Устройство для отображения графической информации на телевизионном индикаторе

(54) УС ФИЧЕСКО ИНДИКАТ (57) Из тельной зовано щих сис Целью и быстрод ная целройство ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАЙ ИНФОРМАЦИИ НА ТЕЛЕВИЗИОННОМ ОРЕ обретение относится к вычислитехнике и может быть испольпри разработке быстродействуютем визуального отображения. зобретения является повьппение ействия устройства. Поставлень достигается тем, что в устсодержащее блок 1 синхрони-зации, регистр 2 цвета, счетики 3 и 4, коммутаторы 5 и 6, триггеры 7 и 8, дешифратор 9, коммутатор 10, блок 11 памяти, регистр 12, модуляционный блок 13 и телевизионный индикатор 14, дополнительно введены регистр 15 формата, блок 16 уп стиранием, группа 17 блоков признаков, преобразователи 1 кода, регистры 20, 21 и 22, коммута,торы 23, 24 и 25, группы 26 и 27 элементов ИЛИ. Введение перечисленных блоков, регистров, коммутаторов, преобразователей кода и элементов позволяет ускорить вывод в устройство подлежащего визуализации изображения эа счет возможности присваивать эаписые ваемые в блок 11 памяти значения цвета не только отдельным элементам изображения, но и группам соседних однородно окрашенных элементов. Про- Сф цесс стирания изображения совмещается с его визуализацией. Э табл., 3 ил.вйИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке быстродействующих систем визуального отображения.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства для отображения графической информации; на фиг.2 - структурная схема группы блоков памятипризнаков; на фиг. 3 - структурнаясхема блока управления стиранием.В табл. 1 - 3 показано функционирование .первого, второго и третьего 15преобразователей кода соответственно,Устройство для отображения информации на телевизионном индикаторесодержит блок 1 синхронизации, первый регистр 2, первый 3 и второй 4 20счетчики, первый 5 и второй 6 коммутаторы, первый 7 и второй,8 триггеры,дешифратор 9, третий коммутатор 10,блок 11 памяти, второй регистр 12,модуляционный блок 13, телевизионный 25индикатор 14, шестой регистр 15,блок 16 управления стиранием, группу 17 блоков памяти признаков, пер. -вый 18 и второй 19 преобразователикода, третий регистр 20, четвертый 21 30и пятый 22 регистры, четвертый 23,пятый 24 и шестой 25 коммутаторы,первую 26 и вторую 27 группы элемен-тов ИЛИ,35Группа 17 блоков памяти признаков состоит из блоков 28,28 памяти признаков,Блок 16 управления стиранием состоит из группы 29 элементов И и тре тьего преобразователя 30 кода.Блок 1 синхронизации предназначен для формирования на первом выходе смеси гасящих и синхронизирующих импульсов, обеспечивающих работу модуляционного блока 13, на втором выходе - тактового сигнала с частотой дискретизации изображения вдоль строки телевизионного растра, на третьем выходе - строчного синхросигнала, на четвертом выходе - кадрового синхросигнала.Регистр 2 предназначен для хранения текущего значения цвета.Счетчик 3 является счетчиком координаты Х. Его первый вход является счетным, и на него поступает тактовый сигнал, по переднему входу которого происходит переключение счетчика. Второй вход счетчика является установочным.Счетчик 4 является счетчиком коор-динаты У, и на его первый вход в качестве счетных импульсов поступает строчный синхросигнал. Второй вход, на который поступает кадровый синхросигнал, является установочным.Коммутатор 5 предназначен для коммутации значения координаты Х в зависимости от значения сигнала на управляющем входе: при нулевом значении управляющего сигнала на выход коммутатора поступает значение координаты Х с третьего входа устройства.Коммутатор 6 предназначен для коммутации значения координаты У в зависимости от значения сигнала на управляющем входе: при нулевом значении управляющего сигнала на выход коммутатора поступает значение координаты У с четвертого входа устройства.Триггеры 7 и 8 предназначены для хранения признака стирания. При этом триггер 7 устанавливается в единицу сигналом "стирание" с первого входа устройства и сбрасывается в ноль по переднему фронту сигнала с выхода триггера 8, в который по переднему фронту поступающего на управляющий вход кадрового синхроимпульса переписывается значение с выхода триггера 7.Дешифратор 9 предназначен для выдачи при нулевом значении сигнала на управляющем входе, нулевого сигнала только в том разряде (здесь и далее имеются ввиду двоичные разряды) выходного слова, номер которого соответствует значению кода на информационном входе дешифратора. Коммутатор 10 при нулевом значении сигнала на управляющем входе коммутирует на первый выход информацию с первого информационного входа, а на остальные выходы - с второго информационного входа, При единичном управляющем сигнале на выход коммутируется информация с третьего информа- ционного входа, разрядность которого, как и суммарная разрядность первого и второго информационных входов, равна количеству выходов коммутатора, каждый из которых является одноразрядным. Младший разряд третьего информационного входа является инверсным.