Устройство для формирования динамических изображений

Устройство для формирования динамических изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входагум первого и второго блоков преобразования координат , блок памяти, первый входкоторого соединен с выходом первого блока преобразования координат, о т личающе .еся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит фор-, мирователь управляющих импульсов, первый вход которого соединен с третьим выходом блока задания входных параметров и синхронизации, второй вход его является входом устройства, а выход соединен с информационными входами первого и второго блоков преобразования координат, выход второго блока преобразования координат соединен с вторым входом блока памяти. 2.Устройство по п. 1, отли чающееся тем, что блок преобразования координат содержит пять регистров и три сумматора, первые входы которых являются управляющим входом блока, вторые входы первого, второго и третьего регистров являются информационным входом блока, выходы второго и третьего регистров соединены с первым сумматором, выход которого соединен с третьим входом третьего регистра и вторым сумматором , вход четвертого регистра соединен с выходом третьего регистра, 5 а выход - с четвертым входом третьего регистра, выходы первого регистра и второго сумматора соединены с третьим сумматором, выход которого соединен с пятым регистром, выход которого соединен с третьим входом второго cyNwaTOpa и является выходом блока.; 3,Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что формирователь управляющих импульсов содержит О последовательно соединенные счетчик, вход которого является первым входом формирователя, и деишфратор, второй вход которого является вторым входом эо сд формирователя, а выход дешифратора выходом фop вfpoвaтeля.

CO)03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«»SU«„

3(59 G 09 G 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ йИИ0);„;ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3523103/18-24 (22) 20.12.82 (46) 23.08. 84, Бюл. Р 31 (72) О.Н.Бодни, Б.Г.Майоров, A.Ï.Ðåìoíòîâ и Е.М.Серкин (71) Пензенский политехнический институт (53) 681. 327. 11 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 941988, кл, G 06 F 3/153, 1982

2. Авторское свидетельство СССР

9 841029, кл. G 09 G 1/08, 1981 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго бло

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок преобразования координат содержит пять регистров и три сумматора, первые входы которых являются управляющим входом блока, вторые входы первого, второго и третьего регистров являются информационным входом блока, выходы второго и третьего регистров соединены с первым сумматором, выход которого соединен с третьим входом третьего регистра и. вторым сумматором, вход четвертого регистра соединен с выходом третьего регистра, а выход — с четвертым входом третье- Е го регистра, выходы первого регистра и второго сумматора соединены с третьим сумматором, выход которого соединен с пятым регистром, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора и являетея:выхоа дом блока.

3. Устройство по п. 1, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что формирователь управляющих импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, вход которого является первым входом формирователя, и дешифратор, второй вход которого является вторым входом формирователя, а выход дешифратора выходом формирователя.

1109785

Изобретение относится к технике

Етображения инфорМации и может быть, использовано в системах для формирования в реальном масштабе времени динамических изображений на телевизионном индикаторе. 5

Известно устройство для формирования динамического иэображения на экране электронно-лучевой трубки, содержащее синхрогенератор, вычислительный блок и блок памяти 113. 10

Недостатком данного устройства является низкая точность отображения информации при вращении иэображений..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст-35 ройство для формирования кривых на экране электронно-лучевой трубки, содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, выходы которого подключены к входам первого и второго блоков преобразования координат, и блок памяти, подключенный к выходу первого блока преобразования координат l 23 .

Недостатком известного устройства является низкая точность отображе

25 ния информации при вращении изображений.

d = - 1005 .

Таким образом, реали з аци я БПК на частотно-ймпульсных схемах, осуществляющих преобразование код-частотакод, обуславливает работу известного устройства в соответствии с выражениями (1), что приводит к недостаточной точности -отображения при вращении изображений. . Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство,.содержащее блок задания входных параметров и синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго БПК, блок памяти,, первый вход которого соединен с выходом первого БПК, введен фор-. мирователь управляющих импульсов, первый вход которого соединен с третьим выходом блока задания входных параметров и синхронизации, второй вход его является входом устройства, а выход соединен с информационными входами первого и второго БПК, выход второго БПК соединен с вторым входом блока памяти.

