Устройство для управления выводом графической информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 191 (И 923 4 С 06 К 15/22 ВСЕСОВЗНЯ т 1;., г: "А.1 %КО ЧВЛЕ 11 Л ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Тормьппев Ф.И. и Федоренко М.Л, Методы и средства формирования щаговых траекторий. - Минск: Наука и тех" ника, 1980.Авторское свидетельство СССР У 752404, кл. 0 06 К 15/00, 1978. (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВОДОМ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый и второй регистры, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульса конца интерполяции и коммутатора, третий вход которогои первый вход третьего регистра соединены с первым выходом блока управления, выход коммутатора подключен к входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего регистра, выходы которого подключены соответственно к четвертому входу коммутатора и первому входу блока управления, второй вход которого является входом сигнала начала работы устройства, а третий вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности формирования линий с различной градацией толщины линии, оно содержит первый и второй счетчики, блок формирования адреса отображаемой линии, схему сравнения и узел управления счетчиками, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого счетчика, третий выход - к управляющемувходу второго счетчика, четвертыйи пятый выходы - соответственно квходам параллельной записи первогои второго счетчика, информационныйвыход первого счетчика соединен синформационным входом второго счетчика и с первым входом схемы сравнения,второй вход которой, соединенный синформационным входом первого счетчика, является входом задания кода толщины линии, выходы переполнения первого и второго счетчиков подключенысоответственно к первому и второмувходам у.ла управления счетчиками,третий вход которого является входомпризнака ведущей координаты, четвертьпг вход соединен с вторым вьгходомблока управления, а пятый вход - свыходом формирователя импульса концаинтерполяции, третий вход которогоподключен к шестому выходу узла управления счетчиками, а четвертый.вход, соединенный с первыми гходамипервого и второго регистров и блокаформирования адреса отображаемой линии, является входом сигнала началазагрузки данных в устройство, входами сигналов проекции линии которогоявляются вторые входы первого и второго регистров, седьмой выход узлауправления счетчиками подключен квторому входу блока формирования адреса отображаемой линии, входы которого являются входами начальногозначения координат, а выходы - адресными выходами устройства, причемвыход схемысравнения соеднненс шестымвходом узлауправления счетчиками .1192, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок форми" рования адреса отображаемой линии содержит четыре счетчика, информационные входы первого и второго счетчиков являются входами начального значения координат, а выходы подключейы соответственно к информационным входам третьего и четвертого счетчи 6923ков, информационные выходы которых являются адресными выходами устройства, одни из входов первого и второго счетчиков являются первым входом блока, вторым входом которого являются другие входы первого и вто- рого счетчиков и соответствующие входы третьего и четвертого счетчиков,Изобретение относится к автоматика и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах визу.ального отображения информации ипостроителях графической информации,выводимой иэ ЭВИ,Цель изобретения - расширениеобласти применения устройства засчет обеспечения возможности формирования линий с различной градациейтолщины линииИа фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схемаблока формирования адреса; на фиг.3схема узла управления счетчиками;на фиг, 4 - графическое изображениелинии, формируемой устройством.