Блок 11 памяти служит для хранения значений цвета для всех элементов изображенияАдрес элемента изображения, поступающий на адресные входы блока 11 памяти, слагается иэ координаты Х, младшие разряды которой поступают на первый адресный вход, а старшие - на третийадресный вход, и координаты У, младшие разряды которой поступают на второй адресный вход, а старшие - на четвертый адресный вход. Запись информации в блок 11 памяти происходит при нулевом значении сигнала на его управляющем входе. 15Регистр 12 служит для приема инФормации из блока 11 памяти по переднему фронту сигнала на управляющем входе.Модуляционный блок 13 на основе 20 информации о цвете, поступающей на его второй вход, а также гасящих и синхронизирующих импульсов, поступающих на его первый вход, формирует сигнал, поступающий на вход телеви зионного индикатора 14.Регистр 15 формата предназначен для хранения текущего значения формата записи информации об изображении, Различные значения формата соответст вуют различным размерам квадратных групп элементов изображения, которым при записи одновременно присваивается текущее значение цвета. 35Блок 16 управления стиранием служит для организации одновременного стирания и визуализации текущего кад.ра изображения. Входящие в состав блока 16 управления стиранием груп па 29 элементов И и третий преобразователь 30 кода позволяют на основе информации о текущих значениях координат отображаемого элемента изображения формировать сигналы записи, 45 только для тех блоков 28 памяти признаков, в которых считанная в текущем такте информация в последующем уже .до конца визуализации кадра считываться не будет. Сигналы записи формируются при нулевом значении сигнала на управляющем входе третьего преобразователя 30 кода. При единичном значении управляющего сигнала во всех разрядах на выходе третьего преобразователя 30 кода независимо от информации на входе будут единичные значения, соответствующие отсутствию сигналов записи. Группа 17 блоков 28 ,28 памяти признаков служит для хранения признаков однородности фрагментов отображаемого изображения. При этом блок28 памяти хранит признаки однородности для квадратных фрагментов, представляющих группы из четырех элементов изображения. Блоки 28, 28,хранят признаки однородности для более крупных квадратных Фрагментов,состоящих, например, из М элементов,где М = 2 " при К=2п, Блок 28,хранит признаки однородности для наиболее крупных фрагментов иэображения,например четырех фрагментов, получаемых половинным делением всего изображения по каждой из координат, В этомслучае объем блока 28, составляет четыре одноразрядных ячейки памяти,для адресации которых достаточно использовать только старшие разрядыкоординат Х и У. Объем Я каждого последующего блока 28 2828памяти признаков может быть вычисленпо следующей формуле: Я,=2 , гдех=2п. При стирании во все ячейкиблоков 28,28 памяти признаковзаписываются единичные значения, чтосоответствует отсутствию однородныхфрагментов, задаваемых записью нулевых значений в соответствующие ячейки блоков памяти признаков,Первый и второй преобразователи 18и 19 кода предназначены для формирования маскирующего кода, который позволяет при записи и считывании квадратных однородных фрагментов изображения модифицировать адрес обращенияк блоку 11 памяти таким образом, чтообращение происходит к ячейке с максимальным для данного однородногофрагмента адресом. Модификация адреса выполняется с помощью первой 26и второй 27 групп элементов ИЛИ. Напервый вход каждого из элементов ИЛИуказанных групп поступает один изразрядов маскирующего кода, а на второй вход - соответствующий разрядадреса.Третий, четвертый и пятый регистры 20, 21 и 22 служат для промежуточной буферизации значений соответственно координаты Х, маскирующего кода и координаты У. Введение перечисленных регистров вызвано тем, что длянормального функционирования блока 11памяти необходимо опережающее считы-.вание информации из группы 17 блоковпамяти признаков. Запись в регистры 20, 21 и 22 осуществляется по заднему фронту сигнала, поступающего на их управляющие входы.Коммутаторы 23, 24 и 25 предназначены для коммутации значений соответственно координаты Х, маскирующего кода и координаты 7. При нулевом значении сигнала на управляющих входах коммутаторов на их выходы коммутируется информация с входов устройства и второго преобразователя 19 кода, иначе - информация с выходов регистров.20, 21 и 22. Нулевое значение сигнала, поступающего на управляющие входы коммутаторов с пятого входа устройства, назначает режим "Запись" работы устройства. В этом режиме в блок 11 памяти записывается 20 новое изображение. При единичном значении сигнала на пятом входе устройства назначается режим "Визуализация", в котором происходит отображение информации и, если взведен в еди ничное состояние триггер 8, одновременное стирание содержимого блока 11 памяти и блоков 2828 памяти признаков,Устройство работает следующим образом.