Причем БПК содержит пять регистров и три -сумматора, 11ервые входы которых являются управляющим входом блока, вторые входы первого, второго и третьего регистров являются информационным входом блока, выходы второго и третьего регистров соединены с пер" вым сумматором, выход которого соединен с третьим входом третьего регистра и вторым сумматором, вход четвертого регистра соединен с выходом третьего регистра, а выход - c ..четвертым входом третьего регистра, выходы первого регистра и второго сумматора соединены с третьим сумматором, выход которого соединен с пятым регистром, выход которого соедигде N„, N

ent(...

Nx NЗ

В известном устройстве блок памяти представляет собой цифровое Зу с произвольной выборкой, в котором хранятся коды ординат отображаемой кривой. Массив адресов этого Зу есть множество точек с целочисленными координатами в декартовой системе координат на плоскости. Расчет массива адресов осуществляется блоком. преобразования координат (БПК) . Поэтому БПК является основным блоком, определяющим техническне характеристики известного устройства. Из опи- 40 сания известного устройства следует, что работа первого и второго БПК осуществляется согласно выражениям

N =ent (Ngcos y) +ent(N sin ) +И .р 45 (1)

N =ent (-Ng sin ) +ent (N„cos g) +М„г, 2 коды на выходах первого и второго БПК; 5О

) -о бо з н аче ни е. целой ч асти числа; — линейно изменяющиеся коды соответственно частос рок H полей Ml H o венное значение которых определяет соответственно номер импульса горизонтальной дискретизации экрана электроннолучевой трубки (ЭЛТ) и номер строки экрана ЭЛТ в данный момент времени; коды начальных условий, заносимые в БПК предварительно и определяю- 65 щие положение изображе-. ния в плоскости экрана

ЭЛТ соответственно по горизонтали и вертикали; у- угол поворота.

Как видно из выражений (1), в известном устройстве не учитывается дробная часть произведения.при выполнении операции умножения. Не использование дробных частей произведения приводит к неправильному решению выражений (1) в случае, если сумма дробных частей превышает единицу.

Максимальная рабочая частота одного вентиля современных отечественных микросхем не превышает 2ГГц.Количе" ство разрядов дробной части числа определяется, исходя из данных связанных друг с другом следующими соотн ошени ями:

1109785

35

50 нен с третьим входом второго сумматора и является выходом блока.

При этом формирователь управляющих импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, вход которого является первым входом формировате, ля, и дешифратор, второй вход которого является вторым входом формирова-, теля, а выход дешифратора — выходом формирователя.

Введение формирователя управляющих импульсов, а также реализация

БПК на сумматорах накапливающего типа обеспечивают получение дробной части произведения в выражениях (1) . если в известном устройстве для 15 расчета массива адресов блока памяти слагаемые в выражениях (1) поступают единичными приращениями, т.е, используются последовательные числоимпульсные коды, то слагаемые в предлагаемом устройстве поступают полными

20 значенияьы, что соответствует ис- пользованию параллельных кодов. Хотя это и приводит к некоторому увеличению аппаратурных затрат, так как необходимо запоминать одно слагаемое на время поступлени я другого, э ато позволяет рассчитывать дробную часть произведения со сколь угодной точностью, что невозможно в известном устройстве . 30

Расчет массива адресов блока памяти в предлагаемом устройстве осуществляется в соответствии с выражениями

=еп („соэ )+И „sinl+N, ); (2) еп (хэ1п)+ созу+Иог )

Как видно иэ выражений (2) в предлагаемом устройстве действительно 40 учитывается дробная часть числа при выполнении операций.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства;на фиг . 2 — блок-схема

БПК1 на фиг. 3 — блок-схема формирователя управляющих импульсов.

Устройство содержит блок 1 задания входных параметров и синхронизации, первый 2 и второй 3 БПК, блок 4 памяти, формирователь 5 управляющих импульсов, шину"б управляющего сиг нала и шину 7 выходного сигнала.

Блок 1 задания входных параметров и синхронизации предназначен для Задания исходных данных первому 2 и второму 3 BIIK и обеспечения работы 55 устройства в-темпе телевизионной развертки. Первый 2 и второй 3 БПК рас.считывают адресные функции считывания информации, записанной в блоке 4 памяти. Блок.4 памяти служит для за- 60 писи. хранения и выдачи информации., отображаемой на экране ЭЛТ. Формирователь управляющих импульсов 5 управляет работой первого 2 и второго 3

БПК, БПК содержит первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 регистры, первый 13, второй 14 н третий 15 сумматоры накапливающего типа, шину 16 входного сигнала, шину 17 управляющего сигнала и шину 18 выходного сигнала.