Устройство (фиг. 1 ) состоит изузла 1 управления счетчиками, счетчика 2, блока 3 управления, регистра 4 со знаковым разрядом 5, схемы 6сравнения, сумматора 7, генератора 8 тактовых импульсов, счетчика 9, формирователя 10 импульса конца интерполяции, коммутатора 11, регистра 12, регистра 13, блока 14формирования адреса отображаемой линии, Кроме того, на фиг. 1 обозначены вход 15, на который подается кодтолщины линии, входы 16 и 17 начального значения координат Хни У,вход 18 сигнала первой проекцииЯ Х 1 линии, вход 9 сигнала второйпроекции (ЬУ) линии, вход 20 сигнала начала работы устройства, выход 21 конца интерполяции, адресныевыходы устройства Х и У соответственно, вход 24 сигнала начальнойзагрузки данных в устройство, вход 25признака ведущей координаты, входыпараллельного занесения данных Ьсчетчиков 2 и 9, выходы переноса Р40 5 10 15 20 25 30 35 2счетчиков 2 и 9 и счетных входов счетчиков 2 и 9 соответственно прямого "+" и обратного "-" счета. Выходы первого 12 и второго 13 регистров подключены к коммутатору 11 и формирователю 10 импульса конца интерполяции, соединенному с блоком 3 управления. Выход знакового разряда 5 третьего регистра 4 подключен к блоку 3 управления, информационные выходы третьего регистра 4 подключены к коммутатору 11, а информационные входы - к выходу сумматора , выход генератора 8 тактовых импульсов подключен к блоку 3 управления, Выходы узла 1 управления счетчиками подключены к входам прямого "+" и обрат ного "-" счета, входу параллельного занесения Ь, а вход - к выходу переноса. Р первого счетчика 9. Информационные выходы первого счетчика подключены к одному из входов схемы 6 сравнения, второй вход которой подключен к входу 15 задания кода толщины линии. Информационные выходы первого счетчика 9 подключены к информационным входам второго счетчика 2, вход обратного счета "-", вход параллельного занесения данных и выход переноса Р которого соединены с узлом 1 управления счетчиками.Одна входная шина управления узла 1 подключена к выходной шине блока 3 управления и объединяет управляющие сигналы, вырабатываемые последней.Вторая входная шина узла 1 соединена с шиной Формирователя .10 импуль, са конца интерполяции и объединяет сигналы выходных переносов счетчиков окончания построения линии, 11 ервая выходная шина узла 1 управления923 4интерполяции в направлении осей координат Х и У соответственно.Входы 4 и 42 объединены в шину управления, подключенную к выходу схемы 6 сравнения (фиг. ). В момент равенства значений кода толщины и содержимого первого счетчика 9 формируется сигнал на входе 42, а в момент равенства содержимого счетчика 9 коду толщины, увеличенного на 1схема 6 сравнения формиру" ет сигнал иа входе 41.Выходы 46, 52, 54-58 объединены в управляющую шину и поступают на вход блока 14 Формирования адреса (Фиг, 2).Выходы 47, 50 и 59 соединены соответственно с входами прямого счета, обратного счета и входом параллельного занесения счетчика 9, а выходы 49 и 51 соединены с входом параллельного занесения и входом об" ратного счета второго счетчика 2.Выходы 48 и 53 объединены в управляющую шину и соединены со счетными входами счетчиков окончания интерполяции в направлении У и Х Формирователя О импульса конца интерполяции.Выход 21 импульса конца интерполяции является выходом устройства,1196 Выхс",ы В 1, В 2, ВЗ, В 4, В 5, Вб,В 7 и В 8 матрицы 30, являются выходами узла 1 управления, кроме того,выход В 1 соединен с входом сбросатриггера 36, а выход Вб - с установочным входом этого триггера.Выходы В 1, В 2, ВЗ и В 8 матрицы 31являются выходами узла 1, а выходВ 4 соединен с установочным входомтриггера 34 и входом сброса триггера 35, выход В 5 этой же матрицы соединен с установочным входом триггера 35 и входом сброса триггера 34, а выходы Вб и В 7 - с входами триггера 33 соответственно, Выходы В 1, В 2 и ВЗ матрицы 32 являются выходами узла 1.