Устройство для считывания и отображения графической информации

1084Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считыванияи отображения графической информации,и может быть использовано при измерении параметров однократных быстропротекающих процессов.Известно устройство для считывания и отображения графической информации, содержащее телевизионный датчик, соединенный с распределителемимпульсов и с формирователем видеосигналов, выход которого через блоклогической обработки соединен с блоком памяти, коммутатор, подключенный к блоку памяти и к счетчикам,блок видеоконтроля и элементы И,ИЛИ 1.Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для считыванияи отображения графической информации, содержащее телевизионный датчик,выход которого соединен с компаратором и через селектор импульсовс распределителем импульсов, подключенным к генератору импульсов, ксчетчикам, к коммутатору, к блокупамяти и к формирователю видеосигна 30лов, выход которого соединен с блокомвидеоконтроля, группу коммутаторов,подключенных к распределителю импульсов и логическому блоку 2 .Недостаток известного устройствазаключается в недостаточно высокомбыстродействии,Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеетелевизионный датчик, соединенныйс компаратором и с селектором импульсов, подключенным к распределителю импульсов, выходы которого соединены с блоком памяти, с первымкоммутатором, с генератором импульсов, с одним входом формирователявидеосигналов, выход которого подключен к блоку видеоконтроля, с первымсчетчиком, подключенным к генераторуимпульсов, и вторым счетчиком, подключенным к выходу первого счетчика,и группу коммутаторов, введены регистры сдвига, входы которых подключены к компаратору, к генератору импульсов и к первому коммутатору,а выходы соединены с одними входамикоммутаторов группы, другие входы 839которых подключенй к первому счетчику, одновибратор, соединенный с вторым счетчиком с распределителем импульсов и с вторым входом формирователя видеосигналов, третий вход которого подключен к одному коммутатору группы, формирователь сигналов команд, входы которого соединены с распределителем импульсов, с первым счетчиком, подключенным к перво. му коммутатору, и с селектором импульсов, а выход подключен к блоку памяти, соединенному с другим коммутатором группы, и второй коммутатор входы которого подключены и блоку памяти и к первому счетчику, а выходы соединены с регистрами сдвига. фНа фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-5 - конструктивное выполнение распределителя импульсов, генератора импульсов, формирователя сигналов команд и селектора импульсов соответственно,Устройство включает телевизионный датчик 1, блок 2 видеоконтроля, компаратор 3, селектор 4 импульсов, распределитель 5 импульсов, формирователь 6 видеосигналов, генератор 7 импульсов, первый 8 и второй 9 счетчики, одновибратор 1 О, первый коммутатор 11, блок 12 памяти, второй коммутатор 13, регистры 14 и 15 сдвига, формирователь 16 сигналов команд и группу коммутаторов 17 и 18. На блоксхеме (фиг. 1) показаны также щина 19 запуска и шина 20 опорного напряжения. При этом распределитель 5 (фиг. 2) содержит элементы НЕ 21 и 22, элементы И 23-25; элемент"ИЛИ 26, счетчик 27, элемент И 28-31; элементы ИЛИ-НЕ 32 и 33; триггер 34. Генератор 7 (фиг. 3) импульсов включает кварцевый генератор 35, триггеры 36 и 37; элемент ИЛИ 38, делитель 39 частоты; выполненный на триггерах с объединенными входами, формирователь 16 (фиг. 4) сигналов команд содержит элементы НЕ 40-42; элементы И 43, одновибратор 44 и 45; элемент ИЛИ 46, элемент И 47 и 48, а селектор 4 (фиг, 5) содержит ограничитель 49, элементы И-НЕ 50-52, элемент ИЛИ-НЕ 53, элементы НЕ 54 и 55, интегрирующую цепочку 56, триггеры 57 и 58.Устройство работает следующимобразом.1084839 3Сигнал с выхода телевизионногодатчика 1 поступает на вход компаратора 3, В зависимости от уровня видеосигнала в текущий момент временина выходе компаратора 3 имеется сигнал "1" (уровень белого) либо "0".телевизионного датчика 1 поступаеттакже на вход селектора 4 импульсов.Ограничитель 49 в селекторе 4 выделя.ет сигнал Ниже уровня черного", Навыходе ограничителя 49 имеются сигналы, соответствующие по времени гасящим импульсам, т.е. обратным ходамстрочной и кадровой разверток телевизионного датчика 1.