Устройство для формирования изображений линий второго порядка на экране телевизионного приемника

Устройство для формирования изображений линий второго порядка на экране телевизионного приемника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство содержит: блок управления, 2 накапливающих суммматора, 4 регистра, блок умножения, блок сравнения, суматор, формирователь кодов, блок регенерации изображения, формирователь телевизионного сигнала, блок постоянной памяти, элемент ИЛИ-НЕ. 1-2-14-16-13-15,1-3- 7-8-9-11-12-14-13, 1-4-9, 1-5-10-1, 5-13, 1-6-10, 6-12. 6-1. 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 09 6 1!16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1596376 (21) 4847785/24 (22) 09,07.90 (71) Самарский политехнический институт им, В. В, Куйбышева (46) 30.07,92. Бюл. N 28 (72) А.И,Пугачев, Б.В.Мартемьянов и

И.В.Воронцов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1596376, кл. G 09 G 1/16, 1988, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано при создании графических дисплеев и является дополнительным к авт,св, ¹ 1596376, Цель изобретения — повышение качества формируемого изображения за счет исключения его искажения путем расширения диапазона расположения изображаемых линий по горизонтали, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока управления; на фиг.3 — структурная схема накапливающего сумматора; на фиг.4 — функциональная схема формирования кодов.

Устройство содержит блок 1 управления, первый 2 и второй 3 накапливающие сумматоры, первый регистр 4. счетчик 5, второй регистр 6, блок 7 постоянной памяти, третий регистр 8; блок 9 умножения, блок 10 сравнения, четвертый регистр 11, формирователь 12 кодов, блок 13 регенерации изображения, сумматор 14, формирователь 15 телевизионного сигнала, элемент ИЛИ-HE 16.,.,Я2,, 175180б А2

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЙ ЛИНИЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА НА ЭКРАНЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМНИКА (57) Сущность изобретения: устройство содержит: блок управления, 2 накапливающих суммматора, 4 регистра, блок умножения, блок сравнения, суматор, формирователь кодов, блок регенерации изображения, формирователь телевизионного сигнала, блок постоянной памяти, элемент ИЛИ вЂ” Н Е. 1-2-14-16-1 3-15, 1-37;8-9-11-12-14-13, 1-4-9, 1-5-10-1, 5-13, 1 6-10, 6-12, 6-1. 4 ил. ин а»

Блок 1 управления (фиг.2) содержит инвертор 17, триггеры 18 и 19, сдвиговый регистр 20, инвертор 21, элементы ИЛИ 22 и

23, шинный формирователь 24, элемент И

25, триггер 26, инвертор 27, элемент И-HE

28, триггер 29, элемент И вЂ” НЕ 30, триггер 31, инвертор 32, элемент 3 И вЂ” ИЛИ 33.

Блок управления представляет собой синхронный автомат. Шинный формирова-, у тель 24 может быть реализован на микросхемах К589 АП16. Накапливающий сумматор 2 или 3 (фиг.3) содержит регистры 34 и 35 с динамической синхронизацией приема информации и сумматор 36 комбинационного 0 типа. Формирователь 12 кодов (фиг.4) содерасит блок 37 инеерторое, сумматор 3& комби- )» национного типа, мультиплексор 39 и 1 элемент ИЛИ 40. Сумматор 14 также является комбинационным сумматором. Блок 13 регенерации изображения предназначен для приема и хранения информации о координатах и цвете точек изображаемых линий, а также выдачи этой информации на вход формирователя 15 телевизионного сигнала.

1751806

В предлагаемом устройстве формирование изображения линии второго порядка с уравнением

А11Х +А22У +2А12ХУ+2А зХ+2А2зУ+Аэз=0 (1) осуществляется построчно.

Действительные значения координат Х и Y точек пересечения изображаемой линии с каждой строкой Y растра определяются из уравнения (1), В пределах кадра. изображения координаты точек Х, Y должны задаваться целыми положительными чйслами в ограниченном диапазоне: ХЯО,Хма»с) У6(0 Yea»c), Если значение Х выйдет за границы интервала (О,Хмакс), то в блок регенерации передадутся только младшие разряды кода Х, представляющие число из интервала (О,Xwa»c), что приводит к отображению на экране точек, .вышедших за его пределы по оси ОХ, Позициями 41-44 обозначены соответственно вход сигнала "Пуск", вход синхроимпульсов, шина данных и вход сигналов

IRGB, а позициями 45 и 46 — выход сигнала

"Конец работы" и выход TV сигнала устройства, Устройство работает следующим образом, Синхроимпульсы СИ, подаваемые по входу 42, поступают на вход синхронизации триггера 19, который используется в качестве делителя частоты. На единичном выходе этого триггера формируются синхроимпульсы СИУ с периодом и длительностью, в два раза большими, чем у синхроимпульсов СИ, а на нулевом выходе — синхроимпульсы

СИУ, Синхроимпульсы СИУ используются для синхронизации работы блока 1 и других элементов устройства, По положительному фронту сигнала

