьим входом третьего регистра и. вторым сумматором, вход четвертого регистра соединен с выходом третьего регистра, а выход - с четвертым входом третье- Е го регистра, выходы первого регистра и второго сумматора соединены с третьим сумматором, выход которого соединен с пятым регистром, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора и являетеявыхо"а дом блока,3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь управляющих импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, вход которого является первым входом формирователя, и дешифратор, второй вход которого является вторым входом формирователя, а выход дешифратора выходом формирователя.Изобретение относится к технике Етображения инфорМации и может быть, использовано в системах для формирования в реальном масштабе времени динамических изображений на телевизионном индикаторе. 5Известно устройство для формирования динамического иэображения на экране электронно-лучевой трубки, содержащее синхрогенератор, вычислительный блок и блок памяти 13 10Недостатком данного устройства является низкая точность отображения информации при вращении иэображенийНаиболее близким к изобретению по технической сущности является уст- ройство для формирования кривых на экране электронно-лучевой трубки, содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, выходы которого подключены к входам первого и второго блоков преобразования координат, и блок памяти, подключенный к выходу первого блока преобразования координат 23.Недостатком известного устройства является низкая точность отображе25 ния информации при вращении изображений. сГ=100 5 .1 Таким образом, реали з аци я БПК начастотно-ймпульсных схемах, осуществляющих преобразование код-частотакод, обуславливает работу известногоустройства в соответствии с выражениями (1), что приводит к недостаточной точности отображения при вращении изображений.. Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство,.содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, первый и второй выходы которого соединены.с управляющими входами первого и второго БПК, блок памяти первый вход которого соединенс выходом первого БПК, введен фор-.мирователь управляющих импульсов,первый вход которого соединен с третьим выходом блока задания входныхпараметров и синхронизации, второйвход его является входом устройства,а выход соединен с информационнымивходами первого и второго БПК, выходвторого БПК соединен с вторым входомблока памяти,Причем БПК содержит пять регистров и три сумматора, первые входы которых являются управляющим входом блока, вторые входы первого , второго итретьего регистров являются информационным входом блока, выходы второгои третьего регистров соединены с пер"вым сумматором, выход которого соединен с третьим входом третьего регистра и вторым сумматором, вход четвертого регистра соединен с выходомтретьего регистра, а выход - с .четвертым входом третьего регистра, выходы первого регистра и второго сумматора соединены с третьим сумматором, выход которого соединен с пятым регистром, выход которого соедигде И, И еп ( ИЗ Оог В известном устройстве блок памяти представляет собой цифровое ЗУ с произвольной выборкой, в котором хранятся коды ординат отображаемой кривой. Массив адресов этого Зу есть множество точек с целочисленными координатами в декартовой системе координат на плоскости. Расчет массива адресов осуществляется блоком. преобразования координат (БПК) . Поэтому БПК является основным блоком, определяющим техническне характеристики известного устройства. Из опи сания известного устройства следует, что работа первого и второго БПК осуществляется согласно выражениям И, =епС (Исоз+еп 1 (И з 1 п ) +И ; 45(1)И =епС (-Из 1 п)+еп 1 (Исоя,") +Иг,2 коды на выходах первогои второго БПК; 5 О ) -обозначение. целой частичисла;- линейно изменяющиеся коды соответственно частоты строк и полей мгновенное значение которых определяет соответст"венно номер импульса горизонтальной дискретизации экрана электроннолучевой трубки (ЭЛТ) и 60 номер строки экрана ЭЛТ в данный момент времени; коды начальных условий,заносимые в БПК предварительно и определяю щие положение изображе-.ния в плоскости экранаЭЛТ соответственно погоризонтали и вертикали;у- угол поворота,Как видно из выражений (1), в известном устройствене учитывается дробная часть произведения при выполнении операции умножения, Не использование дробных частей произведения приводит к неправильному решению выражений (1) в случае, если сумма дробных частей превышает единицу. Максимальная рабочая частота одного вентиля современных отечественных микросхем не превышает 2 ГГц.Количе" ство разрядов дробной части числа определяется, исходя из данных связанных друг с другом следующими соотношениями:нен с третьим входом второго сумматора и является выходом блока.При этом формирователь управляющих импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, вход которогоявляется первым входом формировате-5, ля, и дешифратор, второй вход которого является вторым входом формирова-,теля, а выход дешифратора - выходомформирователя,Введение формирователя управляющих импульсов, а также реализацияБПК на сумматорах накапливающеготипа обеспечивают получение дробнойчасти произведения в выражениях (1) .