Одноименные входы А 1-А 5, А 7-А 10и А 14 матриц 30-32 соединены и являются входами узла 1 управления счетчиками, а одноименные входы Аб, А 11-А 13, этих же матриц соединены соответственно с выходами триггеров 33-36.Устройство работает следующим образом. счетчиками поступает на вход блока 14 формирования адреса и объединяет управляющие сигналы, обеспечивающие формирование кодов адресов Хя и Уп, вторая выходная шина узлапоступает на вход формирователя О импульса конца интерполяции и объединяет сигналы модификации счетчиков окончания интерполяции.Блок 14 Формирования адреса отобра"10 жаемой линии (фиг, 2). содержит информационные входы 16 и 7, являющиеся входами блока 14, выходы 22 и 23 и вход 24 сигнала начальной загрузки. Признак ведущей координаты поступа 5 ет на вход 25 устройства. Блок 14 состоит из четырех счетчиков 26-29, каждый из которых имеет информационные входные шины данных и входы параллельного занесения (соответствен но). Счетчики 26 и 28 имеют входы прямого и обратного счета, а счетчики 27 и 29 - входы прямого счета. Счетные входы всех счетчиков, а также входы параллельного занесения 25 счетчиков 28 и 29,являются входами блока 14.Информационные входы 16 и 17, поступающие на вход счетчиков 26 и 27, а также вход 24 являются входами ЗО устройства. Информационные выходы счетчиков 26 и 27 поступают на вход счетчиков 28 и 29, выходы счетчиков 28 и 29 являются выходами устройства.35Узел 1 управления счетчиками (фиг, 3) содЕржит выход 21 и вход 25, программируемые логические матрицы (ПЛМ) 30-32, имеющие шестнадцать. входов, восемь выходов и позво ляющие реализовать на выходах логические Функции шестнадцати переменных в дизъюнктивной Форме, Кроме того,. узел 1 управления содержит четыре триггера условий 33-36, а также входы 37-45 и выходы 46-59, являющиеся входами и выходами узла 1 управления счетчиками.Входы 38, 45 и 46 узла 1 объединены в шину управления, подключенную 50 к выходу блока 3 управления, и передают соответственно сигналы дУ, +ЬХ, -ЬХ.Входы 43 и 44 объединены в шину управления, подключенную к выходу формирователя 1 О импульса конца интерполяции, и передают сигналы выходных переносов счетчиков окончанияРабота устройства рассматривается для случая Формирования линии соуглом наклона к оси Х меньшим 45так как формирование линии с угломо 5наклона большим 45 аналогично иотличается только сменой наименований осей координат в приведенномописании.Для выполнения требования постоянства толщины линии по всей ее длине процесс формирования линии разделяется на три этапа (фиг. 4),В исходном состоянии по сигналуначальной загрузки на входе 24 данные на входах 18 и 19, соответствующие проекциям линии на оси Х и У(ЬХ и ЬУ), заносятся в первый 12 ивторой 13 регистры, а также в счетчики формирователя 10 импульса концаинтерполяции. Кроме этого,по сигналуна входе 24 происходит занесениеданных на входах 16 и 17, соответствующих значениям координат начальнойточки Х и У в счетчики 26 и 27Н Н 25блока 14 формирования адреса (фиг.2).Устройство начинает работать по по"ступлению на вход блока 3 управленияпо входу 20 сигнала начала работы вследующем порядке.ЗО1, Блок 3 управления подает разрешение на поступление в первый коммутатор 11 кода из первого регистра 12на сумматор 7. Происходит занесениекода д Х в третий регистр 4 и одновременно блок 3 формирует импульс35на входе узла 1 управления счетчиками, который вырабатывает сигнал модификации адреса на входе 46 счетчика 27 блока 14 а на входе формирова"940теля 10 импульса конца интерполяции - сигнал модификации счетчикаконца интерполяции в направленииоси У.