Блок синхронизации для устройства отображения информации

(5 ц 4 6 06 1 3/15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ибе нетик СССР1978.ССР1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельствоМо 811246, кл. 6 06 Р 3/153,Авторское свидетельство С1037230, кл, б 06 Р 3/153,(54) (57) БЛОК СИНХРОНИЗАЦИИ ДЛЯ УСТРОЛСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащий последовательно соединенные нуль-орган, вход которого подключен к шине питания, формирователь кадровых синхроимпульсов, второй вход которого является первым входом блока, а выход подключен к первому выходу блока, и формирователь строчных синхроимпульсов, выход которого является вторым выходом блока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности синхронизации путем повышения надежности подстройки частоты и фазы строчных синхроимпульсов к периоду кадровых синхроимпульсов, он содержит элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ, триггер управления фазой тактовой частоты, элемент поразрядного сравнения, ключ, первый и второй счетчики- регистры, первый и второй делители тактовой частоты, счетчик тактов строки и генератор тактовой частоты, выход которого подключен к первому входу элемента поразрядного сравнения и первому входу триггера управления фазой тактовой частоты, выход которого подключен к второму входу элемента поразрядного сравнения, второй вход триггера управления фазой тактовой частоты подключен к выходу формирователя кадровых синхроимпульсов, соединенному с первым входом ключа, первыми входами первого и второго счетчиков регистров и входом элемента задержки, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, первому входу второго делителя тактовой частоты, первому входу счетчика тактов строки и первому входу первого. элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого делителя тактовой частоты, второй вход которого является вторым входом блока, третий вход первого делителя тактовой Я частоты подключен к выходу ключа, второй вход которого подключен к выходу элемента поразрядного сравнения, соединенному с вторым входом второго делителя тактогой частоты, третий вход которого подключен к выходу второго делителя тактовой частоты, й соединенному с входом формирователя строчных синхроимпульсов и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подклю- ф чен к второму входу первого счетчика-регист- (;ф ра, третий вход которого подключен к выхо- Я( ду первого делителя тактовой частоты, соединенному с вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом счетчика тактов строки, выход которого подключен к второму входу второго счетчика-регистра, третий вход которого подключен к выходу первого счетчика-регистра, а выход второго счетчика-регистра подключен к четвертому входу второго делителя тактовой частоты.Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике и технике телевизионного приема и может быть использовано при построении блоков синхронизации для устройств отображения информации, выводимой из электронных вычислительных машин, телевизионных датчиков и/или любых других датчиков цифровой информации.Цель изобретения - повышение точности синхронизации путем повышения надежности подстройки частоты и фазы строчных синхроимпульсов к переходу кадровых синхроимпульсов.На фиг, 1 изображена блок-схема блока синхронизации для устройства отображения информации; на фиг. 2 - временная диаграмма функционирования блока.