Устройство для отображения информации на экране электронно лучевой трубки

О П И-С А"Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Социалистических Ресиублнк(5)М, Кл.2 с присоединением заявки М б 06 К 15/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 050580(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системахавтоматического проектирования дляотображения графической информациис использованием индикаторов телевизионного типа.Известно устройство для отображения векторов, содержащее быстродействующую память, схему сравнения, арифметический блок, сдвигающие регистры, синхрогенератор 1)Недостатком этого устройства является использование элементов,15быстродействие которых затрудняетпрактическую реализацию устройства,а также ограниченностьчисла отображаеьвх векторов.Наиболее близким по техническойсущности является устройство дляотображения информации на экранеэлектроннолучевой трубки, содержащее последовательно соедйненныерегистр обмена и дешифратор команд,подключенный к счетчику знаков иинтерполятору, соединенному с бпоком памяти, подключенным к числовой шине, соединенной с буфернымрегистром, подключенным к генерато-,ру знаков, и последовательно соединенные синхронизатор и счетчик2.Недостаток этого устройстванеобходимость большого объема аппаратуры, выполняющей разнотипные логические преобразования и арифметические вычисления,Бель изобретения - повышение надежности устройства вследствиеупрощения преобразований и уменьшения объема аппаратуры.Эта цель достигается тем, что ьустройство введены блок задания .адреса, сумматорр счетчик единиц,схема сравнения, коммутатор и накопительный регистр, причем входы блока задания адреса соединены с числовой шиной и выходами счетчиказнаков и интерполятора, а выходс первымвходом .коммутатора и с одним входом схемы сравнения, другойвход которой соединен со счетчикоми вторым входом коммутатора, выходсхемы сравнения соединен с третьимвходом коммутатора, выход которогопОдключен к адресной шине, соединенной со входом блока памяти, входы сумматора соединены с числовойшиной, счетчиком единиц и четвер-тым входом коммутатора, а выходс входами интерполятора и с однимвходом счетчика единиц, другой входкоторого соединен с числовой шиной,подключенной к накопительному регистру.Упрощение преобразований и уменьшение объема аппаратуры достигается за счет последовательного однотипного и в .кратного преобразованияинформации, представленной в координатной форме, в карту бит с поэтапным увеличением разрешающейспособности преобразований, В описываемом устройстве реализован вариант для о3. При этом изображение, представленное в координатной форме, разбивается на части,которые соответствуют разбиению экрана на К квадратов или прямоугольников, каждый иэ которых образуетматрицу точек.В первом цикле (на первом этапе)определяется карта бит (объемомК бит) для этих частей, т.е, производится формирование и запоминание единиц для тех частей, где имеется информация (часть вектора,точка или знак) и нулей для техчастей, где информации нет, Затемкаждая иэ К частей изображения всвою очередь разбивается на М частей, Во втором цикле определяетсякарта бит, состоящая из М бит длякаждой части, где имеется информация. Те части, которым соответствует 0 в первоначальной карте бит,пропускаются,Объем информации после второгопреобразования равенР=й (.,где ). - количество единиц в первойкарте бит,Эта информация записывается последовательно. беэ пропусков в соответствующую зону блока памяти, количество эон в котором определяется количеством этапов преобразования.Устройство определяет соответствие номера ячейки, содержащей информацию, адресу блока памяти припреобразовании векторов произволь"ной ориентации,. Аналогично производится разбиение каждой из М частей на болеемелкие части и определяется третья.карта бит, объем информации в которой равенР=й1где М - количество частей, на которые разбита каждая изМ частей;- количество единиц во второй карте бит,Полученная информация записывается в третью зону блока памяти,для которой. в устройстве определяются адреса, соответствующие номеру ячейки, содержащей информацию,В каждом цикле преобразованияв устройство из ЭВМ поступает информация полного кадра иэображения,где, например точка, определяетсякоординатами по осям Х, У, векторкоординатами его конечных точек иливеличиной приращения, а знак - кодом знака. Тип информации определяется кодом поступающей нз ЭВМ комяды (приказа), Данные об элементеизображения (координаты точки, вектора или код знака) поступают иэЭВМ по запросу устройства, котороевыдает в ЭВМ запрос на получениеновой информации по