Устройство для обработки графической информации

СОЮЭ СОВЕТ СОЦИАЛИСТИ А ЛИК 6 Р 3/15 ЫИ КОМИТЕТ ССС ТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕННПО ДЕЛАМ И ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ебл В У СИИ ву(71) Институт электронных управляющих машин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГРАФЧЕСКОЙ ИНФОРИАЩИ(57) Изобретение относится к области вычислительной техники и можетбыть использовано в графических видеотерминалах функционального (векторного) типа. Целью изобретения является упрощение устройства для обработки графической информации.Данная цель достигается за счет того,что в устройство для обработки графической информации, содержащее дваблока регистров, два сумматора, двасдвигателя, шифратор и блок управления, введены регистр, элемент И идва блока элементов И. 1 э.п.ф-лы,4 ил.1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в графических видеотерминалах функционального (векторного) типа.Под обработкой графической информации понимается отсечение выходящихза края экрана фрагментов изображения при его построении на экранедисплея.Целью изобретения является упрощение устройства для обработки гра"фической информации.На фиг. приведена структурнаясхема устройства для обработки графической информации; на фиг. 2структурная схема блока управления;на фиг. 3 - блок-схема микропрограммы работы устройства; на фиг, 4 -функциональная схема программируемой логической матрицы (ПЛМ), на которой реализован шифратор выходаза край.Устройство для обработки графической информации содержит блокирегистров 1 и 2, сумматоры 3 и 4,сдвигатели 5 и 6. Блоки элементовИ 7 и 8, регистр 9, шифратор 10,блок 11 управления и элемент И 12. Устройство содержит координатныевходы 13 и 4 для ввода координатХ и У конца вектора, а также координатные выходы 15 и 16, Блок управления имеет выходы 17 и 18 первого и второго адресов, адреса 19 записи, управления 20 выдачей второго, операнда из блока регистров, разрешения 21 записи регистра управления 22 записью блоков регистров, управления 23 шифратором 10, выходы 24 и 25 управления устройства, служащие для запуска функционапьного генератора и указания ему кода граФического режима, готовности 26, разрешения 27 сдвига. Блок управления имеет также входы 28-31. При этом входы 29 запуска, тактовый 30 и,начальной установки 31 являются соответствующими входами устройства.Блок 11 управления содержит мультиплексор 32, регистр 33 адреса, накопитель 34 микрокоманд, элемент И 35, группу элементов И 36 и группу элементов ИЛИ 37. Накопитель микрокоманд кроме управляющих выходов 17 " 26 имеет также служебные выходы 38 и 39 следующего адреса микро- команды и номера условия соответст 275421 3 50 5 20 25 Э 0 Э 5 40 45 50 венно, Выходы 17 - 19, 23, 38 и 39 блока управления, а также вход 28 являются шинными.Предлагаемое устройство осуществляет модификацию координат векторов, поступающих от ЭВМ на функциональный генератор, соединенный с электронно- лучевой трубкой. Предлагаемое устройство включается между ЭВМ и функциональным генератором, управляя его работой и вычисляя реальные (отображаемые) координаты векторов. Управление сводится к запуску функционального генератора и указания ему графического режима: 1 - вектор или 0 -точка (позиционирование), От ЭВМв предлагаемое устройство поступаюткоординаты концов векторов, сигналначальной установки, а от Функционального генератора - сигнал запуска, формируемый при окончании построения соответствующего графическо"го элемента. Выдача данных от ЭВМна входы 13 и 14 устройства осуществляется по сигналу готовности на выходе 26 устройства,Устройство работает следующим образом.Регистры, входящие в состав блоков 1 и 2, предназначены для хранения соответственно координат начальной точки вектора (регистр НК), конечной точки вектора (регистр КК),точки в пределах экрана, полученнойпосле отсечения части вектора (регистр А) и точки за полем экрана,полученной после отсечения частивектора (регистр В). Блок 1 регистров объединяет регистры для хранения данных по координате Х, а блок2 - по координате У. Каждый блокрегистров допускает одновременноесчитывание информации по двум адресам на два вьяода. Запись производится по адресу записи блоков регистров. Запись возможна по двум вхо-,дам, выбор одного из которых осуществляется по входу 22 управления записью. Блоки элементов И 7 и 8 служат для управления выдачей второгооперанда в сумматоры, тогда как первый операнд передается в сумматорывсегда,По сигналу начальной установки (вход 31) осуществляется запуск микропрограммы с нулевого адреса. При этом в регистрах НК находятся нулезапуска Функционального генератора (выход 24), режима "вектор" (выход 25) и сигнала готовности (выход 26).После этого блок управления переходит к ожиданию запуска, зацикливая выполнение пустой микрокоманды. Сигнал запуска вызывает выполнение сле" дующей микрокоманды, возвращакюцей микропрограмму к нулевому адресу.