Блок синхронизации для устройства отображения информации содержит нуль-орган 1, формирователь 2 кадровых синхроимпульсов, формирователь 3 строчных синхроимпульсов, элемент 4 задержки, первый 5 и втотой 6 элементы ИЛИ, триггер 7 управления фазовой тактовой частоты, элемент 8 поразрядного сравнения, ключ 9, первый делитель 1 О тактовой частоты, первый счетчик- регистр 11, счетчик 12 тактов строки, второй счетчик-регистр 13, второй делитель 14 тактовой частоты, генератор 15 тактовой частоты, шину 16 питания, шину 17 внешнего источника кадровых синхроимпульсов, шину 18 кода числа строк в кадре (пульт оператора, ЭВМ), шину 19 выхода кадровых синхроимпульсов, шину 20 выхода кадровых строчных импульсов, шину 21 импульсов, сформированных из напряжения питания, шину 22 импульса переполнения (переноса) с выхода делителя 14, шину 23 входного импульса элемента 4 задержки, шину 24 входного импульса элемента 5 ИЛИ, шину 25 импульса переполнения (переноса) с выхода делителя 10, шину 26 импульса переполнения (переноса) с выхода делителя 14, шину 27 входного импульса элемента ИЛИ 6, шину 28 информационного входа триггера 7, шину 29 синхровхода триггера 7, шину 30 управляющего входа элемента 8 поразрядного сравнения, шину 31 импульсного входа элемента 8 поразрядного сравнения, шину 32 импульсного входа ключа 9, шину ЗЗ управляющего входа ключа 9, шину 34 счетных вычитаемых единиц делителя 10, шину 35 параллельного занесения кода с шины 18 в делитель 10, шину 36 кода состояни делителя 10 на входе счетчика-регистра 11, шину 37 импульса занесения кода с шины 36 в счетчик-регистр1, шину 38 счетных вычитаемых единиц на входе счет чика-регистра 11, шину 39 счетных-суммируемых единиц счетчика 12, шину 40 установки в ноль счетчика 12, шину 41 кода состояния счетчика 12 на входе счетчика-регистра 13, шину 42 импульса занесения кода с шины 41 в счетчик регистр 13, шину 43 счетных вычи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 таемых единиц на входе счетчика-регистра13, шину 44 импульса занесения кода с шины 26 в делитель 14, шину 45 счетных вычитамых единиц делителя 14, шину 46 кода состояния счетчика-регистра 13 на входе делителя 14, шину 47 установки в ноль делителя 14. Источники воспроизводимой информации на экране электроннолучевой трубки устройства отображения информации, блок памяти изображения, генераторы изображений продетектированный видеосигнал не показаны,Если предлагаемый блок синхронизируется напряжением питания по шине 16, то сигнал на шине 17 отсутствует, и, наоборот, при синхронизации по шине 17 отсутствует сигнал на шине 16. На шину 17 могут поступать кадровые синхроимпульсы от внешнего источника кадровых синхроимпульсов, например продетектирова нный и выделен. ный амплитудным и временным селекторами телевизионного приемника кадровый сигнал телевизионного вещания. Нуль-орган 1 преобразует входное напряжение питания на шине 16 в прямоугольные импульсы на выходе (временная диаграмма на шине 21, а также на других характерных шинах, фиг, 2). Формирователь 2 вырабатывает заданную совокупность импульсов на своем выходе, поступающих на шины 19, 23, 33, 37 и 42. Формирователь 2 может представлять собой группу запускаемых одновременно передним фронтом импульса с выхода нуль-органа 1 или с входа шины 17 ждущих мультивибраторов, каждый из которых формирует выходные импульсы необходимой длительности. Таким образом, вся совокупность импульсов, вырабатываемых формирователем 2, жестко привязана к переднему фронту импульсов с выхода нуль-органаили с входа 17. Генератор 5 генерирует импульсную серию с тактовой частотой 1==, значительно превышающей частоту строчной развертки, например в 640 раз, что при телевизионном стандарте на строчную частоту равную 15625 Гц составит гп = 10 МГц. Эта импульсная серия через элемент 8 и ключ 9 поступает на вычитающий вход счетных единиц делителя 10 по шине 34, а также непосредственно с выхода элемента 8 на вычитающий вход счетных единиц делителя 14 по шине 45. Код коэффициента деления и делителя 10 устанавливается на шине 18, подключенной к входу делителя 10, равным требуемому числу строк в кадре, например для построчного телевизионного стандарта п =312. Делитель 10 может быть выполнен, например, на базе двоичных реверсивных счетчиков типа К 155 ИЕ 7. Если делитель 10 считает счетные суммируемые единицы, то на его входы параллельного занесения информации следует подавать дополнительный код коэффициента деления, еслиделитель считает счетные вычитаемые единицы - прямой код минус единица коэффициента деления. Импульс занесения кода с шины 18 в делитель 10 формируется каждый раз по переполнению делителя 1 О и поступает на шину 35 сигнала параллельного занесения через элемент ИЛИ 5. Счетчик 12 считает импульсы переполнения (переноса), поступающйе на его вход 39 с выхода делителя 10. Код, накопленный на счетчике 12, в интервале времени Т между фронтами двух соседних кадровых синхроимпульсов равен частному К от деления числа тактовых импульсов с выхода генератора 15 в промежутке между двумя соседними кадровыми синхроимпульсами гп=Тна коэффициент деления делителя 11, т.