Устройство для вывода графической информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСГИЧЕСКИРГСПУБЛИК 16 51) ТНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТ инженеров гражи вычислиатического рафических генератор(71) Московский институтданской авиации(72) С,Ж. Ки ше нс к ий, С.В. Каме нскиА,Л,Кузьмин и О,Ю.Христенко(56) Авторское свидетельство СССРМ 1399811, кл, 6 09 6 1/16, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Использование; автоматикательная техникй, системы автомпроектирования и обработка гданных. Устройство содержит 1 2 импульсов (1), 1 счетчик точек (2), 1 счетчик строк (3), 2 дешифратора (4 и 5), 1 регистр сдвига (6), 5 элементов И (7, 28, 29, 32, 36), 8 триггеров (8, 10, 11, 12, 13, 27, 30, 35) 2 сумматора (9, 17), 1 телевизионный индикатор (14), 1 группу элементов И (15), 2 счетчика импульсов (1 6, 31), регистр адреса (1 8), 4 регистра данных (19. 20, 21, 22), 4 блока сравнения (23, 24, 25, 26), 1 блок памяти (33), 1 коммутатор (34), 1 группу шинных формирователей (37), 18-17-37, 19-23-17, 23-27-29- 32-16-23, 16-17, 20-24-27-29-15, 21-25-30-29, 30-28-31-26-30, 26-31, 26-36-34-6-7-9-14, 22- 26, 31-17, 23-28, 1-2-3-4-8-7, 4-10-9, 4-11-9, 11-15, 4-12-9, 4-13-9, 13-36, 35-36, 13-15, 2-4, 2-5-15, 2-24, 2-32, 3-25, 1 ил, ФО1783572, Изобретение относится к области авто- По окончании отображения очередного матики и вычислительной техники и может кадра устройство по сигналу на выходе 41 использоваться для вывода графической ин- оповещает об этом ЭВМ. В том случае, когда формации в системах автоматического про- новый кадр не отличается от ранее отобраектирования и при обработке графических 5 жаемого (либо это тот же кадр, что и пред- данных, ыдущий, либо это один из имеющихсяЦель изобретения - повышение быстро- кадров памяти устройства, причем очеред- действия устройства ной кадр ЭВМ выводит на экран, совпадаетНа чертеже представленаструктурная с имеющимся в памяти устройства кадром), схема устройства для вывода графической 10 по управляющему входу 42 устройства ЭВМ информации. сообщает об этом и вводит начальныйадресУстройство для вывода графической ин- кадра, а далее вывод осуществляется устформации содержит генератор 1 импульсов, ройством автономно, без обмена информасчетчик 2 точек, счетчик 3 строк, первый 4 и цией (как данными, так и адресами) с ЭВМ, второй 5 дешифраторы, регистр 6 сдвига, 15 то есть, освобождаются на все время восппервый 7 элемент И, первый 8 триггер, пер- роизведения очередного кадра шины вый 9 сумматор, второй 10, третий 11, адресов и данных ЭВМ, что позволяет исчетвертый 12 и пятый 13 триггеры, телеви- пользовать их для выполнения других опезионный 14 индикатор,группу 15 элементов. раций; тем самым значительно повысив И, первый 16 счетчик импульсов, второй 17 20 производительность ЭВМ и связанных с. сумматор, регистр 18 адреса, первый 19, ней устройств в составе любой системы. второй.20, третий 21 и четвертый 22 регист- Если же новый кадр отличается от ранее ры данных, первый 23, второй 24, третий 25 воспроизведенного, то устройство осущести четвертый 26 блоки сравнения, шестой 27 вляет обмен данными с ЭВМ по формируетриггер, второй 28 и третий 29 элементы И, 25 мым адресам. При этом в устройстве по седьмой триггер 30, второй 31 счетчик им- формируемым адресам осуществляется папульсов, четвертый 32 элемент И, блок 33 раллельная с процессом воспроизведения памяти, коммутатор 34, восьмой 35 триггер, запись новой графической информации о пятый.36 элемент И, группу шинных форми- новом кадре в блок памяти устройства, что рователей 37,30 обеспечивает в дальнейшем работу в авто" Следующими позициями обозначены номном режиме.38 - шестой информационный вход, 39 - Работа устройства в режиме, когда но- управляющие выходы,40-адресный выход, вый кадр отличается от кадров, имеющихся 41 - выход сигнала конца отображения, в блоке 33 памяти следующая. Генератор" 1 42 - управляющий вход устройства. 35 импульсов формирует импульсы высокой чаУстройство работает следующим абра- стоты, соответствующей требуемой дискрезом (вербальное описание общего принци- тизации растра экрана по горизонтали, па функционирования устройства). Кадр которые поступают на вход счетчика 2 и на разбивается на строки (2 строк в кадре), и синхровход сдвигового регистра 6, осущесткаждая строка разбивается на 2 слов, каж вляя сдвиг в нем информации, которая занодое слово содержит 2" точек, т.е. в целой сится в него параллельнымкодомизпамяти строке содержится 2 точек. ЭВМ, Емкость регистра 6 равна разрядноКаждый кадр в памяти (их может содер- сти слова памяти - 2 . Коэффициент пере- жаться много) имеет свой начальный адрес счета счетчика 2 точек. соответствует Анзч. Поскольку каждый индивидуальный 45 телевизионному стандарту длительности кадр может не занимать всего пространства телевизионной развертки. Сигнал с выхода телевизионного индикатора, для каждого старшего разряда счетчика 2 точек поступакадра значения Ан, ис и тЬ - индиви- ет на счетный вход счетчика 3 строк, ко дуальны,однакодлялюбогокадрасправед- торый осуществляет пересчет строк ливо выражение а = р + с. Кроме того, 50 изображения в кадре и имеет периодперепосколькукадрможетначинатьсянеизв- счета, соответствующий длительности кадхнего левого угла экрана (как полный те- ровой развертки - также стандартной.левизионный кадр), то при выходе Сигналы с выходовсчетчиков 2 и 3 поступа.информации данным устройством исполь- ют на входы первого и второго 4 и 5 дешифзуются параметры К и Ку, соответственно 55 раторов Первый дешифратор 4 формирует отражающие величину смещения в словах сигналы записи слова информации в сдвивыводимого изображения относительно ле- говый регистр 6 (после вывода из регистра вого края экрана и смещение в строках вы очередного слова), переброса первого водимого изображения относительно триггера 8, который разрешает прохождеверхнего края экрана. ние видеосигнала регистра 6 через элемент45 50 И 7 во время видимого хода луча кадровойи строчной развертки, и сигналы формирования строчного импульса, формируемоговторым триггером 10, импульса защитнойстрочной полосы, формируемого третьим 5триггером.11, кадрового импульса, формируемого триггером 12 и импульса кадровойзащитной полосы, формируемого триггером13, Полученные таким образом компонентытелевизионной синхросмеси, совместно с 10видеосигналом,поступающим от регистра 6через элемент И 7, преобразуются суммато-:ром 9 в стандартный телевизионный сигнал;-постуйающий на видеовход телевизионногО "индикатора .14. Сигналы с выходов дешиф.ратора 5 поступают на элементы И 15; накоторых под управлением этих сигналов; атакже сигналов с триггеров 11 и 13, триггера35 и элемента 29 И формируются сигйалы .запроса следующего слова от ЭВМ, причем 20запрос следующего слова памяти совмещенво времени сосдвигом предыдущего словов регистр 6. При вводе нового(для устройСтва, т.е. не совпадающего ни с одйим изимеющихся в блоке 33 памяти) кадра, триггер 35 находится в нулевом состоянии,.т.е,от ЭВМ при новом кадре не поступает управляющего сигнала по входу 42, переводя-"щего триггер 35 в единичное состбяние, Прйэтом положительный сигнал с инверсного 30выхода триггера 35, поступая на управляющий вход коммутатора 34, переключает еготакиМ образом, что на выходы коммутаторакоммутируются входы 38 от ЭВМ. Этот жесигнал, являясь управляющим для блока памяти 33, переключает:его в режим записи.При этом при выводе очередного (рассматриваемого в данном случае) кадра графической информации в блок 33 записываетсяэта информация по адресам, формированйе 40которых описывается ниже. Этот же сигнал(с инверсного выхода триггера 35) открывает формирователи 37, разрешая передачу вЭВМ адресов запрашиваемых слов информации, и разрешает работу элементом 15 И,обеспечивая формирование запросных сигналов в ЭВМ на выдачу новых слоев информации по данному кадру. Начальный адрес выводимого на экран массива Анач, заносится из ЭВМ в.регистр адреса 18. В регистры данных 19-22 заносятся из ЭВМ (естественно, передначалом вывода информации по данному кадру) значения 2", Кх, Ку, 2. Код Кх в регистре 20 сравнивается в блоке 24 с кодом на выходе счетчика 2 точек. При совпадении этих кодов, импульс с выхода блока 24 устанавливает в "1" триггер 27. Аналогично, в блоке. 25 сравниваются значения Ку и код на выходах счетчика строк, при их совпадении сигнал с выхода блока 25 устанавливает в "1" триггер ЗО, При единичных состояниях триггеров 27 и 30 сигналом с элемента 29 И разрешается прохождение импульсов на счет счетчика 16 через элемент 32 И, причем счетчик формируетчасть адреса слова, запрашиваемого от ЭВМ, Сигналы с элемента 29 И формируюттакже разрешение на прохождение сигналов запроса через элементы 15 И.Адрес запрашиваемого слова имеет следующие составляющие: начальный адрес с регистра 18, и дополнительный адрес, формируемый счетчиками 16 и 31, которые имеют соответственно а-р = с и Ь двоичных разрядов, Результирующий адрес формируется на сумматоре 17 и через открытые шинные формирователи 37 поступает на адресный вход и адресную шину ЭВМ.Адресные выходы счетчиков 16 и 31 поступают соответственно на вторые входы блоков сравненйя 23 и 26, где сравниваются соответственно со значениями 2" и 2 П, задающими размерыизображения. При совпадении выходного кода счетчиков 16 с 2" на выходе блока 23 образуется сигйал; сбрасывающий в нулевбесостояние триггер 27 и счетчик 16, Этот же импульс, проходя через открытый сигналом с триггера 30 элемент 28, инкрементирует содержимое счетчика 26, При совпадении кода счетчика 31 с 2, на выходе блока 26 формйруется импульс, который сбрасывает в нулевое состояние триггер 30 и счетчик 31.Одновременно с записью в регистр новогослова данных сигналом с соответствующего выхода дещифратора 4, соединенного с синхровходом регистра, осуществляетсязапись по требуемому адресу этого информационного слова в блок памяти 33, в котором по окончании данного кадра сформирована необходимая информация об этом кадре для его автономного воспроизведения.В следующем (любом) кадре цикл установки и сброса триггеров 27 и 30 повторяется аналогичным образом.Рассмотрим далее режим автономной работы устройства, когда требуется вывести на экран информацию об одном из старых кадров, информация с которых уже имеется в памяти устройства (в блоке ЗЗ).При этом ЭВМ по управляющему входу 42 устройства выдает сигнал, устанавливающий триггер 35 в единичное состояние. При этом коммутатор переключается сигналом с триггера 35 (его инверсного выхода) в состояние, когда на выходы коммутатора коммутируются выходы блока памяти 33. Блок памяти 33 переводится тем же сигна15 20 30 40 45 50 55 лом в режим считывания. Этим же сигналомзакрываются формирователи 37, отключаясь отшины адресов ЭВМ, и элементы 15 И,которые в течение данного кадра не выдаютзапросы в ЭВМ о новой информации. Остальная работа происходит аналогично,причем и в автономном режиме работы устройства от ЭВМ поступает информация оразмерах и расположении кадра в регистры18-22. Отличие. от режима приема информации из ЭВМ заключается в том, что в данномрежиме информация поступает от блока памяти 33,По окойчании .отображения данногокадра (в автономном режиме) сигнал с триггера 13, проходя через открытый сигналомс прямого выхода триггера 35 элемент 36 Ивыдает разрешающий сигнал на запрос вЭВМ информации о новом кадре.Переход из режима врежим можетосуществляться в любой момент временимежду любыми двумя смежными отображаемыми кадрами.Таким образом, устройство эа счет обеспечения режима автономной работы приотображении кадров, не отличающихся отимеющихся в. местной памяти, позволяет. значйтельно разгрузить шины адреса иданных ЭВМ, что позволяет в свою очередьзначительно повысить производительностьЭВМ и системы в целом за счет сокращенияобращений к ЭВМ в процессе воспроизведения графической информации, "Формула изобретения Устройство для вывода графической информации, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика точек, выход переполнения которого подключен к счетному входу точек строк, первый и второй дешифраторы, регистр сдвига, с первого по четвертый элементы И, с первого по седьмой триггеры, первый и второй сумматоры, группу элементов И, регистр адреса, с первого по четвертый регистры данных и с первого по четвертый блоки сравнения, первый выход счетчика точек подключен к первому выходу первого и входу второго