Кроме того узел 1 управленияЭ45счетчиками формирует импульс на входпрямого счета первого счетчика 9,а затем сигнал параллельного занесения на вход второго счетчика 2.Происходит занесение текущего значе 50ния 1 из счетчика 9 в счетчик 2,причем 1 соответствует числу цикловинтерполяции, необходимых для построения внутренних точек, образующих толщину формируемой линии,2. Блок 3 управления подает разре 55шение на поступление через коммутатор 11 кода из регистра 4 и регистра 13 на сумматор 7. Происходит вычисление разности ( интерполяции )аХ - ЛУ, а результат помещается врегистр 4, При этом, если 4 Х - д У 7, О,т,е. значение сигнала на выходе знакового разряда 5 соответствует низкому уровню, на входе узла 1 управления формируется импульс +д Х, определяющий шаг в направлении оси Х,Узел 1 управления вырабатывает сигнал модификации адреса на входе 52или 56 счетчика 28 блока 14, Кодыадресов на выходах. 22 и 23 блока 14формирования адреса соответствуюткоординатам внутренних точек, образующих толщину линии,3. Устройство продолжает работатьпо п. 2 до изменения значения знакового разряда 5, при этом блок 3 формирует импульс, соответствующий ша"гу в направлении оси У, на вход узла 1, который вырабатывает импульсобратного счета на счетном входесчетчика 2 и подает разрешение насумматор 7. Происходит вычислениеалгебраической суммы, результат по.- мещается в регистр 4.В процессе работы устройства попп. 2 и 3 на выходах 22 и 23 Формируются адреса, соответствующие точкам текущих проекций линий на осьХ, которые и образуют толщину Формируемой линии.Если в результате вычисления поп, 3 содержимое счетчика 2 равно О,то устройство работает согласнопп. 1-3, в противном случае работавыполняется по пп. 2 и 3.Таким образом, формируется группа точек (Фиг. 4 ), ограниченная треугольным контуром, сторона АВ которого образована за счет точекпошаговым изменением координаты начальной точки, а точки контура АС и внутренние точки образуютсяпостроением отрезков текущих проекций 1 а , 1 а и т.д., параллельныхоси Х, из каждой точки 1,и т.д,контура АВ путем интерполяции линии. Число циклов интерполяции, оп"- ределяющее длину отрезков 1 а,1 а и т,д., хранится в счетчике 9и увеличивается на 1 для каждого последующего отрезка, чтобы точки а,а и т.д. образовали контур АС данной линииПервый этап заканчивается, когдасодержимое счетчика 9 станет равнокоду толщины, что Фиксируется схе1196923 7мой 6 сравнения, которая формируетсигнал на входе узла 1, и будет окончено построение группы точек отрезка проекций 1 а 5 (фиг. 4). При построении 1; а узел 1 управлениясчетчиками формирует сигналы модификации счетчика окончания интерполяции в направлении Х на входеформирователя 1 О сигнала конца интерполяции. Устройство переходит в ре Ожим построения, соответствующий этапу 2 (фиг. 4).4. Аналогичен этапу 1, но сигнална входе прямого счета счетчика 9 невырабатывается (п, 1) и вместо модификации адреса по сигналам на входах 52 или 55 счетчика 28 блока 14(п. 2) сигналы модификации поступаютна входы 54 или 56 счетчика 24 этогоже блока и, кроме этого, узел 1 вырабатывает одновременно сигналы навходе формирователя 1 О модификациисчетчика окончания интерполяции внаправлении оси Х. Работа устройства по п. 2 соответствует циклу интериоляции шаговой траектории, соответствующей точкам контура линии,5. Момент окончания цикла интерполяции ио п. 4 определяется уровнем на выходе знакового разряда 5(п. 2 и 3), ири этом на выходе блока 3 управления вырабатывается сигнал, определяющий перемещение в направлении оси У, Последний сигналпереключает узел 1 управления в рехим построения точек текущей ироек 35ции и работа устройства происходитпо ип. 2 и 3,Работа по п. 5 продолжается дотех иор, пока содержимое счетчика 24 Оне станет равно О, В этом случаеузел 1 управления вырабатывает сигнал на входе 57 блока 14 Формирования адреса, а устройство работаетсогласно пи. 4 и 5,45На втором этапе Формируется группа точек, ограниченная параллелограм"мом ВГЬС (Фиг. 2). Сторона ВР образована за счет точек ступеней ЬЬЬ Ь и т,д., координаты которых вычисляются в процессе интерполяции " 5 О(и, 4), а сторона С и внутренниеточки образуются за счет формирования текущих проекций Ьс, Ь с 2 ит.