Для выполнения стирания в регистр 2 записывается требуемое значение фонового цвета, на пятый вход устройства подается единичное значение и вэводится в единицу триггер 7. По кадровому синхроимпульсу единичное значение из триггера 7 переписывается в триггер 8, что приводит к сбрасыванию в ноль триггера 7, переключе ние коммутатора 10 и началу процесса стирания содержимого блоков памяти устройства. При стирании в блок 11 памяти записывается фоновое значение цвета, а в блоки 2828памяти45 признаков - единичное значение с выода триггера 8. До следующего кадрового синхроимпульса с помощью счетчиков 3 и 4 будет произведен переборвсех адресов и, соответственно, произойдет запись во все ячейки блоковпамяти устройства. Смена адреса, формируемого счетчиками 3 и 4, происходит по переднему фронту тактовогосигнала, поступающего с второго входа блока 1 синхронизации. При единич ном значении тактового сигнала по вновь сформированному адресу считывается информация из блоков 28128 памяти признаков и по заднему фронтутактового сигнала записывается черезпервый преобразователь 18 кода в четвертый регистр 21. В третий и пятыйрегистры 20 и 22 по заднему фронтутактового сигнала переписываются через первый и второй коммутаторы 5и 6 значения координат из счетчиков 3и 4. При нулевом значении тактовогосигнала происходит запись в блоки2828 памяти признаков и считывание информации по новому адресу изблока 11 памяти. Считанная из блока11 памяти информация по заднему фронту тактового сигнала записывается вовторой регистр 12. Запись нового значения в блок 11 памяти происходитпри единичном значении тактового сигнала, для чего младший разряд третьего входа коммутатора 10 выполнен инверсным. Таким образом, наличие блока 16 управления стиранием и разнесение во времени тактов записи и чтения для группы 17 блоков памяти признаков и блока 11 памяти позволяетсовместить процесс визуализации текущего изображения со стиранием содержимого блоков памяти устройства. Припоявлении на четвертом выходе блока 1синхронизации кадрового синхросигнала в триггер 8 переписывается нулевоезначение из триггера 7. На этом процесс стирания заканчивается. Заднийфронт сигнала на выходе триггера 8,поступающий на второй выход устройст-.ва, может служить в качестве сигналапрерывания, инициирующего смену значения сигнала на пятом входе устрой-ства и начало работы устройства в режиме "Запись",В режиме "Запись" единичное значение, поступающее с пятого входа устройства, переключает коммутаторы 5,6,23 и 25 на прием адресной информациис третьего и четвертого входов устройства, а коммутатор 24 - на прием маскирующего кода с второго преобразователя 19 кода. При записи в первый регистр 2 заносятся соответствующие значения цвета, в шестой регистр 15 значения формата, на третьем и четвертом входах устройства. устанавливаются значения координат Х и У, послечего на второй вход устройства подаетсяв качестве сигнала записи нулевой импульс, который через третий коммутатор10 поступает на управляющий вход блока11 памяти, а также поступает на управляю 1374272щий вход дешифратора 9, который в соответствии со значением формата на его информационном входе вырабатывает нулевой сигнал в одном иэ разрядов выхода при условии, что код формата отличается от нулевого. Через третий коммутатор 10 нулевой сигнал поступает на управляющий вход одного из блоков 2828 памяти признаков, в 10 соответствующую ячейку которого записывается нулевое значение. Нулевой код формата означает, что значение цвета при записи присваивается только тому элементу иэображения, координаты 15 которого установлены на третьем и четвертом входах устройства. Код формата с единицей только в младшем разряде означает, что записываемое значение цвета присваивается группе из 20 четырех соседних элементов изображения, адресуемых входными координатами Х и У с замаскированными младшими разрядами Фактически значение цвета записывается только в одну ячейку 25 блока 11 памяти, координаты которой имеют единицы в младших разрядах, а в соответствующую ячейку блока 28 памяти признаков, записывается нулевое значение, явдяющееся признаком однородности цвета для данной группы из четырех элементов изображения.Аналогично производится запись и с использованием других форматов, Если обозначить численное значение формата через К, то записываемое значение цвета будет одновременно присваиваться группам из М элементов изображения, где М=2 , а при адресации ука 1 Кзанных групп. в каждой из координат 4 О Х и У будут замаскированы К младших разрядов, и значение цвета фактически запишется в ячейку, каждая из координат Х и У которой имеет .в К младших разрядах единицы и которая будет, 45 считываться при адресации любой другой ячейки из данной группы. При завершении записи нового изображения изменением значения сигнала на пятом входе устройства устанавливается режим "Визуализация", в котором происходит отображение выводимой информации на экране телевизионного индикатора.Таким образом, запись однородных фрагментов изображения может быть ускорена в зависимости от их размеров и, соответственно, форматов записи в 4, 16, 64, 256 и более раз. Следовательно, вывод всего изображения в целом существенно ускоряетсяУ что позволяет, в частности, использовать предлагаемое устройство - для отображения динамической информации. При этом вывод нового иэображения может осуществляться в межкадровый промежуток времени, а при визуализации кадра будет каждый раз производиться стирание фоновым цветом, для чего по окончании вывода каждого нового изображения вводится в единицу первый триггер 7, вследствие чего второй триггер 8 будет постоянно сохранять единичное значение. В этом случае для синхронизации вывода изображений с ходом телевизионной развертки может использоваться поступаю" щий на второй выход устройства кадровый синхросигналформируемый блоком синхронизации.