"Пуск", поступающего по входу 41 на вход синхронизации триггера 18, нулевой уровень с D-входа записывается в триггер 18. В результате на его нулевом выходе появляется сигнал "1", который поступает на сдвиговый вход V регистра 20, Вход синхронизации регистра 20 соединен с нулевым выходом триггера 19; поэтому по положительному фронту очередного синхроимпульса СИУ сигнал "1" с V-входа регистра 20 заносится в его младший разряд. Таким образом, на первом выходе регистра 20"формируется сигнал "1". Через инвертор 17 он поступает на S-входтриггера 18 и сбрасывает его в исходное состояние, Благодаря этому Hà V-входе регистра

20 устанавливается сигнал "0". Кроме того, сигнал с первого выхода регистра 20 пода-. ется на первый вход шинного формирователя 24, который используется для стробирования синхроимпульсами СИУ сигналов с выходов регистра 20. В результате по переднему фронту очередного синхроимпульса СИУ(назовем его первым) на первом выходе шинного формирователя 24 вырабатывается сигнал в ., поступающий на второй вход регистра 4. По нему с шины данных в регистр 4 записывается первое слово исходных данных — код масштаба М», В дальнейшем новые синхроимпульсыСИУ приводят к последовательному сдвигу записанной в младший разрядл регистра 20 единицы. В результате сигнал "1" поочеред10 ного формирователя 24 формируется управляющий сигнал, по которому с шины данных в регистр 6 записывается второе слово исходных данных — код У, Код У» является номером последней строки растра, содержащей точки строящейся линии. При кодировании исходных

20 данных, учитывая, что всегда У»>0, знаковому разряду кода У» присваивается значение.

"0", если коэффициент Ац уравнения (1) строящейся линии не равен нулю, и "1", если

А11=0, В первом случае в строках растра необходимо формировать по две, а во втором случае — по одной точке строящейся линии, После приема У» с первого выхода

30 регистра 6 код У» без знакового разряда поступает на первый вход блока 10 сравнения, а код знака "Зн" с второго выхода регистра б подается на входы формирователя 12 кодов и блок 1 управления, По третьему синхроимпульсу СИУ в блоке 1 формируется сигнал аз, поступающий на вход счетчика

5, в который с шины данных зайисывается

40 код Уо.

С помощью элемента ИЛИ 22 и шинного формирователя 24 по четвертому синхроимпульсу СИУ на четвертом и пятом вйходах блока 1 одновременно формируются сигна45 лы в и в5 . Сигнал а4 поступает нв третий вход накапливающего сумматора 3, в котором регистр 35 сбрасывается в "О".

Сигнал вэ постуйает на четвертый вход накапливающего сумматора 3 и разрешает запись с вины данных 8 em регистр 34 кода начального адреса A(Yo). После этого код

A(Y<) с выхода регистра 34 поступает на первый вход сумматора 36, а на второй его вход поступает код числа 0 с выхода только что сброшенного регистра 35. В результате на выходе сумматора 36 формируется сумма, равная A(Y<).

Пятый синхроимпульс СИУ приводит к формированию только одного сигнала в, но будет устанавливаться на одном из его

15 выходов.

По второму СИУ на втором выходе шин1751806 по которому на регистр 34 накапливающего сумматора 3 с шины данных принимается новое слово — код приращения адреса Му.

Синхроимпульсы СИУ подаются на второй вход сумматора 3, т.е. на вход синхраниза- 5 ции его регистра 35. Поэтому одновременно с сигналам вь имеющаяся на выходе сумматора 36 сумма А, равная в этот момент

А(УО), записывается в регистр 35, выход которого является выходом накапливающего 10 сумматора. После этого адрес А с выхода сумматора 3 подается на вход блока 7 постоянной памяти, что вызывает считывание соответствующего значения координаты Хт(А) канонической линии, 15

В дальнейшем содержимое регистра 34 сумматора 3 остается равным Му. Поэтому по каждому СИУ в регистр 35 будет записываться новая сумма содержимого этого регистра и кода Му. В результате на выходе 20 сумматора 3 будет формироваться последовательность адресов A(Yp), A(Yp)+My, A(Yp)+2 My,...

С помощью элемента ИЛИ 23 и шинного формирователя 24 по шестому синхроим- 25 пульсу СИУ на шестом и седьмом выходах блока 1 одновременно формируются сигналы е5 и сот, поступающие соответственно на третий и четвертый входы накапливающего сумматора 2. В результате аналогично накап- ЗО ливающему сумматору 3 он сбрасывается в исходное состояние и одновременно в него с шины данных записывается очередное слово исходных данных — код Х (УО), По этому же синхраимпульсу СИУ в ре- 35 гистр 8 принимается значение координаты

Хт(А), считанное из блока 7 постоянной памяти. С выхода этого регистра код Хт(А) подается на второй вход блока 9 умножения.

Поскольку на первый его вход постоянно 40 подается код масштаба Мх выхода регистра 4, то в результате на выходе блока 9 умножения формируется код произведения

Xq=МхХт(А).