сигналу окончания преобразований данных предыдущего элемента, Коды знаков записываются в одну из зон блока памятис соответствующим идентификатором,20 т,е. выделяется один бит в ячейкеблока памяти, единичное значениекоторого определяет код знака вэтой ячейке, а нулевое значениеэтого бита соответствует карте бит25 в данной ячейке,На чертеже приведена блок-схема устройства,Устройство отображения графической информации содержит регистр 1обмена, который служит для обменаинформации с ЭВМ; дешифратор 2 команд, обеспечивающий хранение ирасшифровку режимов работы преобразователя, определяет режимы знаков,точек или векторов, в зависимостиот (приказа) команды, полученнойиз ЭВМ; счетчик 3 знаков, предназ -наченный для определения. последовательности адресов матриц, в которых должны быть отображены знаки;40 блок 4 задания адреса, служащийдля нахождения адреса ячеек блокапамяти, соответствующего номеруданной матрицы в режиме векторов,и для формирования адресов 9 лока45 памяти, соответствующих матрицам,в которых помещается начальная точка вектора, знак или точка, координата которой задана из ЭВМ:сумматор 5, в котором производится подсчет единиц, считанных иэ первой и второй зон блока памяти, иопределяются величины приращенийкоординат для интерполяции векторов; интерполятор 6, определяющийкоординаты точек экрана и. соответствующие им адреса матриц, черезкоторые проходит данный вектор;счетчик 7 единиц, предназначенныйдля расшифровки и подсчета единицв слове, выбранном из блока памяти;60 синхронизатор 8, вырабатывающий последовательность импульсов длясинхронизации работы устройства;счетчик 9, задающий последовательность адресов выбираемых матриц в65 первой зоне блока памяти; схему 10сравнения, предназначенную для определения момента равенства текущегоадреса матрицы, сформированного припоследовательном опросе первой эоныблока памяти с адресом, сформированным схемой формироваиия адресов;коммутатор 11, служащий для передачи полученного адреса блока памяти,в соответствующие моменты времениНа адресную шину блока памяти;блок 12 памяти, который запоминаетпреобразованную информацию и обеспечивает регенерацию изображенияна экране индикатора; накопительный регистр 13, предназначенный дляформирования карты битов матрицы и накопления информации припрохождении нескольких векторовили точек через одну матрицу;буферный регистр 14, обеспечивающих согласование скоростей выборки информации из блока памятии выдачи этой информации на индикатор; генератор 15 знаков, в котором производится преобразованиекода знака в последовательность точек при отображении этого знака.на экране,Устройство работает следующимобразом,ИнфОрмация иэ ЭВМ попадает в ре,гистр обмена и разделяется на графическую и управляюшую. Управляющаяинформация запоминается и после расшифровки дешифратором команд определяет режим работы устройства,В режиме векторов графическаяинформация, например координаты начальной и конечной точки вектора,Физ регистра обмена поступает на интерполятор, в котором последовательно определяются номера матриц, через которые проходит вектор, Йомераматриц преобразуются в адреса первой эоны блока памяти, в которойв соответствующие ячейки записываются единицы, Тем сажаем осуществляется фгрубая интерполяция,В режиме точки адрес матрицы однозначно определяется по координатам этой точки, и записывается .единица только в одну ячейку, соответ.ствующую матрице.Такое преобразование производится для всех векторов и точек кадра,границы которого определяются командой (приказом) Начало кадра,После этого происходит второйэтап преобразования информации, накотором производится запись информации во вторую зону блока памяти.Для чего производится интерполяция векторов и определяется картабит каждой матрицы, через которуюпроходит вектор, Эта карта битзаписывается в регистр например емкостью б 4 бита, Затем информацияв регистре делится, например, на8 частей, и составляется 8-разряд 5 30 15 20 25 30 39 40 50 5560 65 ный код, в котором единица соответствует участку регистра, в котороместь информация, а нуль - участкус нулевой информацией, Затем 8разрядный код записываетСя в однуиз ячеек второй зоны блока памяти,адрес этой ячейки определяетсяследующим образом, Определяетсяномер матрицы интерполятором точнотак же, как при заполнении первойзоны, и подается блоком заданияадреса 4 на один иэ входов схемысравнения 10, Затем производитсяпоследовательное считывание информации из первой эоны и счет записанных там единиц,Код текущего номера матрицы сосчетчика 9 поступает на второй входсхемы сравнения, и при равенствеего с кодом блока 4 задания адреса,код иэ счетчика единиц, являющийсяадресом ячейки второй зоны блокапамяти, проходит через коммутатор11 на адресную шину,Если первая и вторая зоны расположены в одном блоке памяти, тоадрес второй зоны определяетсякак сумма кода, определяющего нрмерпоследней ячейки первой зоны, Икода счетчика единиц 7. Эта суммаподсчитывается в сумматоре 5.