Если начальная точка вектора лежит за полем экрана, то половины конечных координат записываются в регистры А. Это сделано для того, чтобы распознавать шифратором 10 только режимы а, Ь и. Режим 6 , трудный для распознавания, определяется методом исключения, Если выбран режим Б , то половины конечных координат повторно записываются в регистры В, полные значения координат КК передаются в регистры НК, после чего блок управления выдает сигнал готовности на выходе 2 б,В режиме Ь выполняется непосредственно отсечение, т,е, поиск первой точки пересечения вектора с краем экрана, лежащей в поле экрана. 3 12754 вые коды. Регистр статуса также содержит нулевой код.При построении вектора координаты начальной точки находятся в регистрах НК блоков 1 и 2, координаты конечной точки вектора по входам 13 и 14 поступают в регистры КК блоков1 и 2. В регистре 9 содержится статус (знаки и старшие разряды координат) начальной точки вектора. Если 10 координаты краев экрана меньше раз.рядности регистров в блоках регистров, то можно заносить в регистр 9 сборку по ИЛИ нескольких старших разрядов регистров НК. 15Возможны четыре режима работы устройства:а) обе точки, начальная и конечная, лежат в поле экрана: отсечение не производится, вектор строится; Юо) обе точйи лежат за полем экрана и пересечение краев экрана не ожидается: отсечение не производится, вектор не,строится;6) обе точки лежат за полем экра на, но возможно пересечение края экрана: производится отсечение частей вектора с обоих сторон после чего он строится, перед построением осуществляется позиционирование лу- ЗО ча в новую точку на краю экрана;1) начальная точка лежит в поле экрана, конечная - за полем экрана: производится отсечение части вектора с одной стороны, после чего вектор строится.Если начальная точка лежит за пределами поля экрана, а конечная в поле экрана - отсечение производится с одной стороны. Этот режим являет О ся частным случаем режима 6Выбор режима осуществляется шифратором 10 при подаче на его входы статуса начальной и конечной точек, а также управляющего кода из. блока 4 управления для привязки моментов включения шифратора к соответствующим местам микропрограммы. При этомастатус конечной точки передается из регистров КК через сумматоры 3 и 4, 0 а начальной точки . - из регистра 9, Иифратор 10 срабатывает только при наличии на его входе 23 одного из; заранее определенных кодов, отличных от нуля. При этом шифратор 10 у используется как для осуществления переходов,в микропрограмме, передавая на вход 27 блока управления двух 21 4битовую маску адреса, так и для выбора регистра для записи половины конечной координаты (регистр А или В). Для этого младший разряд адреса, переданного с выхода 19 блока 11, корректируется элементом И 12, например адрес "11" заменяется на "10"Если шифратор 10 не работает, то на выходе 27 поддерживается код 00, а на выходе, соединенном с входом элемента И 12, единичный код.,Дпя исключения ложной записи при коррекции адреса шифратором 10 запись в блоки 1 и 2 тактируется.По сигналу начальной установки или запуска осуществляется ввод координат конечной точки вектора по входам 13 и 14 в регистры КК блоков 1 и 2, Дпя этого на вход 22 подается сигнал единичного потенциала,разрешающий запись по этим входам.Далее осуществляется выбЬр режима работы устройства и запись половин координат конечной точки в регистры А или В в зависимости от статуса вектора. В режиме а половины координатконечной точки вектора заносятся изрегистров КК в регистры А, после чего координаты КК переписываются в регистры НК и выдаются на выходы 15 и 16 одновременно с выдачей сигналов75421 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 3 12 Половины координат НК при этом находятся в регистрах В, а половины координат КК - в регистрах А. Далее выполняются следующие действия:(Р, А + Р В)/2 - +Р Е в зависимости от того, возможно липересечение вектором с координатами НК и (А + В) края экрана, на чтоуказывает шифратор 10, Если пересечение возможно, то запись производится в регистр А, если нет, то врегистр В. Число повторений указанных действий равно разрядности регистров в блоках регистров, Далеевыполняется коррекция (удвоение) координат в регистрах А(Р,А+ Р,А) Р А,После окончания процедуры отсечениясодержимое регистров А переписывается в регистры НК. Далее вновь осуществляется запись половин конечныхкоординат в регистры А или В и определение режима работы шифратором 10.Если выбран режим а , то осуществляется выдача новых значений координат начальной точки на выходы 15 и16, запуск функционального генератора с целью позиционирования луча вновую точку на краю экрана. Послеэтого устройство переходит к ожиданию окончания позиционирования повторного запуска), заменяет координаты НК на КК и перепад их на выходы 15 и 16 для построения вектора.В режиме о осуществляются те же действия, что ипри начальном выборережима. Если выбран режим, то осуществляется отсечение выходящей закрай экрана части вектора. Послеэтого производится построение, сопровождаемое записью конечных координат в регистры НК и половин КК врегистры В, если этот режим являет"ся составной частью режима о . Запись информации в регистр 9 осуществляется всякий раз, когда конечныекоординаты заносятся в регистры НКблоков 1 и 2.Блок 1 управления построен помикропрограммному принципу. Сигналначальной установки по входу 31 устройства устанавливает через мультиплексор 32 нулевой код на адресномвходе накопителя 34. При отсутствиисигнала на входе 31 включенным является второй вход мультиплексора 32,на который подается объединенный по ПЛИ адрес продолжения из накопителя 34, из шифратора 10 и сигнал запуска. Двухбитовый сигнал с выхода шифратора 10 и однобитовый сигнал запуска образуют маску адреса для осуществления условных ветвлений в микропрограмме. Стробирование соответствующей маски производится сигналами с выхода 39 накопителя микрокоманд с помощью элементов И 35 и 36. В конце каждой ветви микропрограммы, соответствующей каждому иэ режимов,и при ожидании конца поэиционирования блок 11 управления переходит врежим ожидания сигнала запуска повходу 29, зацикливая выполненныепустой микрокоманды (фиг.З). При позиционировании сигнал запуска не сопровождается выдачей сигнала готовности. Данная ПЛИ (фиг.4) содержит входные инверторы, массив из 48 элементов И, выходы которых объединены восемью элементами ИЛИ, выходы которых соединены с выходами ПЛИ через сумматоры по модулю два для программирования выходной инверсии, Входы шифратора с первого по восьмой, а также разряды входа управления шифратора соединены с соответствующими входами А 5-А 6 ПЛИ. Остальные входы ППИ, а также выходы РЗ-Р 7 не используются. В левой части таблицы показанб программирование входов элементов и ПЛИ, вверху правой части - программирование выходных инверсий (О - прямое значение, 1 - инверсное), под инверсиями выходов показано программирование соединений элементов И с элементами ИЛИ ("+" - связь есть, связи нет). формула изобретения 1. Устройство для обработки графической информации, содержащее два блока регистров, два сумматора, два сдвигателя, шифратор и блок управления, первый выход которого соединен с входами разрешения сдвига первого и второго сдвигателей, а второй выход - с входами управления записью первого и второго блока регистров, первые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров и являются координатными выходами устройства, первые входы блоков регистров и блока управления яв 1275421ляются тактовыми входами устройства,вторые входы блоков регистров - координатными входами устройства, выходы знаковых разрядов первого ивторого сумматоров соединены соответственно с первым и вторым входами шифратора, второй и третий входыблока управления являются соответственно входом запуска и входом начальной установки устройства, а третий, четвертый и пятый выходы являются соответственно выходом готов-ности устройства и выходами управления устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения, внего введены регистр, элемент И идва блока элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого и второго суьматоров, первые входы блоков элементов И соединены с вторыми выходамисоответственно первого и второгоблоков регистроэ, а вторые входы -с шестым выходом блока управления,выходы разрядов первого и второгосумматоров соответственно через первый и второй сдвигатели соединеныс разрядными входами соответственно первого и второго блоков регистров, выходы старших разрядов первого и второго сумматоров - соответственно с третьим и четвертым входами шифратора и первым и вторым входами регистра, третий и четвертыйвходы которого соединены с выходами знаковых разрядов соответственно первого и второго сумматоров, а выходы подключены соответственно,к пятому, шестому, седьмому и восьмому входам шифратора, первый выходкоторого соединен с четвертым вхо дом блока управления, а второй выход - с первым входом элемента И,второй вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, адресные входы первого и второго блоков 1 О регистров соединены соответственнос выходом элемента И, восьми идевятым выходами блока управления,десятый выход которого соединен свторым входом элемента И,одиннадцатый выход соединен с пятым входомрегистра, а двенадцатый выход - сдевятым входом шифратора.2. Устройство по п.1 о т л и20 ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит элемент И и последовательно соединенные группу элементов И, группу элементов ИЛИ,мультиплексор, регистр ауФеса и на копитель микрокоманд, выходы первойгруппы которого являются выходамиблока, второй вход группы элементовИЛИ соединен с выходом элемента И,первые входы элемента И и группы эле ментов И и вторые входы мультиплексора и регистра адреса являются соответственно первым, вторым, третьими четвертым входами блока, выходывторой группы накопителя микрокомандсоединены с другими входами элемента И, группы элементов И,и ИЛИ имультиплексора.аз 6561/4 писное ИИПИ по113035,графическое предприятие, г.Ужгород, ул,Прое оизводственно Тираж 671 осударственно елам изобретеносква, Ж"35,Подкомитета СССРи открытийушская наб д,4/5