В момент установки переключателярежима работ в распределителе 5 вположение Запись на входы "Установка "0" счетчиков 8, 9 и 27 установочные входы триггеров 57 и 58 ивход "Установка 0 регистра адреса"блока 12 подается сигнал установкив исходное состояние,При поступлении на второй входселектора 4 сигнала "Запуск" с шины 19 переключается триггер 57, разрешая прохождение сигналов черезэлемент И-НЕ 50 и далее через элемент 54 на интегрирующую цепь 56,Параметры интегрирующей цепочки56 выбраны таким образом, что строчный гасящий импульс, незначительнозаряжает конденсатор, в то времякак кадровый гасящий импульс заря 35жает конденсатор до напряжения,достаточного для срабатывания триггера 58. В момент окончания первогопришедшего после сигнала "Запуск"кадрового гасящего импульса триггер4058 срабатывает, разрешая прохождениесигналов (строчных гасящих импульсов)с выхода элемента 50 через элементИ-НЕ 52 на выход селектора 4 В момент окончания следующего кадрового45гасящего импульса через элементы51 и 53 на вход триггера 57 подаетсяустановочный импульс, и селектор 4возвращается в исходное состояние. Таким образом, в течение времени прямого хода одного (следующего за моментом запуска) телевизионного кадра (или полукадра при чересстрочной развертке) на выходе селектора 4 формируются импульсы, соответствующие по времени каждому прямому ходу строчной развертки телевизионного датчика 1. 4С выхода селектора 4 импульсы подаются на первый вход распределителя 5 и через элемент И 23 (при положении перекпючателя Запись) поступают на вход генератора 7 импуль. сов.Генератор 7 формирует серию импульсов со стабильным периодом следования, с помощью которой осуществляется разбиение видеосигнала, соответствующего строке телевизионного растра, на заданное число элементов, .например на 356, с "привязкой" первого элемента к началу строки.Счетчик 8 выполняется таким образом, чтобы значение его старшего разряда соответствовало числу разрядов в каждом из сдвиговых регистров 14 и 15. Например, при 16-и разрядных регистрах счетчик 8 должен иметь 4 двоичных разрядаТаким образом, до поступления на вход счетчика 8 первых 16 импульсов с генератора 7 на выходе счетчика 8 будет сигнал "О", во время поступления последующих 16 импульсов "1" и т.д В соответствии. с уровнем выходного сигнала счетчика 7 коммутатор 1 подает управляющие сигналы на входы регистров 14 и 15 таким образом, что при сигнале "0" на выходе счетчика 8 происходит сдвиг информации вправо в регистре 14, а при сигнале "1" - в регистре 15.Выходной сигнал компаратора 3 "0" или "1", значение которого соответствует "черному" или "белому" элементу изображения осциллограммы, считываемого в данный момент времени телевизионным датчиком 1, подается на информационные входы (при сдвиге вправо) регистров 14 и 15. При считывании первых 16 элементов изображения телевизионной строки значения выходного сигнала компаратора 3, соответствующие каждому элементу, последовательно записываются в регистр 14 с частотой генератора 7, импульсы с выхода которого подаются на тактовые входы регистров 14 и 15.Таким образом, в регистре 14 записывается в последовательном двоичном коде распределение яркости первых 16 элементов телевизионной строки. При поступлении 16-го импульса с генератора 7 на выходе счетчика 8 возникает сигнал, поступающий на первый вход формирователя 16, на втором входе которого присутствует сигнал"О" с переключателя распределителя 5, определяющий режим Запись", При каждом переключении старшего разряда счетчика 8 из положения "0" в положение "1" и обратно срабатывает один нз одновибраторов 45 или 44. Для исключения срабатывания одновибратора 44 при принудительной установке счетчика 8 в положение "0" используются элементы 40 и 43. Выходные импульсы одновибраторов 44 и 45 через элемент ИЛИ 46 подаются на элемент И 47, Таким образом, формирователь 16 формирует команду "Запись", поступающую на управляющий вход блока 12, по которой накопленная в регистре 14 информация в виде параллельного 16 разрядного кода, передаваемого через коммутатор 12, записывается в первую ячейку блока памяти.