Для того чтобы получить в однойматрице информацию о несколькихлиниях (точках, знаках),.проходящихчерез эту матрицу,в накопительныйрегистр 13 записывается уже имеющаяся в этой матрице информация, и внего добавляются новые данные с интерполятора, после чего суммарнаяинформация опять записывается вблок памяти,Приотображении знаковместорасположение первого знака задается иопределяет адрес ячейки блока памяси, где этот знак находится, Этотадрес записывается в счетчик знаков3, При записи каждого следующегознака счетчик увеличивает адрес наединицу и все знаки знаковой зонызаписываются последовательно вячейки блока памяти, соответствующие последовательиому расположениюматриц на экране. При записи знакав ячейку блока памяти добавляетсяединица, являющаяся идентификатором кода знака,Послеокончания второго этапапреобразования производится формирование и запись информации втретью зону, Этот этап отличаетсяот второго только способом определения адресов блока памяти и тем,что в третью зону не записываетсяинформация о знаках.Адрес третьей зоны определяетсяследующим образом,На схему сравнения подается номер искомой и текущей матриц, какпри записи во вторую зону, Затемпроизводится последовательноесчитывание информации из первойзоны, и при наличии в нейединицы выбирается последователь,но информация из ячейки второйэоны блока памяти Код ячеек второй зоны блока памяти проходит через сумматор 5 и накапливается вблоке подсчета единиц 7. При получении со схемы сравнения 10 сигнала равно, код иэ блока подсчета единиц поступает через коммутатор 17 на адресную шину блока памяти.далее информация иэ третьей эоны блока памяти считывается в накопительный регистр 13 и после добавления в него кода с интерполято"ра записывается опять в блок памяти так, что каждая часть регистра,имеющая информацию и состоящая, например, иэ 8 разрядов, записывается последовательно в восьмибитныеячейки блока памяти, Части регистра,которым в слове второй зоны блока памяти соответствуют нули, пропускаются и никуда не записываются,Перед началом полного цикла преобразования вся информаций в трехзонах блока памяти стирается покоманде от ЭВМ,Процесс регенерации изображения,т,е, вывод информации на индикатор,производится следующим образомОпределяются последовательные адреса ячеек третьей зоны блока памятии информация иэ них записывается всоответствующие места буферного регистра 14, Буферный регистр имеетемкость, равную произведению количества матриц, расположенных вдольстроки экрана,. на количество точекв одной матрице, Так, если экранразбит на 512 х 512 точек, то,вдоль строки размещается 64 матрицы и буферный реги стр долже н име т ьемкость 64 х 64 = 4096 бит или 512байт,Таким образом, за счет повторенияя одинаковых операций дости гается уменьшение аппаратуры и повьаение надежности устройства. Формула изобретенияУстройство для отображения информации на экране электроннолучевойтрубки, содержащее последовательносоединенные регистр обмена и дешифратор, команд, подключенный к счет 10 чику знаков и интерполятору соединенному с блоком памяти, подключенным к числовой шине, соединенной,с буферным регистром, подключеннымк генератору знаков, и последова 15 тельно соединенные синхронизатор.исчетчик, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введеныблок задания адреса, сумматор, счет 2 О чик единиц, схема сравнения, коммутатор и накопительный регистр, причем входы блока задания адреса соединены с числовой шиной и выходами счетчика знаков и интерполятора, а выход - с первым входом коммутатора и с одним входом схемысравнения, другой вход которой соединен со счетчиком и вторым входомкоммутатора, выход схемы сравнениясоединен с третьим входом коммутатора, выход которого подключен кадресной шине, соединенной со входом блока памяти, входы сумматорасоединены с числовой шиной, счетчиком единиц и четвертым входом комму",татора, а выход - с входами интерполятора и с одним входом счетчикаединиц, другой вход которого соединен с числовой шиной, подключеннойк накопительному регистру,40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3893075,732934Составитель Г, Митина Редактор С, Патрушева Техред М.Петко КорректорВ. Синицкая Заказ 1556/12. :Тирак 751 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патентф, г, Умгород, ул, Проектная, 4