формула изобретенияУстройство для отображения графической информации на телевизионном индикаторе, содержащее блок синхронизации, первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый, второй и третий коммутаторы, первый и второй триггеры, дешифратор, блок памяти, модуляционный блок, выход которого подключен к видеовходу телевизионного индикатора, синхровход модуляционного блока соединен с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к управляющему входу второго регистра и тактовому входу первого счетчика, установочный вход которого и тактовый вход второго счетчика подключены к третьему выходу блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с установочным входом второго счетчика и тактовым входом второго триггера, информационный вход которого подключен к выходу первого триггера, установочный вход которого является первым входом устройства, первым выходом которого является выход второго триггера, соединенный с тактовым входом первого триггера и управляющим входом третьего коммутатора, первый информационный вход которого, соединенный с управляющим входом дешифратора, является вторым входом устройства, третьим и четвертым входами которого являются первые информационные входы соответственно первого и второго коммутаторов, вторые инфор10 1374272 11111 00001 00011 0011 11110 1110 Х 1110 мационные входы которых соединеныс выходами соответственно первого ивторого счетчиков, управляющий входпервого коммутатора, соединенный суправляющим входом второго коммутатора, является пятым входом устройства,шестым входом которого является информационный вход первого регистра,выход которого подключен к информационному входу блока памяти, управляющий вход которого подключен к первомувыходу третьего коммутатора, а выходблока памяти подключен к информационному входу второго регистра, выходкоторого подключен к второму информационному входу модуляционного блока,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит группу блоковпамяти, первый и второй преобразователи кодов, третий, четвертый, пятыйи шестой регистры, четвертый, пятыйи шестой коммутаторы, первую и вторуюгруппы элементов ИЛИ и блок управления стиранием, первый и второй информационные входы которого связаны свыходами соответственно первого ивторого счетчиков, а управляющийвход блока управления стиранием иуправляющие входы третьего, четвертого и пятого регистров соединеныс вторым управляющим выходом блокасинхронизации, выход блока управления стиранием подключен к третьемуинформационному входу третьего коммутатора, второй информационный входкоторого соединен с выходом дешифратора, информационный вход которогои вход третьего преобразователя кодаподключены к выходу шестого регистра,вход которого является седьмым входом устройства, выходы третьего коммутатора с второго по последний сое динены с управляющими входами группы блоков памяти, выходы которой подключены к входам первого преобразователя кодов, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход которого подключен к первому информационному входу пятого коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходам второго преобразователя кода, а выход пятого коммутатора соединен с первыми входами элементов ИЛИ первой и второй групп, вторые входы которых связаны с первыми выходами соответственно четвертого и шестого коммутаторов, а выходы первой и второй групп элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым адресными входами блока памяти, третий и четвертый адресные входы которого подключены к вторым выходам соответственно четвертого и шестого коммутаторов, пер-, вые информационные входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами устройства, а вторые информационнь 1 е входы четвертого и шестого коммутаторов подключены к выходам соответственно третьего и пятого регистров, информационные входы которых поразрядно связаны с выходами соответственно первого и второго коммутаторов, выходы которых с второ- рого по последний соединены также с адресными входами группы блоков памяти, информационные входы которой подключены к выходу второго триггера, управлящие входы четвертого, пятого и шестого коммутаторов соединены с пятым входом устройства, вторым выходом которого является четвертый выход блока синхронизации.Т а б л и ц а 112 1374212 1 110 ХХХ 0001111 0011111 0111111 1111111 1 10 ХХХХ 1 ОХХХХХ ОХХХХХХ Разряды О О О 001 010 011 100 101 110 111 ХХХХХО 1111 ХХХХХХО ХХХХХО 1 110 1111 1110000 ХХО 0000 Х - безразличное состояние,. ХХХ 01111 ХХ 011111 Продолжение табл. Т а б л и ц а 2 0000000 0000011 0000111 0001111 00111 1 0111111111111 Таблица 31374272 Составитель О.ЦапкоРедактор М.Петрова Техред Л,Олийнык Корректор О.Кравцо каз 606/47 Тираж 459 Под ВНИИХИ Государственного комит по делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская