Устройство для считывания и отображения графической информации

Устройство для считывания и отображения графической информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ И ОТОБРАЖЕНИЯ ГРА ШЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ содержащее телевизионный датчик, соединенный с компаратором и с селектором импульсов, подключенным к распределителю импульсов, выходы которого соединены с блоком памяти, с первым коммутатором, с генератором импульсов, с одним входом формирователя видеосигналов, выход которого подключен к блоку видеоконтроля, с первым счетчиком, подключенным к генератору импульсов, и с вторым счетчиком , подключенным к выходу первого счетчика, и группу коммутаторов, о тличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства , оно содержит регистры сдвига , входы которых подключены к компаратору , к генератору импульсов и к первому коммутатору, а выходы соединены с одними входами коммутаторов группы, другие входы которых подключены к первому счетчику, одновибрат .ор, соединенный с вторым счетчиком, с распределителем импульсов и с вторым входом формирователя видеосигналов , третий вход которого подключен к одному коммутатору групi пы, формирователь сигналов команд, (Л входы которого соединены с распределителем импульсов, с первым счетчиком , подключенным к первому коммутатору , и с селектором импульсов, а выход подключен к блоку памяти, соединенному с другим коммутатором группы, и второй коммутатор, входы которого подключены к блоку памяти и к первому счетчику, а выходы соединены с х регистрами сдвига. 4 эо 0 х

СОЮЗ СОВЕТОЩХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(5g G 06 К 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532137/18-24 (22) 30.12 ° 82 (46) 07.04.84. Бюп. В 13 (72) В.А. Волков, Л.С. Жмулев, А.А. Иванов, В.Н. Михайлов, А. Е. Немов и С.И. Рыбин (53) 681.327.12(088 ° 8) (56) 1. Патент Японии У 49-40093, кл. 97(7)В41 опублик. 1974.

2. Патент Франции Ф 2131086, кл. G 06 К 9/00, опублик. 1972 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ

И ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ содержащее телевизионный датчик, соединенный с компаратором и с селектором импульсов, подключенным к распределителю импульсов, выходы которого соединены с блоком памяти, с первым коммутатором, с генератором импульсов, с одним входом формирователя видеосигналов, выход которого подключен к блоку видеоконтроля, с первым счетчиком, подключенным к генератору импульсов, и с вторым счетчиком, подключенным к выходу первого счетчика, и группу коммутаторов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит регистры сдвига, входы которых подключены к компаратору, к генератору импульсов и к первому коммутатору, а выходы соединены с одними входами коммутаторов группы, другие входы которых подключены 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 первому коммутатору, и с селектором импульсов, а выход подключен к блоку памяти, соединенному с другим коммутатором группы, и второй коммутатор, входы которого подключены к блоку памяти и к первому счетчику, а выходы соединены с регистрами сдвига.

1084

Изобретение относится K автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для считывания и 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 распределителем импульсов и с формирователем видеосигналов, выход которого через блок логической обработки соединен с блоком памяти, коммутатор, подключенный к блоку памяти и к счетчикам, блок видеоконтроля и элементы И, ИЛИ Il).

Недостаток этого устройства состоит в его невысокой точности.

Наиболее близким к изобретению является устройство для считывания и отображения графической информации, содержащее телевизионный датчик, выход которого соединен с компаратором и через селектор импульсов с распределителем импульсов, подключенным к генератору импульсов, к счетчикам, к коммутатору, к блоку памяти и к формирователю видеосигна30 лов, выход которого соединен с блоком видеоконтроля, группу коммутаторов, подключенных к распределителю импульсов и логическому блоку (2) .

Недостаток известного устройства заключается в недостаточно высоком быстродействии, Цель изобретения состоит в повышении быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее телевизионный датчик, соединенный с „компаратором и с селектором импульсов, подключенным к распределителю импульсов, выходы которого соединены с блоком памяти, с первым коммутатором, с генератором импульсов, с одним входом формирователя видеосигналов, выход которого подключен к блоку видеоконтроля, с первым счетчиком, подключенным к генератору импульсов, и вторым счетчиком, подключенным к выходу первого счетчика, и группу коммутаторов, введены регистры сдвига, входы которых подключены к компаратору, к генератору им- пульсов и к первому коммутатору, а выходы соединены с одними входами коммутаторов группы, другие входы

839 1 которых подключены 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 первому 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. э

На 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 S импульсов, формирователь 6 видеосигналов, генератор 7 импульсов, первый 8 и второй 9 счетчики, одновибратор 10, первый коммутатор 11, блок 12 памяти, второй ком— мутатор 13, регистры 14 и 15 сдвига, формирователь 16 сигналов команд и группу коммутаторов 17 и 18. На блоксхеме (фиг. 1) показаны также шина

19 запуска и шина 20 опорного напряжения.

При этом распределитель 5 (фиг. 2) содержит элементы НЕ 21 и 22, элементы И 23-?5; 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 HE 54 и 55, интегрирующую цепочку 56, триггеры 57 и 58.

Устройство работает следующим образом.