д. данной линии на ось Х, путемее интерполяции из точек Ь, Ь и 55т.д пока сумма шагов 1 в направлении оси У не станет равной кодутолщины (и. 5),8Второй этап закончится, когда сум"ма шагов в направлении оси Х и У,зафиксированных в счетчиках Формирователя 1 О импульса конца интерполяции, станет равна нулю. Эта ситуацияФиксируется формирователем 10, который формирует импульс на входе узла 1, переключающий последний в режим работы, соответствующий этапу 3(Фиг. 4).6. Устройство работает по пп. 4и 5 с той лишь разницей, что узелуправления счетчиками формирует импульс обратного счета на входе первого счетчика 9 при выполнении операции согласно и. 4,На третьем этапе формируется группа точек, ограниченная треугольнымконтуром РЭЬ Сторона Ю строитсятак же, как В на втором этапе, нодля построения отрезков Г й Г й1 ф 2 2и т.д. число циклов интерполяцииуменьшается на 1 для каждой последую"щей точки Г, Г , что обеспечиваетФормирование контура СР параллельнооси У.Третий этап оканчивается, когдана выходе переноса счетчика 9 формируется импульс, который поступаетна вход узла 1 управления счетчиками, последний Формирует импульс окончания интерполяции на своем выходе 21,На этом работа устройства для формирования графических изображенийзавершается.Схема блока 14 формирования адреса (Фиг. 2) работает следующим образом.При поступпении из узла 1 управления счетных импульсов на соответствующие входы 54, 55 и 46 счетчиков 26 и 27 происходит модификацияначального адреса, соответствующегоначальной точке линии, ири этом адреса точек в счетчиках 24 и 27 образуют шаговую траекторию контуралинии, Так как в начале каждой ступеЬЬ дхЬ 2, ,Ь(Г,Г 1 Г и т.д.1(Фиг. 4 ), образующей контур, содержимое счетчиков 26 и 27 переписывает"ся в счетчики 28 и 29 соответственно, и, кроме того, в процессе формирования точек ступеней контура линиипроисходит одновременная модификация счетчиков 28 и 26 или 28 и 27,на выходах 22 и 23 формируются коды,соответствующие содержимому счетчиков 28 и 29. Однако в процессе циклаформирования внутренних точек, образу 9ющих толщину линии С, аС а,., Ь с Ь с Гд, Г й фиг.41,1 ф 2 йф"ф 1 1 фмодификацйя счетчйков 2 и 27 прекращается, а происходит лишь модификация счетчиков 28 и 29. После окончания последнего цикла, происходит перепись содержимого счетчиков 26 и 27 в счетчики 28 и 29 соответственно, затем начинается цикл формирования , точек траектории контура и т.д.Выходы Х, У устройства должны быть подключены к адресным входам оперативной памяти, где накапливается образ формируемой линии, причем эта память должна быть с битовой 96923 10адресацией. Накопленный в битовойпамяти образ линии может быть затемсчитан на растровое регистрирующеечстоойство.Э Схема узла 1 .Управления счетчиками (фиг, 3) генерирует набор выход-,ных сигналов в соответствии с на"бором сигналов на входах ПЛМ 30-32,Предлагаемое техническое решение ф позволяет расширить область приме 1нения устройства за счет возможности формирования качественного изображения линий произвольной толщиныдля прецезионных растровых,уст 1 ройств размером дискрета от О, 125 мм.119 Ь 923 г,Ф 67/50 Тираж 709ВНИИПИ Государственногпо делам изобретениЦ 113035, Москва, Ж, Рау Подписноемитета СССР ака открытиикая наб д, 4/5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель Т. НичипоровичРедактор Е. Папп Техред Т.Дубинчак Корректор Е. Сирохман