если в,известном устройстве для 15расчета массива адресов блока памяти слагаемые в выражениях (1) поступают единичными приращениями, т.е,используются последовательные числоимпульсные коды, то слагаемые в предлагаемом устройстве поступают полными20эначенияьы, что соответствует ис-пользованию параллельных кодов. Хотяэто и приводит к некоторому увеличению аппаратурных затрат, так какнеобходимо запоминать одно слагаемоена время поступления другого, затопозволяет рассчитывать дробную частьпроизведения со сколь угодной точностью, что невозможно в известномустройстве, 30Расчет массива адресов блока памяти в предлагаемом устройстве осуществляется в соответствии с выражениями 10 35 50 Счетчик 19 предназначен для подсчета тактовых импульсов в течение строчного гасящего импульса. Логический Формирователь 20 вырабатывает сигналы, необходиьие для управления работой БПК.Устройство работает следующим образом.Ь И =еп(Исоз 7+Из.п 7+И, );(2)И=епт (-Из 1 п 7+И созУ+Иог )Как видно из выражений (2) в предлагаемом устройстве действительно 4учитывается дробная часть числа привыполнении операций.На фиг. 1 приведена блок-схемаУстройства;на фиг. 2 - блок-схемаБПК 1 на фиг. 3 - блок-схема формирователяуправляющИх импульсов.Устройство содержит блок 1 задания входных параметров и синхронизации, первый 2 и второй 3 БПК, блок 4памяти, формирователь 5 управляющихимпульсов, шину"6 управляющего сиг нала и шину 7 выходного сигнала,Блок 1 задания входных параметровисинхронизации предназначен для 3 а"дания исходных данных первому 2 ивторому 3 БПК и обеспечения работы 55устройства в.темпе телевизионной развертки. Первый 2 и второй 3 БПК рассчитывают адресные Функции считывания информации, записанной в блоке 4памяти, Блок.4 памяти служит для записи . хранения и выдачи информации.,отображаемой на экране ЭЛТ. Формирователь управляющих импульсов 5 управляет работой первого 2 и второго 3БПК,БПК содержит первый 8, второй 9,третий 10, четвертый 11 и пятый 12регистры, первый 13, второй 14 и третий 15 сумматоры накапливающего типа,шину 16 входного сигнала, шину 17 управляющего сигнала и шину 18 выходного сигнала,Входы первого 8, второго 9, третьего 10, четвертого 11 и пятого 12регистров, первого 13, второго 14 итретьего 15 сумматоров подключены кшине 17 управляющего сигнала БПК,Вторые входы первого 8, второго 9 итретьего 10 регистров подключены к шине 16 входного сигнала, Выходы второго 9 и третьего 10 регистров подклЮчены к входам первого сумматора 13,выход которого соединен с третьимвходом третьего регистра 10 и вторымвходом второго сумматора 14, Входчетвертого регистра 11 подключен квыходу третьего регистра 10, а выходк четвертому входу третьего регистра10, Выходы первого регистра 8 и второго сумматора 14 соединены с входами третьего сумматора 15, выход которого подключен к входу пятого регистра 12. Выход пятого регистра 12подключен к шине 18 выходного снгна"ла и третьему входу второго сумматора 14.Первый 8, второй 9 и третий 10регистры предназначены для приемаслов исходных данных, четвертый регистр 11 предназначен для храненияво время работы БПК исходных данных,заносимых в третий регистр 10, а пятый регистр 12 предназначен для приема-передачи выходного слова БПК. Первый сумматор 13 служит для выполнения второй операции сложения в выражениях (2), второй сумматор 14 предназначен для выполнения следующихопераций: в течение строчного носящего импульса Я = О +.В 1 в течение .времени прямого хода луча по строкеЯг = А + О, где Я - выходное слово.Третий. сумматор 15 служит для выполнения первой операции сложения в выраже)иях (2) .Блок-схема формирователя 5 управляющих импульсов содержит счетчик19, дешифратор 20, шины управляющего6, входного 21 и выходного 22 сигналов. Последовательно соединены счетчик 19, подключенный к шине 21 входного сигнала и дешифратор 20, подключенный к шине 6 управляющего сигнафла и шине 22 выходного сигнала.В режимефЗанесение информациипо сигналу с шины, б управляющегосигнала формирователь 5 управляющихимпульсов в течение строчного гасящего импульса выдает последовательностьиз двадцати импульсов, а также сигналы, устанавливающие первый 8, второй 9 и третий 10 регистры первого 2и второго 3 БПК в положениЕ Сдвигвправо. Под действием этих сигналов осуществляется занесение исходных данных в регистры первого 2 ивторого 3 БПК, Исходные данные поступают с блока 1 задания входных параметров и синхронизации последовательным кодом. Заносимые в первый 8, вто рой 9 регистры БПК исходные данныепредставляют собой коды тригонометрических функций синуса и косинусаугла наклона, а в .третий регистр -код свободного числа из выражений (2),20После занесения исходных данный первым сумматором 13 выполняется вторая операция сложения.