Значения выходного сигнала компаратора 3, соответствующие распределению яркостей следующих 16 элементов телевизионной строки (с 17-го по 32-й), с частотой генератора 7 последовательно записываются в регистр 15. При поступлении 32-го импульса с генератора 7 на выходе счетчика 8 возникает сигнал, по которому формирователь 16 формирует команду "Запись", подаваемую на блоке 12. Информация, накопленная в регистре 15 в виде 16-разрядного слова через коммутатор 17, записывается во вторую ячейку блока памяти. Далее процесс повторяется, обеспечивая запись в блок 12 памяти информации о яркости всех элементов выбранного кадра. В режиме Воспроизведение" с выхода формирователя 16 поступает команда. "Чтение" на управляющий вход блока 12 памяти, с разрядных шин которого информация в виде параллельного 16-разрядного двоичного кода через коммутатор 13 поступает на разрядные входы сдвиговых регистров 15 и 14, Необходимо отметить, что все коммутаторы иблок 16 формирования команд управляются сигналом с выхода счетчика 8.Таким образом, первое поступающее иэ блока 12 памяти 16-разрядное двоичное слово будет записано в регистре 14, второе - в регистре 15, третье снова в регистре 14 и т.д. На управляющие входы регистров 14 и 15 подаются управляющие сигналы с коммутатора 11 таким образом, что во времясчитывания информации из блока 12памяти в регистр 14 происходит сдвигинформации вправо в регистре 15 счастотой следования выходных импульсов генератора 7, подаваемых натактовые входы регистров 14 и 15.Поэтому на выходе регистра 15 формируется сигнал, соответствующий последовательности единиц и нулей (т,е."черных" и "белых" элементов) в информационном слове, поступающемв регистр 15 из блока 12, Послепреобразования очередного 16-разряд, ного слова срабатывает счетчик, икоммутаторы 11 и 13 переключают регистры 14 н 15 таким образом, чтосдвиг информации начинается в регистре 14, а в регистр 15 через коммута тор 13 записывается очередное информационное слово из блока 12. Через коммутатор 18, переключающийся синхронно с коммутатором 11, сигналы с выходов регистров 14 и 15 поступают на формирователь 6, Длительность серии выходных импульсов генератора 7, которая должна совпадать с длительностью прямого хода строчной развертки в телевизионной системе, в режиме Воспроизведение определяется периодом заполнения последовательно соединенных счетчиков 8 и 9; суммарный объем счетчиков выбирается равным числу элементов разбиения телевизионной строки (в нашем случае 256 элементов). После заполнения счетчика 8 срабатывает одновибратор 10, выходной импульс которого соответствует длительности обратного хода строчнойразвертки. Выходной импульс одновибратора 10 поступает на формирователь 6,Инвертированный выходной импульс одновибратора 10 (через элемент И 24)запрещает работу генератора 7 на время обратного хода строчной развертки; после чего процесс повторяется.Счетчик 27 подсчитывает число выходных импульсов одновибратора 10. Кактолько зарегистрированное им числостановится равным числу строк в полекадра (в стандартном телевизионномрежиме 288) на выходе триггера 34формируется сигнал, соответствующийкадровому гасящему импульсу (обратному коду кадровой развертки) в телевизионной системе, 1084839Этот сигнал подается на формирователь 6, На выходе формирователя 6 формируется видеосигнал, соответствующий распределению "черных" и "белых" элементов в считываемой из блока 12 5 информации, и содержащий строчные и кадровые гасящие и синхронизирующие импульсы. С инверсного выхода триггера 34 сигнал поступает в формирователь 6, запрещая формирование команды "Чтение" во время обратного хода кадра. После окончания импульса обратного кода кадра регистр адреса блока 12 устанавливается в положение "0" (сигнал с элемента ИЛИ 26), после чего процесс считывания информа ции из блока 12 повторяется. Выходной сигнал формирователя 6 подаетсяна блок 2, представляющего собойтелевизионный монитор, таким образом,воспроизводится на экране считываемая из блока памяти информация.Кроме визуального воспроизведенияцифровая информация с информационныхшин блока 12 в виде 16-разрядныхслов может выводится на другие приборы и устройства, например на электронно-вычислительную машину.Введение новых узлов и блоков,а также новых конструктивных связей,позволило существенно повысить быстродействие устройства,1084839 м Р 7 ЖююРб Корректор О. Т шненко еда дписное Филиал ППП."Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Заказ 2017/46 ВНИИПИ по д 113035, Составитель Т. НичипоровиТехРед 11, Тепер Тираж 699осударсчаенного комитета СССам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб.,