е. этот код равен числу импульсов генератора 5 в одной строке: -Гйгде 1 - остаток.Остаток ь равен коду, до которого досчитывает делитель 10 к моменту прихода фронта очередного кадрового синхроимпульса. Код с выхода делителя 10 по шине 34 переписывается в счетчик-регистр 11 по сигналу параллельного занесения на шине 37, выработанному формирователем 2. Одновременно код со счетчика 12 по шине 41 переписывается в счетчик-регистр 13 по сигналу параллельного занесения на шине 42, выработанному формирователем 2. Чтобы состояние делителя 10 и счетчика 12 на время переписи кодов в счетчики-регистры 11 и 13 не изменилось, счетные вычитаемые единицы на выходе ключа 9 на шине 34 блокируются импульсом на входнойшине 33 ключа 9, сформированным формирователем 2.Задержанный элементом 4 задержки на время переписи кодов импульс с выхода формирователя 2 устанавливает в нулевое состояние счетчик 12 и делитель 14, через элемент ИЛИ 5 заносит код коэффициента деления в делитель 10 и через элемент ИЛИ 6 вычитает единицу из счетчика-регистра1.Код коэффициента деления делителя 14 равен коду на счетчике-регистре 13 и поступает на делитель 14 по шине 46. Этот код заносится в делитель 14 каждый раз при переполнении делителя 14 импульсом переполнения на шине 44. Одновременно импульс переполнения делителя 14 через элемент ИЛИ 6 поступает на вход счетных минус единиц счетчика-регистра 11 по шине 38. Поскольку код на счетчике-регистре 13 равен вычисляемому в каждом кадре значению от деления числа импульсов, в кадре на число строк в кадре, т.е. числу импульсов с генератора 4 в одной строке, то при делении числа импульсов в кадре делителем 14 с коэффициентом деления, равным коду на счетчике-регистре 13, на выходе делителя 14 образуется число К строчных 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 синхроимпульсов, равное числу строк в кадре. Из этих импульсов формирователь 3, например, типа ждущего мультивибратораформирует строчные синхроимпульсы требуемой длительности на шине 20. По кадровым и строчным синхроимпульсам осуществляется развертка по кадрам и строкамвоспроизводимого на экране электроннолучевой трубки устройства для отображения информации изображения.Таким образом, в предлагаемом блокереализуется принцип синхронизации от низкой частоты к высокой (снизу - вверх) в отличие от традиционного: от высокой частоты к низкой (сверху - вниз).Для исключения динамического скачкафазы строчных синхроимпульсов, пропорционального коду остатка 3, необходимо число импульсов с выхода генератора 15 на входе делителя 14 разделить нацело, без остатка. Динамический скачок фазы строчныхсинхроимпульсов+ЛУ=Т - п 1 с 1где Ы т - длительность одной строки;11. 3 й- суммарная длительность строккадра,и возникает из-за того, что передний фронткадрового синхроимпульса может сформироваться в любой момент времени между двумяпередними фронтами двух соседних строчныхсинхроимпульсов (в частном случае совпастьс одним из фронтов двух соседних строчныхсинхроимпульсов; в этом случае : АУ= О).Так при= 10 МГц разница в длительности между длинной и короткой строками составляет 0,1 мкс, что никак не отражается насинхронизации генератора строчной развертки синхроимпульсами по шине 20, адинамический скачок фазы при этом равеннулю. Со счетчика-регистра 13 после прихода фронта кадрового синхроимпульса в делитель 14 передается код коэффициента деления равный К и поэтому делитель 4,как указывалось выше, делит с коэффициентом деления равным К.