Входы первого 8, второго 9, третьего 10, четвертого ll и пятого 12 регистров, первого 13, второго 14 и третьего 15 сумматоров подключены к шине 17 управляющего сигнала БПК.

Вторые входы первого 8, второго 9 и третьего 10 регистров подключены к ши не 16 входного сигнала. Выходы второго 9 и третьего 10 регистров подключены к входам первого сумматора 13, выход которого соединен с третьим входом третьего регистра 10 и вторым входом второго сумматора 14. Вход четвертого регистра 11 подключен к выходу третьего регистра 10, а выход к четвертому входу третьего регистра

10. Выходы первого регистра 8 и второго сумматора 14 соединены с входами третьего сумматора 15, выход которого подключен к входу пятого регистра 12. Выход пятого регистра 12 подключен к шине 18 выходного сигнала и третьему входу второго сумматора 14.

Первый 8, второй 9 и третий 10 регистры предназначены для приема слов исходных данных, четвертый регистр 11 предназначен для хранения во время работы БПК исходных данных, заносимых в третий регистр 10, а пятый регистр 12 предназначен для приема-передачи выходного слова БПК. Первый сумматор 13 служит для выполнения второй операции сложения в выражениях (2), второй сумматор 14 предназначен для выполнения следующих операций: в течение строчного носящего импульса S = О +. B;. в течение . времени прямого хода луча по строке

S = A + О, где Б — выходное слово.

Третий. сумматор 15 служит для выполнения первой операции сложения в выражени ях (2) .

Блок-схема формирователя 5 управляющих импульсов содержит счетчик

19, дешифратор 20, шины управляющего

6, входного:21 и выходного 22 сигналов. Последовательно соединены счет чик 19, подключенный к шине 21 входного сигнала и дешифратор 20, подключенный к шине б управляющего сигна» ла и шине 22 выходного сигнала.

Счетчик 19 предназначен для подсчета тактовых импульсов в течение строчного гасящего импульса. Логический формирователь 20 вырабатывает сигналы, необходиьие для управления работой БПК.

Устройство работает следующим образом.

1109785

В режиме Занесение информации по сигналу с шины .б управляющего сигнала формирователь 5 управляющих импульсов в течение строчного гасящего импульса выдает последовательность из двадцати импульсов, а также сигналы, устанавливающие первый 8, второй 9 и третий 10 регистры первого 2 и второго 3 БПК в положениЕ Сдвиг вправо . Под действием этих сигналов осуществляется занесение исход- 10 ных данных в регистры первого 2 и второго 3 БПК, Исходные данные поступают с блока 1 задания входных параметров и синхронизации последовательным кодом. Заносимые в первый 8, вто-15 рой 9 регистры БПК исходные данные представляют собой коды тригонометрических функций синуса и косинуса угла наклона, а в .третий регистр— код свободного числа из выражений (2),20

После занесения исходных данный первым сумматором 13 выполняется вторая операция сложения.

Одновременно с операцией сложения осуществляется занесение содер- 25 жимого третьего регистра 10 в четвертый регистр 11. Результат сложе-ния заносится в третий 10 и пятый 12 регистры БПК. Занесение результата сложения в третий регистр 10 необходимо для сохранения этого результата в течение прямого хода луча по строке, так как значение кода в пятом регистре 12 изменяется с каждым импульсом частоты дискретизации экрана ЭЛТ по горизонтали. При сложе- З5 нии второй сумматор 14 осуществляет операцию S = О + В, а третий сум2 матор — S = A + О. Указанные опера3 ции выполняются под действием управляющих сигналов с блока 5. Таким об- 4р раэ ом осуществл яетс я з анесение исходных данных в БПК и подготовка к работе в течение прямого хода луча по строке.

После занесения исходных данных и выполнения второй операции сложения в выражениях (2) первый 8, второй 9 и третий 10 регистры устанавливаются в положение Хранение инфор.мации, а пятый регистр 12 — в поI л ожени е Параллельный прием

По окончании строчного носящего импульса, т.е. в течение прямого хода луча по строке, блок 1 задания паРаметРов H CHHXPOHH3 HH формирует и выдает на соответствующие входы первого 2 и второго 3 БПК импульсы, количество которых определяет положение луча ЭЛТ по горизонтали, а блок 5 переводит сумматоры в лнению сле -6 режимы, соответствующие выполнени -60 дующих операций: регистре 9.

Следовательно, с приходом каждого строчного гасящего импульса в пятом регистре 12, кроме линейно изменяюшегося пилообразного кода часто-. ты строк, образуется еще линейно изменяющийся пилообразный код частоты полей, т.е. формируется сумма этих кодов, что соответствует работе устройства согласно выражениям (2) .

Повторное занесение исходных данных в регистры БНК, в течение одного периода полевой развертки запрещается блоком управления, т.е. в течение прямого хода луча по полю исходные, данные не могут быть изменены.

По окончании прямого хода луча по полю с приходом полевого гасящего импульса и при .отсутствии сигнала Занесение информаций первый 8 и второй 9 регистры сохраняют свое состояние Хранение информации,а в третий регистр 10 заносится из четвертого регистра 11 в последовательном коде значение свободного члена из выражений (2) . Для этого третий

10 и четвертый 11. регистры устанавливают в положение Сдвиг влево .

После занесения информации в третий регистр 10 она обратно переписывается, только уже параллельным кодом, в четвертый регистр 11. Это необходиБ 0 Б2 А + 0; Б =- А + В

При этом третий сумматор 15 выполняет первую операцию сложения в вы- 65 ражениях (2), причем если первое слагаемое на входе третьего сумматора

15 остается неизменным и является содержимым первого регистра 8, то второе слагаемое постоянно изменяется (оно есть результат сложения) в предыдущем также и является содержимым пятого регистра 12.

Таким образом, на выходе третьего сумматора 15 образуется линейно изменяющийся код частоты строк..Иинимальный MBF квантования этого кода равен значению кода, хранимого в первом регистре 8. Третий сумматор 15 является сумматором накапливающего типа, в котором коды, соответствующие слагаемым, поступают поочередно, а результат сложения фиксируется в пятом регистре 12.

По окончании прямого хода луча по строке, т.е. в течение следующего после занесения исходных данных строчного гасящего импульса первый

8, второй 9 и четвертый 11 регистры .сохраняют свое состояние Хранение информации, первый сумматор

13 выполняет операцию сложения, результат которой заносится в третий

10 и пятый 12 регистры. По окончании строчного гасящего импульса.устройство работает аналогичным образом, как и в предыдущей строке, лишь с той разницей, что значение кода, хранимого перед началом работы в пятом регистре 12, увеличилось на эначение кода, содержащегося.во втором

И 09785

Составитель В.фунтова

РедактоР H.Áoáêîâà ТехРед T.Дубинчак КоРРектоР B.ÁÓòßãà

Заказ 6090/36 Тираж 447 Подни сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мо для того, чтобы сохранить неизменным с момента занесения код свободного члена иэ выражений (2) .

Затем первый сумматор 13 осуществляет операцию сложение содержимого второго 9 и третьего 10 регистров. Результат операции сложения записывается в третий 10 и пятый 12 регистры.

Таким образом, по окончании полевого гасящего импульса содержимое 10 пятого регистра 12 не изменяется по сравнению с содержимим этого регистра в момент, когда осуществляется занесение информации.

Сигналы с выходом первого 2 и вто-15 рого 3 БНК параллельным кодом поступают .на блок 4 памяти, где служат в качестве кодов выборки адреса ячейки, считываемой в данный момент времени. При этом сигнал с первого 2 БПК, соответствующий первому выражению (2), определяет адрес столбца запоминающей матрицы блока 4 памяти, а сигнал с второго 3 БПК вЂ” адрес строки. Однако массив адресов блока 4 памяти представляет собой множество точек с целочисленными координатами, а с первого 2 и второго 3 БПК снимаются адресные слова, содержащие как целую, так и дробную части, Поэтому для считывания информации иэ блока 4 памяти используется только, целая часть адресного слова.

Относительная погрешность формирования радиуса вращения в предлагаемом устройстве меньше, чем в известном. Следовательно, точность отображения .при вращении иэображений в предлагаемом устройстве выше.

Таким образом, введение формирова -, теля управляющих импульсов и новых связей, а также реализация БПК на сум маторах накапливающего типа позволяют повысить точноств устройства.