Одновременно с операцией сложения осуществляется занесение содержимого третьего регистра 10 в четвертый регистр 11. Результат сложения заносится в третий 10 и пятый 12регистры БПК, Занесение результатасложения в третий регистр 10 необходимо для сохранения этого результата в течение прямого хода луча построке, так как значение кода в пятом регистре 12 изменяется с каждымимпульсом частоты дискретизации экрана ЭЛТ по горизонтали. При сложе- З 5 нии второй сумматор 14 осуществляет операцию Б = О + В, а третий сумгматор - Б = А + О. Указанные опера 3ции выполняются под действием управляющих сигналов с блока 5, Таким об разом осуществляется занесение исходных данных в БПК и подготовка к работе в течение прямого хода луча по строке,После занесения исходных данных 45 и выполнения второй операции сложения в выражениях (2) первый 8, второй 9 и третий 10 регистры устанавливаются в положение Хранение инфор.мации, а пятый регистр 12 - в положениеПараллельный приемПо окончании строчного носящего импульса, т,е. в течение прямого хода луча по строке, блок 1 задания входных параметров и синхронизации Формирует и выдает на соответствующие входы первого 2 и второго 3 БПК импульсы, количество которых определяет положение луча ЭЛТ по горизонтали, а блок 5 переводит сумматоры влнению слережимы, соответствующие выполнени -60 дующих операций: регистре 9.Следовательно, с приходом каждого строчного гасящего импульса в пятом регистре 12, кроме линейно изменяюшегося 1 пилообразного кода часто-. ты строк, образуется еще линейно изменяющийся пилообразный код частоты полей, т.е, формируется сумма этих кодов, что соответствует работе устройства согласно выражениям (2),Повторное занесение исходных данных в регистры БНК, в течение одного периода полевой развертки запрещается блоком управления, т.е. в течение прямого хода луча по полю исходные, данные не могут быть изменены.По окончании прямого хода луча по полю с приходом полевого гасящего импульса и при .отсутствии сигнала Занесение кнформацин 1 первый 8 и второй 9 регистры сохраняют свое состояние Хранение информации,а в третий регистр 10 заносится из четвертого регистра 11 в последовательном коде значение свободного члена из выражений (2) . Для этого третий 10 и четвертый 11.регистры устанавливают в положение Сдвиг влево. После занесения информации в третий регистр 10 она обратно переписывается, только уже параллельным кодом, в четвертый регистр 11. Это необходиБ = 0; Б 2 =А+0; Бз=-А+В. 1 При этом третий сумматор 15 выполняет первую операцию сложения в выражениях (2), причем если первое слагаемое на входе третьего сумматора 15 остается неизменным и является содержимым первого регистра 8, то второе слагаемое постоянно изменяется (оно есть результат сложения) в предыдущем также и является содержимым пятого регистра 12,Таким образом, на выходе третьего сумматора 15 образуется линейно изменяющийся код частоты строк, .Иинимальный шаг квантования этого кода равен значению кода, хранимого в первом регистре 8. Третий сумматор 15является сумматором накапливающеготипа, в котором коды, соответствующие слагаемым, поступают поочередно,а результат сложения фиксируется впятом регистре 12,По окончании прямого хода лучапо строке, т.е. в течение следующего после занесения исходных данныхстрочного гасящего импульса первый8, второй 9 и четвертый 11 регистры .сохраняют свое состояние Хранение информации, первый сумматор13 выполняет операцию сложения, результат которой заносится в третий10 и пятый 12 регистры, По окончании строчного гасящего импульса устройство работает аналогичным образом, как и в предыдущей строке, лишьс той разницей, что значение кода,хранимого перед началом работы в пятом регистре 12, увеличилось на эначение кода, содержащегося.во второмИ 09785 Составитель В.фунтоваедактор Н.Бобкова Техред Т.дубннчак Корректор В.Бутяга Поднисное та СССР ытийаказ 6090/36 Тир ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж47го комий и откРаушск н 35 Филиал ППППатент, г, Ужгород Проектн мо для того, чтобы сохранить неизменным с момента занесения код свободного члена иэ выражений (2) .Затем первый сумматор 13 осуществляет операцию сложение содержимого второго 9 и третьего 10 регистров. Результат операции сложения записывается в третий 10 и пятый 12 регистры.Таким образом, по окончании полевого гасящего импульса содержимое 10 пятого регистра.12 не изменяется по сравнению с содержимым этого регистра в момент, когда осуществляется занесение информации.Сигналы с выходом первого 2 и второго 3 БПК параллельным кодом поступают на блок 4 памяти, где служат в качестве кодов выборки адреса ячейки, считываемой в данный момент време. ни. При этом сигнал с первого 2 БПК, соответствующий первому выражению (2), определяет адрес столбца запоминающей матрицы блока 4 памяти, а сигнал с второго 3 БПК - адрес стро" ки. Однако массив адресов блока 4 памяти пре(ставляет собой множество точек с целочисленными координатами, а с первого 2 и второго 3 БПК снимаются адресные слова, содержащие как целую, так и дробную части, Поэтому для считывания информации иэ блока 4 памяти используется только, целая часть адресного слова.Относительная погрешность формирования радиуса вращения в предлагаемом устройстве меньше, чем в известном. Следовательно, точность отображения .при вращении иэображений в предлагаемом устройстве выше. Таким образом, введение формирова-, теля управляющих импульсов и новых связей, а также реализация БПК на сумматорах накапливающего типа позволяют повысить точноств устройства.