Устройство для ввода информации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольЗовано в системах для ввода визуальной информации в электронные вычислительные машины (ЭВМ).11 елью изобретения является расширение области применения устройствапутем обеспечения возможности дополнительного программирования режимов 1 Оработы устройства.На Фиг. представлена Функциональная схема устройства для ввода.информации; на фиг,2 - пример конкретного выполнения блока считывания информации; на Фиг,3 - пример конкретноГо выполнения блока стробирования; нафиг,4 - пример конфигурации окна нателевизионном кадре, с которого осуществляется ввод информации,Устройство для ввода информации(фиг 11) содержит блок 1 считыванияинформации, блок 2 стробирования, блок3 сопряжения, первый генератор 4 имвульсов, второй генератор 5 импульсов,25третий генератор 6 импульсов, делитель7 частоты, первый блок 8 сравнения,второй блок 9 сравнения, третий блок10 сравнения четвертый блок 11 сравнения, пятый блок 12 сравнения, пер Овый формирователь 13 импульсов, второй формирователь 14 импульсов, третий Формирователь 15 импульсов, первый регистр 6, второй регистр 17,третий регистр 18, четвертый регистр19, пятый регистр 20, первый счетчик21, второй счетчик 22 третий счетчик23, первый элемент И 24, второйэлемент И 25, третий элемент И 26,первый триггер 27, второй триггер 28, 40третий триггер 29, первый 30, второй31, третий 32, четвертый 33, пятый 34входы задания режимов работы устройства, вход 35 запуска устройства, информационный вход 36 устройства, выход 4537 готовности устройства,Блок 1 считывания информации(Фиг.2) содержит электронно-лучевуютрубку 38, видеоусилитель 39 и видеоконтрольный блок 40.50Блок 1 считывания информации работает следующим образом.Визуальное изображение преобразуется передающей электронно-лучевойтрубкой 38 в видеосигнал, который свыхода электронно-лучевой трубки 38поступает на вход видеоусилителя 39,усиливающего приходящий видеосигнал.С первого выхода видеоусилителя 39 видеосигнал поступает на видеоконтрольныи блок 40, где происходит отображение информации. С второго выхода видеоусилителя 38 видеосигнал поступает на выход блока 1 считывания информации. Темп телевизионной развертки задается кадровыми и строчными импульсами, поступающими соответственно через первый и второй синхронизирующие входы блока,.1 считывания информации на входы электронно-лучевой трубки 38,Блок 2 стробирования содержит источник 41 опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь 42 и ключ 43,Блок 2 стробирования работает следующим образом3Видеосигнал, приходящий на входблока 2 стробирования, поступает навход аналого-цифрового преобразователя42, где в соответствии с ТИ, поступаю-,щими через синхронизирующий вход блока2 стробирования на тактовый вход аналого-цифрового преобразователя 42, производится преобразование сигнала в цифро-.вой код,присутствующий на выходе аналого-циФрового преобразователя 42, Динамический диапазон аналого-цифрового преобразователя задается источником 41 опорного напряжения,Коды, соответствующие значениямвидеосигнала, присутствуют на входеключа 43 и по сигналу, приходящему через управляющий вход блока 2 стробирования на управляющий вход ключа43, передаются на выход блока 2 стробирования. При этом, если на управляющем входе присутствует "Лог,1", ключ43 открыт, в противном случае онзакрыт,Блок 3 сопряжения может быть реализован на основе серийно выпускаемыхустройств ввода - вывода для ЭВМ.