Каждый импульс переполнения с выходаделителя 14 уменьшает код остатка 1 на счетчике-регистре 11 на единицу. Когда кодна счетчике-регистре 11 полностью исчерпывается, т.е. становится равным нулю, очередной импульс переполнения с выхода делителя 14 вызывает импульс переполненияна выходе счетчика-регистра 11, которыйуменьшает значение кода на счетчике-регистре 13 на единицу, Код коэффициентаделения К - 1 передается в делитель 14,который оставшиеся (п - 1) строк делит скоэффициентом деления, равным К. Если сделителя 10 в счетчик-регистр 11 передается код 1=0, то импульс, сформированныйформирователем 2, в момент фронта кадрового синхроимпульса через элемент 4 задержки и элемент ИЛИ 6 вызывает переполнениесчетчика-регистра 11, импульс с выхода ко 1188727торого вызывает уменьшение кода на счетчике-регистре 13 на единицу. Таким образом, при точном делении делитель 14 осуществляет деление только с коэффициентом К. Поскольку фронт кадрового синхроимпульса на выходе формирователя 2 может выработаться в любой момент времени между фронтами двух соседних импульсов с выхода генератора 15, то абсолютная ошибка предложенного блокаЬ= +(2.Триггер 7 и элемент 8 поразрядного сравнения позволяют уменьшить указанную ошибку в два раза, т.е.Д=+ АЭлемент 8 представляет собой элемент поразрядного сравнения (ИСКЛЮЧА 10- 1 ЦЕЕ ИЛИ), например, типа К 155 ЛН 5. Фаза выходного сигнала на выходе элемента 8 или повторяет фазу входного сигнала на шине 31, или инвертирует фазу входного сигнала в зависимости от полярности (ноль или единица) управляющего сигнала на шине 30 с выхода триггера 7, Таким образом, элемент 8 работает или как повторитель, или как инвертор входного сигнала.Предположим, что делители 10 и 14 переключаются по положительному фронту положительного входного импульсного сигнала, что выполняется для делителей, реализованных на основе счетчиков К 155 ИЕ 7 (если это не так, то сигнал на шину 30 подается с инверсного выхода триггера 7). Триггер 7 устанавливается в единичное состояние по фронту кадрового синхронмпульса на шине 29, если на шину 28 информационного входа поступает в этот момент времени положительный импульс с выхода генератора 15, при отрицательном импульсе с выхода генератора 15 триггер 7 остается в нулевом состоянии. Так как шина 30 подключена к нулевому выходу триггера 7, то, когда триггер 7 установлен в единицу, на его нулевом выходе присутствует низкий потенциал и элемент 9 работает как повторитель, когда триггер 7 установлен в нуль, на его нулевом выходе находится высокий потенциал и элемент 8 работает как инвертор.Таким образом, установка триггера 7 в единицу свидетельствует о том, что фронт кад рового синхроимпульса пришел при положительном импульсе на выходе генератора 15.Абсолютная ошибка в этом случаеД= +/4.Установка триггера 7 в нуль свидетельст Вует О том, что фронт кадрового синхроимпульса пришел при отрицательном импульсе на выходе генератора 15, элемент 8 меняет фазу импульсов с выхода генератора 15 на противоположную и следующий фронт кадрового синхроимпульса должен прийти 20 во время положительного импульса с выходагенератора 15, т.е. абсолютная ошибка автоматически сводится к значению:- + г 1при колебаниях частоты кадровых синхроим пульсовТаким образом применение предлагаемого блока синхронизации позволяет повысить надежность подстройки частоты и фазы строчных синхроимпульсов к периоду кадровых синхроимпульсов вне зависимости от З 0 числа строк в кадре в результате цифровойооработки управляющей информации при одновременном в случае необходимости программном изменении числа строк в кадре по командам от источника командной цифровой информации (пульт оператора, ЭВМ). З 5 Кроме того, предлагаемый блок может бытьвыполнен в виде одной интегральной схемы.1188727 г. Я Составитель Л. АбросимовТехред И. Верес КорректорТираж 709 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,дактор Л. Пчелинскаяказ 6745/50