1084839

Сигнал с выхода телевизионного датчика 1 поступает на вход компаратора 3. В зависимости от уровня видеосигнала в текущий момент времени на выходе компаратора 3 имеется сигнал "1" (уровень белого) либо "0" (уровень черного). Сигнал с выхода .телевизионного датчика 1 поступает также на вход селектора 4 импульсов.

Ограничитель 49 в селекторе 4 вьделя. 1О .ет сигнал Ниже уровня черного". На выходе ограничителя 49 имеются сигналы, соответствующие по времени гасящим импульсам, т.е. обратным ходам строчной и кадровой разверток телевизионного датчика 1.

В момент установки переключателя режима работ в распределителе 5 в положение Запись на входы "Установка "0" счетчиков 8, 9 и 27 установочные входы триггеров 57 и 58 и вход "Установка 0 регистра адреса блока 12 подается сигнал установки в исходное состояние.

При поступлении на второй вход селектора 4 сигнала "Запуск" с шины 19 переключается триггер 57, разрешая прохождение сигналов через элемент И-НЕ 50 и далее через элемент 54 на интегрирующую цепь 56.

Параметры интегрирующей цепочки

56 выбраны таким образом, что строчный гасящий импульс. незначительно заряжает конденсатор, в то время как кадровый гасящий импульс заря35 жает конденсатор до напряжения, достаточного для срабатывания триггера 58. В момент окончания первого пришедшего после сигнала "Запуск" кадрового гасящего импульса триггер

58 срабатывает, разрешая прохождение сигналов (строчных гасящих импульсов) с выхода элемента 50 через элемент >

И-НЕ 52 на выход селектора 4..В момент окончания следующего кадрового

45 гасящего импульса через элементы

51 и 53 на вход триггера 57 подается установочный импульс, и селектор 4 возвращается в исходное состояние.

Таким образом, в течение времени прямого хода одного (следующего за момейтом 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.

С выхода селектора 4 импульсы подаются на первый вход распределителя 5 и через элемент И 23 (при положении перекпючателя Запись ) поступают на вход генератора 7 импульсов.

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 разряд— ных регистрах счетчик 8 должен иметь

4 двоичных разряда

Таким образом, до поступления на вход счетчика 8 первых 16 импульсов с генератора 7 на выходе счетчика

8 будет сигнал "0", во время поступления последующих 16 импульсов

"1" и т.п, 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

1084839

"0" с переключателя распределителя 5, определяющий режим "Запись . При каждом переключении старшего разряда счетчика 8 из положения "0" н 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 1Ь формирует команду "Запись", поступающую на управляющий вход блока 12, по которой накопленная в регистре 14 инФ формация в виде параллельного 16 разрядного кода, передаваемого через коммутатор 12, записывается н первую ячейку блока памяти.

Значения выходного сигнала компаратора 3, соответствующие распределению яркостей следующих 16 элементов теленизионной строки (с 17-го по 32-й), с частотой генератора 7 последовательно записываются в регистр 15. При поступлении 32-ro импульса с генератора 7 на ньиоде счетчика 8 возникает сигнал, по которому формирователь 16 формирует команду "Запись", подаваемую на блоке 12. Информация, накопленная и 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 и блок 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 время считывания информации из блока 12 памяти в регистр 14 происходит сдниг информации вправо в регистре 15 с частотой следования выходных импульсов генератора 7, подаваемых на тактовые 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, поступающем в регистр 15 из блока 12. После преобразования очередного 16-разряд15. ного слова срабатывает счетчик, и коммутаторы 11 и 13 переключают регистры 14 н 15 таким образом, что сдвиг информации начинается в регистре 14, а в регистр 15 через коммутатор 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 б. Длительность серии вьиодных импульсов генератора 7, которая должна совпадать с длительностью прямого хода строчной развертки в телевизионной системе, н режиме "Воспроизведение определяется периодом запслнения 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 строчной развертки. Выходной импульс одновибратора 10 поступает на формирователь б.

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 выходньи импульсов однонибратора 10. Как только зарегистрированное им число становится равным числу строк в поле кадра (в стандартном телевизионном режиме 288) на выходе триггера 34 формируется сигнал, соответстнующий кадровому гасящему импульсу (обратному коду кадровой развертки) в телевизионной системе, 1084839

Этот сигнал подается на формирователь 6. На выходе формирователя 6 формируется видеосигнал, соответствующий распределению "черных" и "белых" элементов в считываемой из блока 12 информации, и содержащий строчные и кадровые гасящие и синхронизирующие импульсы. С инверсного выхода триггера 34 сигнал поступает в формирователь 16, 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 подается на блок 2, представляющего собой телевизионный монитор, таким образом, воспроизводится на экране считываемая из блока памяти информация.

Кроме визуального воспроизведения цифровая информация с информационных шин блока 12 в виде 16-разрядных слов 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

1084839 м 17

Жюли Д 14

Фиг 1

Составитель Т. Ничипорович

Редактор H. Пушненкова Техред у. Тепер

Корректор О. Тигор

Подписное

Филиал ППП."Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2017/46 Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5