Конкретное его применение зависит оттица используемой ЭВМ. Так, например,для широко распространенной микроЭВМ"Электроника МС 1201.02" в качествеблока сопряжения может быть использовано серийно выпускаемое "Устройство параллельного обмена И 2 илинаналогичные устройства (например, имеющие режим прямого доступа к памяти),Устройство для ввода информации работает следующим образом,9265 45 50 ния,Ъ 158Перед началом ввода информации через второй вход 31 задания режимовработы устройства во второй регистр1 7 производится запись от ЭВМ кодаБ , определяющего номер строкинач фтелевизионной развертки, с которойнеобходимо начать ввод информации, через первый вход 30 задания режимовработы устройства в первый регистр16 производится запись от ЭВМ кодаБ определяющего номер строки текан флевизионной развертки, на которойнеобходимо закончить ввод информации,через третий вход 32 задания режимовработы устройства в третий регистр 18производится запись от ЭВМ кодаР, определяющего количество строк,информация с которых будет вводитсяв ЭВМ за время сканирования одногокода, через четвертый вход 33 задания режимов работы устройства в четвертый регистр 19 производится записьот ЭВМ кода Ь, определяющего номернач фэлемента на строке, с которого будетначинаться ввод информации; через пятый вход 34 задания режимов работы устустройства в пятый регистр 20 производится запись от ЭВМ кода Ь, определяющего номер элемента на строке,на котором будет заканчиваться ввод ининформации.Значения кодов ББн 0 нЬ начфнаучопределяют на телевизионном кадкюнре "окно" (фиг.4), с которого будет прпроизводиться ввод информацию, а кодР определяет ширину полосы, котораябудет вводиться с этого "окна" за время сканирования одного кадра,5 1 О 15 20 25 30 о 35 1 40 Естественно, необходимо, чтобы выполнялись условия:Б нац Б кон " н 0 чннКодь Б к 0 н ю Б нач ф Ь нач Ь кон ф . записанные соответственно в первый, второй, третий, четвертьй и пятый регистры, присутствуют: Б- на выходе первого, Б н - на выходе второго, Р - на выходе третьего; Ьчна выходе четвертого, Ь кон - на выходе пятого регистров 16-20 и поступают: код Б- на первый вход второго блока 9 сравнения, код Б- на информационный вход первого счетчика 21, код Р - на первьй вход третьего блока 10 сравнения, код 1.н - на первый вход четвертого блока 11 сравнения, код Ь , - на первый вход пятого блока 12 сравнения. В .исходном состоянии первый, вто -рой и третий триггеры 27-29 сброшеныи на их входах присутствует Лог,ОТак как выход первого триггера 27 является выходом 37 готовности устройства, то в исходном состоянии навыходе 37 готовности устройства присутствует "Лог,О", кбторьй сигнализирует о готовности устройства к работе.При готовности к работе ЭВМ формирует сигнал пуска, который поступает через вход 35 запуска устройства нана вход установки первого и входустановки второго триггеров 27 28.Этим сигналом первый и второй триггеры 27, 28 устанавливаются и на выходе каждого иэ них появляется "Лог,1",С выхода первого триггера 27"Лог1" поступает на второй вход вто-рого элемента И 24 и на выход 37 готовности устройства, "Лог,1" на выходе 37 показывает, что устройствозапущено и выполняет ввод информации,С выхода второго триггера 28"Лог." поступает на второй вход второго элемента И 24,Визуальное изображение, получаемоеблоком 1 считывания информации и преобразуемое в аналоговый видеосигнал,поступает с выхода этого блока наинформационный вход блока 2 стробирования,В блоке 2 стробирования производится процедуры дискретизации аналогового сигнала во времени и квантования по амплитуде, При этом дискретизация по времени ведется в соответствии с частотой тактовых импульсов(ТИ), поступающих на синхронизирующий вход блока 2 стробированияс выхода третьего генератора 6 импульсов, т. е. каждому ТИ соответствует один отсчет видеосигнала (или один элемент изображения на строке), Квантование по амплитуде представляет собой аналого-цифровое преобразование видеосигнала, при котором каждомуэлементу изображения ставится в соответствие двоичный код, пропорциональньй яркости этого элемента изображеВторой генератор 5 импульсов Вырабатывает импульсы синхронизации строк,поступающие с первого выхода второгогенератора 5 импульсов на второй синхронизирующий вход блока 1 считыванияинформации, с второго выхода генератора 5 - на вход делителя 6 частоты,с третьего выхода генератора 5 - навход сброса третьего счетчика 23.Работа второго генератора 5 импульсов синхронизируется ТИ, поступающими на вход генератора 5 с выхода третьего генератора 6 импульсов. Импульс синхронизации строк, поступаяна вход сброса третьего счетчика 23,устанавливает этот счетчик в положение, при котором на всех его разрядахприсутствует Ло г . 0Делитель 7 частоты . выполнен в виде 1 5счетчика , который изменяет свое состояние по приходу на е го вход каждого импульса синхронизации строк , Состояния разрядов этого счетчика и рисутс твуют на втором выходе делителя7 частоты и поступают с этого выходана первый вход первого блока 8 с р авнения . В момент, когда на всех разрядах счетчика-делителя появляютсясигналы "Ло г , 0" , на первом выходе делителя 7 частоты фо рмируе тся импульс ,поступающий на вход первого г ене рато"р а 4 импульсов .Первый генератор 4 импульсов и оприходу на ег о вход импульса с первог о выхода делителя 7 частоты выра б йтывае т импульс синхронизации кадра ,который с первого выхода первого г еие ра тор а 4 импульсов поступает на первый синхро ни зирующий вход блока 1 счи тыв ани я информации , а с второго выхода - на установочный вход второгосчетчика 2 2 и первый вход второго элемента И 2 5 .Импульс синхронизации кадра , приходящий на установочный вход второг о счетчика 2 2, устанавливает этотсчетчик в положение , при котором навсех е г о р аэ рядах присутствуетЛог,О. Состояние разрядов второго счетчика 22 с выхода этого счетчика поступает на второй вход третьего блока 10 сравнения.Так как на втором входе второгоэлемента И 25 присутствует "Лог,1"(второй триггер 28 установлен), то импульс синхронизации кадра, приходящий на первый вход второго элемента И 25, появляется на выходе этого элемента и поступает с выходавторого элемента И 25 на вход за-:писи первого счетчика 21,По приходу импульса на вход записи первого счетчика 21 разряды этого счетчика устанавливаются в положение, соответствующее коду Б ц, присутствующему на информационном входе первого счетчика 21. Состояние разрядов первого счетчика 21, т,е. код Б с выхода этого счетНЧчика поступают на второй вход первого и второй вход второго блоков 8, 9сравнения.Первый, второй, третий, четвертый, пятый блоки 8-12 сравнения работают так, что если информация на одном входе блока сравнения совпадает с информацией на другом его входе, то на выходе блока сравнения присутствует "Лог.О", в противном случае на выходе блока сравнения присут" ствует "Лог.1".Тогда в момент после прихода импульса синхронизации кадра на выходе первого блока 8 сравнения присутствует "Лог.1", так как на первом входе этого блока присутствует код "0" а на втором - код Я , на выходе второго блока 9 сравнения присутствует Лог.1", так как на первом входе этого блока присутствует код Я, а на втором входе - код Яна выходе1 сонтретьего блока 10 сравнения присутствует "Лог.1", так как на первом входе этого блока присутствует код Р, а на втором - код О", на выходе о четвертого блока 11 сравнения присутствует "Лог,1", так как на первом входе этого блока присутствует код 1.да,на втором - код "0" (третий счетчик 23 сброшен), на выходе пятого блока 12 сравнения присутствует "Лог.1", так как на первом входе этого блока присутствует код 1 а на втором - код "0".Сигналы с выходов первого и второго блоков 8, 9 сравнения поступают соответственно на входы первого и второго формирователей 13, 14 импульсов, с выхода третьего блока 10 сравнения - на вход третьего формирователя 15 импульсов и третий вход первого элемента И 24, а с выходов четвертого и пятого блоков сравнения - соответственно на вход установки и вход сброса третьего, триггера 29.Таким образом, в момент после прихода импульса синхронизации кадра на входах первого, второго и третьего формирователей 13-15 импульсов, третьем входе первого элемента И 24, входеустановки и входе сброса третьего.158926триггера 29 присутствует "Лог,1",Каждым импульсом синхронизации строк счетчик, входящий в делитель 7 частоты, наращивается на единицу, а состояние этого счетчика поступает на первый вход первого блока 8 срав нения. Так происходит до тех пор, пока на первом входе первого блока 8 сравнения не появится код Я , после чего сигнал на выходе первого блока 8 сравнения принимает значение "Лог.О", который поступает на вход первого формирователя 13 импульсов.При переходе сигнала на входе первого формирователя 13 импульсов из Лог.О этот формирователь вырабатывает импульс, который с выхода этого формирователя поступает на первый вход первого элемента И 24. и, 2 О поскольку на втором и третьем входах этого элемента в данный момент присутствует "Лог,1" (первый триггер 27 установлен и на выходе третьего блока 10 сравнения присутствует чЛог.1") 25 то импульс, выработанный первым формирователем 13 импульсов, проходит на выход первого элемента И 24 и поступает с этого выхода на счетный вход первого счетчика 21 и счетный вход 3 О второго счетчика 22, а также на второй вход третьего элемента И 26.Третий элемент И 26 при поступлении на его второй вход импульса с первого элемента И 24 пропускает ТИ, поступающие на его первый вход с выхода третьего генератора 6 импульсов, и эти ТИ проходят на счетный вход третьего счетчика 23, Счетчик 23 последовательно считает ТИ, и код, соот О ветствующий количеству прошедших тактовых импульсов, присутствуют на выхо-. де счетчика 23, поступая с его выхода на вторые входы четвертого и пятого блоков 11, 12 сравнения. В момент, 45 когда счетчик 23 досчитает до кода 1, , на выходе четвертого блока 11 Нац фсравнения появится "Лог.О (так как на первом выходе блока 11 сравнения присутствует код Ь записанный5 О в четвертый регистр 19), который, поступая .на вход установки третьего триггера 29, устанавливает этот триггер, и на выходе этого триггера появляется Лог,1".55Лог.1 с выхода третьего триггера 29 поступает на управляющий вход блока 2 стробирования и разрешает вы 5 10дачу на его выход кодов, пропорциональных яркостям текущих точек иэображения(как было указано выше, каждому ТИ соответствует один элемент иэображения).Коды яркостей с выхода блока 2стробирования поступают на вход блока 3 сопряжения и через информационный выход 36 устройства вводятсяв ЭВМ,Так происходит до тех пор, покатретий счетчик 23 не досчитает дозначения 1. я, код которого поступает на второй вход пятого блока 12сравнения, после чего на выходе этрго блока появляется Лог,О", который,поступая на вход сброса третьеготриггера 29, сбрасывает этот триггер,и на его выходе появляется "Лог,О".Сигнал Лог.О поступает с выхода третьего триггера 29 на управляющий вход блока 2 стробирования и эапрещает прохождение кодов элементовизображения, При этом вход в ЭВМ прекращается,Таким образом в ЭВМ вводятся кодыэлементов изображения, находящихся настроке с номером Яц и имеющих номера от Ьндц до Ьна этой строке.К моменту прихода следующего импульса синхронизации строк на.вход делителя 7 частоты первый счетчик 21имеет состояние Яр ч+1, второй счетчик состояние -единица, на выходе первого блока 8 сравнения присутствует "Лог.1" (так как состояние счетчика, входящего в делитель 7частоты, еще Я щч).Следующий импульс синхронизациистрок сбрасывает третий счетчик 23 инаращивает счетчик-делитель 7 на единицу, на первом входе первого блока8 сравнения появляется код Яд +1,первый формирователь 3 импульсовформирует импульс, который проходячерез первый элемент И 24, наращивает первый и второй счетчики на единицу и разрешает прохождение ТИ черезтретий элемент И 26. Третий счетчик23 досчитывает до кода 1., устанавливается третий триггер 29, и, покатретий счетчик 23 не досчитает докода Ь , , происходит ввод в ЭВМкодов элементов иэображения от номера Ь апач до номера Ь, после чеготретий триггер 29 сбрасывается и вводв ЗВМ прекращается. Таким образом, вЗВМ вводится информация со строки сномером Я ц+1, причем вводятся толь1 158926ко элементы изображения от номера Ь тдо номера Ьэтой строки.Так продолжается до тех пор, покана входе второго счетчика 22, считающего количество введенных в ЭВМ строкс одного кадра, не появится код Р.После появления этого кода (а он по- "ступает на второй вход третьего блока1 О сравнения) на выходе этого блокасравнения устанавливается "Лог,О", ко -торый поступает на вход третьего формирователя 15 импульсов и на третий ввод первого элемента И 24,При этом поскольку сигнал на входе третьего формирователя 15 импульсов меняет значение с "Лог,1" на,11 ог. О, этот формирователь импульсоввырабатывает импульс, который с выходаформирователя поступает на вход сбро- фсФ второго триггера 28, Второй триггер 28 сбрасывается этим импульсом ин 4 его выходе появляется Лог.О, котОрый поступает на второй вход второго элемента И 25, К этому моменту навором выходе делителя 7 частотыпРисутствует код Б +Р, на выходепЕрвого счетчика 21 - код Бцц+Р,Следующий импульс синхронизациистрок наращивает счетчик, входящий в 30дЕлитель 7 частоты, на единицу, пер-вый формирователь 13 импульсов вырабатывает импульс, приходящий на первыйвход первого элемента И 24, но на выход этого элемента импульс не поступает, так как на третьем входе первого элемента И 13 присутствует "Лог,О"пОступающий с выхода третьего блока1 О сравнения. Поэтому первый и второйсчетчики 21, 22 больше не наращиваются, ТИ через элемент И 26 не проходят и информация в ЭВМ через блок 2стробирования не пропускается,Таким образом, в процессе сканирования этого кадра в ЭВМ поступила информация начиная со строки с номеромБ,н до строки с номером Б+Р,причем вводилась элементы, имеющиеномера от 1.,щдо 1. .50 Следующий импульс синхронизации кадра, вырабатываемый первым генератором 4 импульсов, поступает на установочный вход второго счетчика 22 и на первый вход второго элемента И 25. Этот импульс устанавливает второй счетчик 22 в положение "О", но на выход второго элемента И 25 не проходит, так как на втором входе этого 5 2элемента присутствует Лог,О (второй триггер 28 сброшен),.Так как в этот момент на первом и втором входах третьего блока 10 сравнения присутствуют разные коды (код Р - на первом коде и код 0 на втором), на выходе этого блока сравнения появляется "Лог.1", поступающая на третий вход первого элемента И 24.В процессе сканирования этого кадра в ЭВМ вводится информация еще с Р строк, причем на каждой строке вводятся элементы начиная с номера Ь нс,ц до номера Ь. Работа устройства при вводе этих строк аналогична описанной выше с той лишь разницей, что ввод начинается, когда счетчик-делитель 7 досчитает до кода Б +Р, а заканчивается, когда состояние счетчика станет равным Бнн +Р+Р, т.е, вводится информация от строки с номером Б ц+Р до строки с номером Б+2 Рвключительно. При этом, какН 0 Цбйло описано выше при вводе каждой строки блок 2 стробирования пропускает на выход только элементы изображения от номера Ьдо номера Ь , .наиВ процессе сканирования следующего кадра вводится информация со следующих Р строк и т,д.,до тех пор, пока состояние первого счетчика 21 не станет равным Бконф появляющиися на выходе первого счетчика 21, поступает на второй вход второго блока 9 сравнения, и, поскольку на его первом входе также присутствует код Бщ, записанный в первом регистре 6, то на выходе второго блока 9 сравнения сигнал изменяет значение с "Лог.1" на "Лог.О, при этом второй формирователь 14 импульсов вырабатывает импульс, поступающийна вход сброса первого триггера 27. Первый триггер 27 сбрасывается этим импульсом и на его выходе появляется "ЛогО", который поступает на второй вход первого элемента И 24, запрещая дальнейший ввод информации в ЭВМ, и на выход 37 готовности устройства, сигнализируя о том, что ввод информации завершен.Таким образом, за цикл работы устройства в ЭВМ вводится информация с"окна" на телевизионном кадре (фиг.4)ограниченного значениями Ьничф Ь кон по столбцам и значениями Б н, Бон по строкам, причем за время сканиро158926вания одного кадра вводится информация с Р строк.Для возобновления работы устройства необходимо записать новые значения5нач е 8 каню 1 нач ф 1 конР соответственно во второй, первый, четвертый,пятый и третий регистры 17, 16, 19,20, 18 и подать запускающий импульсна вход 35 запуска устройства,1 ОФормула изобретенияУстройство для ввода информации, содержащее блок считывания информации, блок стробирования, блок сопряжения, первый и второй генераторы импульсов, делитель частоты, первый второй и третий блоки сравнения, первый, второй и третий формирователи 20 импульсов, первый, второй и третий регистры, первый и второй счетчики, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, выход блока считывания информации соединен с информационным входом блока стробирования, выход которого соединен с входом блока сопряжения, выход которого является информационным выходом устройства, первый и второй синхрони зирующие входы блока считывания информации соединены соответственно с первым выходом первого и первым выходом второго генератора импульсов, вход делителя частоты соединен с вторым выходом второго генератора импульсов первый и второй выходы делителя частоты соединены соответственно с входом первого генератора импульсов и первым входом первого блока сравнения, вто О рой выход первого генератора импульсов соединен с входом установки второго счетчика и первым входом второго элемента И, выход первого счетчика соединен с вторыми входами первого и 45 второго блоков сравнения, выходы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с входом первого и второго формирователей импульсов, входы первого, второго и третье го регистров являются соответственно первым, вторым и третьим входами задания режимов работы устройства, выходы первого, второго и третьего регистров соединены соответственно с : 55 первым входом второго блока сравнения,14 информационным входом первого счетчика и первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, а вы ход соединен с входом третьего формирователя импульсов и третьим входом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, выход второго и выход третьего формирователей импульсов соединены соответственно с входом сброса первого и второго триггеров, входы установки которых являются входом запуска устройства, выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И и является выходом готовности устройства, выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом записи первого счетчика, выход первого элемента И соединен со счетными входами первого и вто-, рого счетчиков, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения воэможности дополнительного программирования режимов работы устройства, в него дополнительно введены четвертый и пятый регистры, четвертый и пятый блоки сравнения, третий счетчик, третий триггер, третий элемент И и третий генератор импульсов, входы четвертого и пятого регистров являются соответственно четвертым и пятым входами задания режимов работы устройства, а выходы соединены соответственно спервыми входами четвертого и пятого блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходом третьего счетчика, а выходы - соответственно с входом установки и входом сброса третьего триггера, выход которого соединен с управляющим входом блока стробирования, выход третьего генератора импульсов соединен с синхронизирующим входом блока стробирования, первым входом третьего элемента И и входом второго генератора импульсов, третий выход которого под-. ключен к входу сброса третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента И,1589265 Упр. Йод- ;к ФАЗ а Составитель А,ТруновТехред Л.Сердюкова Корректор 1. едактор А.Маковск аз 2541 574 Подписи и Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород,агарина, 10 Фиг иач+ наи+