дешифраторов, второй вьход - с первым входом четвертого элемента И, а третий выход - к первомувходу второго блока сравнения, первый выход счетчика строк соединен с вторым входом первого дешифратора, а второй выход - с первым входом третьего блока сравнения, информационные входы регистра адреса и регистров данных являются соответственно с первого по пятый информационнь 1 ми входами устройства, управляющие входы регистра адреса и первого регистра данных являются соответственно первым и вторым управляющими входами устройства, третьим управляющим входом которого являются управляющие входы 5 второго и третьего регистров данных, управляющий вход четвертого регистра данных является четвертым управляющим входом устройства, выходы с первого по четвертый регистров данных соединены соответствен 10 но, с первым входом первого блока сравнения, с вторым входом второго блока сравнения, с вторым входом третьего блока сравнения и первым входом четвертого блока сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом первбго счетчика импульсов, подключенным к управляющему входу второго сумматора, пер. вый информационный вход которогоподключен к выходу второго счетчика импульсов, соединенному с вторым входомчетвертого блока сравнения, второй инфор-,мационный вход - к выходу регистраадреса, выход первого блока сравнения соединен с входами сброса первого счетчи 25 ка импульсов и шестого триггера и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом седьмого триггера и первого входа третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу шестого триггера, выход третьего элемента И подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выходы второго и третьего блоков 35 сравнения соединены с установочными входами соответственно шестого и седьмого триггеров; вход сброса седьмого триггера и вход сброса второго счетчика импульсов подключены к выходу четвертого блока сравнения, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к синхровходу регистра сдвига, управляющий вход которого соедийен с выходом первого дешифратора, выходы группы которого подключены к установочным, входам с первого по пятый триггеров, выходы которых, кроме первого, соединены с входами группы первого сумматора, вход которого подключен к выходу первого элемента И, входы которого соединены с выходами соответственно первого триггера и регистра сдвига, выход первого сумматора подключен к видеовходу телевизионного индикатора, выходы второго дешйфратора подключены к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с входом третьего элемента И, третьи и четвертые входы - к выходам соответственно третьего и пятого триггеров, выходы эле10 Составитель И.ЗагинайкоТехред М,Моргентал Корректор А.Козориз Редактор Заказ 4519 Тираж : Подписйое ВНИИПИ Государственногокомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, улХагаринэ, 101 9 . 1783572ментов И группы являются управляющими ра подключен к первому входу пятого злевыходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я Мента И, второй вход которого соединен с тем, что, с целью повышения быстродейст- выходом пятого триггера, а выход является вия устройства, оно содержит блок памяти, выходом сигнала конца отображения усткоммутатор; восьмой триггер, пятый зле ройства, вход сброса восьмого триггера соментИигруппушинных преобразователей; . единен с выходом четвертого блока выходы второгосумматорасоединенысин- сравнения, синхровход блока памяти подформационными входами шийных форми- . ключей к выходу первого дешифраторэ, инрователей группы и адресными входами формационные.входы блока памяти блока памяти, управляющие входы которых 10 являются шестйм информационным входом подключены к инверсному выходу восьмого устройства, соединенным с первым инфортриггера, соединенному с пятыми входами:.: мационным входом коммутатора, второй элементов И группы и управляющим входом : информационный вход. которого подключен коммутатора, выходы шинных формирова- к выходу блока памяти,- выход коммутатора телей группы являются. адресным выходом 15 соединен с информационным входом реги- устройства, прямой выход восьмого тригге- стра сдвига.