Устройство для отображения информациина экране электронно лучевой трубки

. Юваударатааааый камитет СССР аа делам нзабретений и аткрытнйОпубликовано 23.02.81. Бюллетень 7 Дата опубликования описания 28.02.81(7 д) Авторы изобретения И. М. Сметанин, Л. Б, Малиновский, В. Н, Князев, А. И. Шикареви А, М. Лучукг,К,1 гн.,с т"фОрдена Ленина институт кибернетики АН Украинской ДСРи л/р и,4(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться при построении систем отображения. алфавитно-цифровой информации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отображения информации на экране ЭЛТ, содержащее генератор, выход которо- гЬ соединен со входом счетчика точек.и управляющим входом сдвигового регистра, выход счетчика точек подключен ко входу счетчика символов и к первому входу счетчика 10 адреса символов, на второй вход которого подключен управляющий вход, выход переполнения счетчика адреса символов через делитель - к первому входу счетчика адреса строк текста, первый выход счетчика. символов через логический блок подключен к формирователю строчной развертки, а второй выход -ко входу счетчика телевизионных строк, промежуточные выходы которого подключены к управляющим входам блока дешифратора и постоянной памяти, а щ выход переполнения подсоединен ко входу счетчика строк текста, выход которого ко входу формирователя кадровой развертки и к управляющему входу счетчика строк текста, к информационным входам которого подключены выходы счетчика адреса начальной строки, а информационные выходы счетчика адреса строк текста и счетчика адреса символов - к адресным входам блока оперативной памяти, причем к счетчику адреса начальной строки подключены три управляющим входа, а выходы блока оперативной памяти подсоединены к информационным входам блока.дешифратора и постоянной памяти, выходы которого подключены к информационным входам сдвигового регистра, а выходы формирователей строчной и кадровой разверток и выход сдвиго. - вого регистра - к ЭЛТ 1. Недостатками устройства являются: а) ограниченные функциональные возможности, т.е. известное устройство не позволяет оперативно изменять линейные размеры элементов изображения на экране и отображать графическую информацию;б) недостаточная гибкость устройства изза жесткой привязки знакоместа на экране к адресу в памяти, исключающая возможность работы с произвольным числом символов в строке;в) большие аппаратурные затраты, т. е, наличие четырех счетчиков, вырабатывающих сигналы синхронизации, трех адресных счетчиков и делителя;г) неэффективное использование ОЗУ, например, если строка текста заполнена не до конца, то оставшиеся места необходимо заполнить в памяти кодами пробелов .Целью изобретения является упрощение устройства и расширение области его применения за счет обеспечения отображения графической информации, изменения символов, их количества в строке и числа строк в кадре. Поставленная цель достигается тем, что в устройство содержащее генератор, счетчик точек, счетчик телевизионных строк, формирователи строчной и кадровой разверток, блок оперативной памяти, счетчик адреса, блок дешифратора и постоянной памяти и сдвиговый регистр, причем выход генератора подключен к первому входу счетчика точек, первый выход которого подключен к управляюшему входу сдвигового регистра, промежуточные выходы счетчика телевизионных строк подключены к управляющим входам блока дешифратора и постоянной памяти, информационные выходы которого подключены к информационным входам сдвигового регистра, выход которого подключен к электроннолучевой трубке, выходы счетчика адреса подключены к входам блока оперативной памяти, а выходы формирователей строчной и кадровой разверток - к электроннолучевой трубке, дополнительно введены делители строчной и кадровой частоты, регистр начального адреса строк, регистр начального адреса страниц и блок управления сменой адреса, причем выходы счетчика адреса подключены ко входам регистра начального адреса страниц и к первым входам регистра начального адреса строк, ко вторым входам которого - выходы регистра начального адреса страниц, а выходы регистра начального адреса строк подключены ко входам счетчика адреса, выходы блока оперативной памяти - к блоку управления сменой адреса, управляющий вход которого подключен ко второму выходу счетчика точек, информационные выходы блока управления сменой адреса подсоединены к информационным входам блока дешифратора и постоянной памяти, а управляющий выход подключен к первому управляющему входу счетчика адреса, ко второму входу которогб - выход делителя строчной частоты, который соединен также с первым входом счетчика телевизионных строк, со входом формирователя сигнала строчной развертки и со входом делителя кадровой частоты, причем ко второму входу счетчика точек и ко второму входу счетчика телевизионных строк подключены управляющие выходы блока дешифратора и постоянной памяти, а выход делителя кадровой частоты подключен ко входу формирователя сигнала кадровой развертки и к первому управляющему входу регистра начального адреса страниц, на второй вход которого подключен управляющий вход, а выход переполнения счетчика теле% визионных строк - к управляющему входурегистра начального адреса строк.Такой способ построения позволяет расширить функциональные возможности устройства, так как изменение коэффициентов пересчета схем, определяющих линейные размеры знакомест на экране (счетчик точек и счетчик телевизионных строк) теперь не влияет на работу схем кадровой и строчной развертки (делители кадровой и строчной частоты) и схем адресной части (счетчик адреса, регистр начального адреса строк, регистр начального адреса страниц). Размеры символов задаются кодами в блоке оперативной памяти, либо командами с пульта управления, которые дешифрируются в блоке дешифратора и постоянной памяти 20 и управляют коэффициентами пересчета точек и телевизионных строк.Повышается гибкость устройства; таккак различные коды, управляющие компоновкой информации на экране, могут дешифрироваться блоком управления сменой адреса и управлять работой счетчика адреса, например в блоке оперативной памяти можно хранить не коды пустых мест на экране, а код их числа, то же самое касается любых повторяющихся символов. Устройстзо во может работать с любым произвольнымчислом в строке, определяемым частотой работы счетчика точек, который можно оперативно управлять.Сокращаются аппаратурные затраты,так как вместо трех адресных счетчиков и одного делителя используется один счетчик адреса и два регистра, которые являются более простыми устройствами по сравнению со счетчиками, счетчик символов с логическим блоком и счетчик строк текста тоже за О меняются более простыми делителями. Экономится емкость блока оперативной памяти, повторяющиеся символы и пробелы записываются в виде кодов числа повторов. Если строка текста заполнена не до конца, то в памяти вместо пробелов достаточно за писать код перевода строки, который дешифрируется блоком управления сменой адреса и управляет работой счетчика адреса.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1 тактовой частоты, счетчик 2 точек, счетчик 3 телевизионных строк, делитель строчной,4 и кадровой частоты 5, формирователи строчной б и кадровой 7 разверток, блок 8 оперативной памяти, блок 9 управления сме ной адреса, блок 10 дешифратора и постоянной памяти, сдвиговый регистр 11 ЭЛТ 12, счетчик 13 адреса, регистр 14 начального адреса строк, регистр 15 начального адреса страниц.51015 О 5 Устройство работает следующим образом.Генератором 1 формируются импульсы опорной частоты Го, которые поступают на вход счетчика 2 точек и делителя 4 строчной частоты. С выходов счетчика 2 точек снимаются сигналы Гт - частоты смены элементарной точки на экране и Г - частоты смены символов, определяющие горизонтальные размеры отображаемых на экране символов. Выход делителя 4 строчной частоты соединен с делителем 5 кадровой частоты. Эти делители вместе с соответствующими формирователями 6 и 7 обеспечивают выдачу стандартных телевизионных сигналов строчной Гтр и кадровой Гк разверток для ЭЛТ 12. Сигналы с выхода делителя 4 строчной частоты с частотой Г поступают на вход счетчика 3 телевизионных строк, на промежуточных выходах которого в двоичном коде появляются номера сканируемых строк, входящих в матрицу знака, С выхода переполнения счетчика 3 телевизионных строк поступает сигнал, определяющий частоту смены строк текста рСигналы этого счетчика определяют вертикальный размер сивола.Таким образом, в предлагаемом устройстве имеется два самостоятельных тракта синхронизации: один - управляющий работой схем адресной части определяющий последовательность и длительность высвечивания символов на экране ЭЛТ (счетчик 2 точек и счетчик 3 телевизионных строк), и второй - вырабатывающий стандартные сигналы строчной и кадровой развертки для ЭЛТ (делители 4 и 5 и формирователи 6 и 7).Причем, перестройка схем адресной части не влияет на работу схем телевизионной синхронизации. Последовательный опрос адресов блока 8 осуществляется счетчиком 13 адреса. Управляет им блок 9 управления сменой адреса, на который поступают тактирующие сигналы с частотой Г от счетчика 2 точек. Информация с выходов блока 8 через блок управления сменой адреса поступает в блок 10 дешифратора и постоянной памяти, где хранятся конфигурации отображаемых знаков и коды, управляющие их размерами на экране ЭЛТ 12, На управляющие входы блока 10 дешифратора и постоянной памяти от счетчика 3 телевизионных строк поступает номер строки, входящий в матрицу высвечиваемого знака. В сдвиговый регистр 11 записывается двоичный код, единицы которого определяют светящиеся точки знака на данной телевизионной строке, Сдвиговый регистр 11 последовательно опрашивается с частотой Г. Управляющие коды с выходов блока дешифратора ипостоянной памяти поступают на управляющие входы счетчика 2 точек и счетчика 3 телевизионных строк, в результате чего изменяются частоты следования сигналов Гр. Г и Цр.При выводе строки текста на экране 30 35 40 45 50 55 необходимо обеспечить возврат счетчика ад. реса к первому адресу этой строки столько раз, сколько телевизионных строк входит в вертикальную матрицу знака. Для того начальный адрес строки текста записывается в регистр 14 начального адреса строки сигналом Ц один раз в начале строки текста, а затем по концу каждой из телевизионных строк, составляющиХ данную строку текста, переписывается из регистра 14 в счетчик 13 адреса сигналом Г тем самым обеспечивая требуемый возврат к первому адресу выводимой строки знаков. Начальный адрес отображаемой страницы текста хранится в регистре 15 начального адреса страниц. Если объем блока 8 превышает число символовотображаемых на экране в одном кадре, то, используя регистр 15, начального адреса страниц, содержимое блока оперативной памяти можно просмотреть либо в режиме перелистывания, либо в режиме плавного прокручивания, которые задаются с пульта управления,В режиме перелистывания содержимое счетчика 13 адреса сигналом Гзаносится в регистр 15 начального адреса страниц и переписывается в регистр 14 начального адреса строки, тем самым подготавливая в нем адрес ячейки блока 8, с которой начинается вывод следующей страницы текста.В режиме плавного прокручивания начальный адрес страницы переписывается из счетчика 13 адреса по совпадению сигналов с сигналами управления на управляющем входе регистра 15, частота которых определяет скорость перемещения информации на экране.Блок управления сменой адреса выполняет команды, которые управляют разворачиванием информации, записанной в блок в сжатом виде, такие как перевод строки, табуляция, повтор и т. д.Команда перевода строки используется в том случае, если строка текста заполнена не до конца. По этой команде продвижение счетчика адреса прекращается до прихода сигнала Г . Если в строке текста повторяются какие-либо символы, либо пробелы, то в блок 8 записывается код повторяющегося символа, команда повтора и число его повторений, Код повтора расшифровывается блоком 9 управления сменой адреса, счетчик 13 адреса останавливается и символ, записанный поэтому адресу, повторяется требуемое число раз.Команда табуляция используется для вывода табличной информации, по этой комаиде продвижение счетчика адреса останавливается до ближайшей позиции табуляции.Такой асинхронный режим работы с переменным числом символов в строке стал возможен благодаря принятому построению адресной части. В предлагаемой структуре, счетчиком адреса, подряд просчитываются все адреса символов отображаемой страницы текста. Любой из этих адресов можетбыть помещен по сигналам управления как на регистр строк 14 начального адреса, строк так и на регистр 15 начального адреса страницы.Следовательно, любые перестройки, связанные с изменением числа символов в строке, строк в кадре и их линейных размеров, касаются только схем, обеспечивающих внешнюю тактировку адресной части.Устройство позволяет выводить на экран ЭЛТ 12 как алфавитно-цифровую, так и графическую информацию. Режим вывовода графической информации задается по коду, записанному в блоке 8 оперативной памяти. Этот код дешифрируется в блоке 10 дешифратора и постоянной памяти, откуда выдаются управляющие сигналы на счетчики 2 и 3, задающие линейные размеры точки на экране, При этом в блоке 8 оперативной памяти хранятся не коды символов, конфигурации которых зашиты в блоке 10 постоянной памяти, а коды их разверток, единицы которых определяют светящиеся точки на экране, и эти коды поступают на сдвиговый регистр 11 и высвечиваются на экране ЭЛТ 12.Структура устройства достаточно гибкая и позволяет по кодам, записанным в ОЗУ или поступающим от пульта управления, осуществлять изменение размеров отображаемых на экране символов, изменять число символов в строке и число строк в кадре, плавно перемещать информацию на экране, выводить как символьную, так и графическую информацию. Последнее особенно важно, так как обычные устройства отображения символьной информации не предназначены для вывода графиков и картинок, а специальные графические дисплеи очень дороги.Адреса ячеек блока оперативной памяти не имеют жесткой связи с положением высвечиваемых символов на экране, что позволяет при помощи блока управления сменой адреса работать с произвольным числом символов в строке и строк в кадре, заносить в блок оперативной памяти информацию в сжатом виде и экономить память, как наиболее дорогостоящий узел устройства. Эта экономия особенно значительна при отображении графической информации, так как обычно графические изображения занимают не более 10 - 20/О площади экрана.Полученный эффект достигается при уменьшении аппаратурных затрат, так как счетчик символов с логическим блоком и счетчик строк текста в синхронизирующей части устройства заменяются простыми делителями. Счетчик адреса начальной строки, счетчик адреса строк и делитель заменяются более простыми устройствами. регистрами.Сжатый способ записи информации позволяет существенно снизить объем ОЗУ.Формула изобретенияУстройство для отображения информации на экране электроннолучевой трубки(ЭЛТ), содержащее генератор, счетчик точек, счетчик телевизионных строк, формирователи строчной и кадровой разверток, блок оперативной памяти, счетчик адреса, блок дешифратора и постоянной памяти и сдвиговый регистр, причем выход генератора подключен к первому входу счетчика точек, первый выход которого подключен к управляющему входу сдвигового регистра, промежуточные выходы счетчика телевизионныхстрок подключены к управляющим входам блока дешифратора и постоянной памяти, информационные выходы которого подключены к информационным входам сдвигового регистра, выход которого подключен к электроннолучевой трубке, выходы счетчика адреса подключены к входам блока оперативной памяти, а выходы формирователей строчной и кадровой разверток - к ЭЛТ, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения за счет обеспечения отображения графичес кой информации, изменения символов, ихколичества в строке и числа строк в кадре,оно содержит делители строчной и кадровойчастоты, регистр начального адреса строк, регистр начального адреса страниц и блок управления сменой адреса, причем выходы счетчика адреса подключены ко входам регистра начального адреса страниц и к первым входам регистра начального адреса строк, ко вторым входам которого - выходы регистра начального адреса страниц, а З 0 выходы регистра начального адреса строкподключены ко входам счетчика адреса, выходы блока оперативной памяти - к блоку управления сменой адреса, управляющий вход которого подключен ко второму выходусчетчика точек, информационные выходы бло35 ка управления сменой адреса подсоединенык информационным входам блока дешифратора и постоянной памяти, а управляющий выход подключен к первому управляющему входу счетчика адреса; ко второму входу которого - выход делителя строчной частоты, который соединен также с первым входом счетчика телевизионных строк, со входом формирователя сигнала строчной развертки и со входом делителя кадровой частоты, причем ко второму входу счетчика то чек и ко второму входу счетчика телевизионных строк подключены управляющие выходы блока дешифратора и постоянной памяти, а выход делителя кадровой частоты подключен ко входу формирователя сигнала кадровой развертки и к первому управляю щему входу регистра начального адресастраниц, на второй вход которого подключен управляющий вход, а выход переполнения счетчика телевизионных строк - к управляющему входу регистра начального адреса строк,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3827041, кл, 340-172.5,1973 (прототип),