Синхроимпульс СИУ., следующий за ше- 45 стым синхроимпульсом СИУ, приводит к формированию сигнала "1" на седьмом выходе регистра 20. С помощью элемента ИЛИ

23 и шинного формирователя 24 из него синхронно с седьмым синхроимпульсом 50

СИУ формируется второй сигнал йгу, разрешающий запись с шины данных в накапливающий сумматор 2 очередного слова данных — кода К>.

По этому же синхроимпульсу СИУ код 55

Xi(Yp) достигает выхода накапливающего сумматора 2 и поступает на первый вход сумматора 14, а код Xq с выхода блока 9 умножения записывается в регистр 11 и с его выхода поступает на вход формирователя 12 кодов, который служит для получения прямых и дополнительных кодов, пос гупающих на его первый вход чисел. Дополнительный код получается инвертированием прямого кода с помощью блока 37 инверторов и суммированием на сумматоре 38 получающегося обратного кода с числом 1.

Выдача на выход прямого или дополнительного кода осуществляется мультиплексором

39 в зависимости от управляющих сигналов на втором и третьем входах формирователя l2. На второй вход постоянно подаются синхроимпульсы СИУ, а на третий — код Зн с второго выхода регистра 6. Если код Зн равен О, то синхроимпульсы СИУ через элемент ИЛИ 40 поступают на управляющий вход мультиплексора. Тогда в течение первой половины периода СИУ мультиплексор

39 передает на выход прямой код, а в течение второй половины периода — дополнительный кадпроизведения Хя=МхХт (А), Если код Зн равен 1, то через элемент

ИЛИ 40 на управляющий вход мультиплек- сора 39 постоянно будет подан сигнал "1", по которому на выход формирователя 12 передается прямой код Хя.

Выход формирователя 12 соединен с вторым входом сумматора 14. Поэтому, если код Зн равен О, та íà егo первом выходе в течение первой половины периода СИУ фоРмиРУетсЯ код сУммы Х=Xi(Ypl+Xq, а в течение второй половины периода СИУ вЂ” код разности Х =XI(Yp) — Xq, так как суммирование с дополнительным кодом числа равносильно вычитанию его прямого кода. В случае, когда код Зн равен 1, на выходе сумматора 14 формируется и удерживается до конца периода синхроимпульсов СИУ сумма х=xl(Y )+х .

Формируемые таким образом коды Х подаются на второй адресный вход блока 13 регенерации изображения, а соответствующий им в рассматриваемый момент код Уо с выхода счетчика 5 подается на первый адресный вход этога блока, На четвертый информационный вход блока 13 регенерации изображения в течение всего времени формирования иэображения подан код IRGB, задающий яркость, а также красную, синюю и зеленую составляющие цвета изображаемой линии.

Для блока 13 коды X u Y служат двумя частями адреса, по которому код IRGB запоминается в памяти этого блока.

Если код X не выходит за пределы разрядной сетки, соответствующей диапазону координат Х экрана, то старшие разряды суммы, формируемой на втором вь ходе сумматора 14, равны О. При этом на выходе

1751806

15

30

55 элемента ИЛИ -НЕ 16 формируется сигнал

"1", который поступает на вход разрешения записи блока 13 регенерации изображения и разрешает запись точки, Если код Х выходит за допустиые пределы, то по крайней мере один из старших разрядов суммы станет равным 1. В этих случаях на выходе элемента 16 формируется сигнал "О", запрещающий запись точки в память блока 13, Кроме этого, для приема кодов Х, Y u

iRGB на синхровход блока 13 необходимо подать синхроимпульс СИЗ. Чтобы не допустить записи ложной информации в начале работы устройства, синхроимпульсы СИЗ начинают формироваться на десятом выходе блока 1 управления во время седьмого синхроимпульсэ СИУ,. Это осуществляется следующим образом.

В блоке 1 сигнал с седьмого выхода ре.гистра 20 используется не только для формирования сигнала м7, но поступает также и на первый вход элемента И вЂ” НЕ 28.

Поскольку на второй его вход подаются синхроимпульсы СИУ, э на третий — синхроимпульсы СИ, формируемые на выхаде инвертора 27, то во.время седьмого синхроимпульса СИУ, когда СИУ=1, а СИ=О, на выходе элемента И вЂ” HE 28 сформируется сигнал "0", Этим сигналом триггер 29 устанавливается в единичное состояние. Если при этом сигнал 3,, подаваемый на четвертый вход блока 1 управления, равен О, то сигналы "1" с единичного выхода триггера

29 и инвертора 32 разрешает прохождение синхроимпульсов СИ на выход элемента 33.

В этом случае положительный фронт первого синхроимпульса СИХ, как это и требуется, сформируется после окончания седьмого синхроимпульса СИУ, в момент, когда СИУ=О, При этом по длительности и фазе синхроимпульсы СИЗ будут совпадать с синхроимпульсами СИ.

Далее по положительному фронту синхроимпульса СИУ, следующего за седьмым синхроимпульсом СИУ, на восьмом выходе регистра 20 формируется сигнал "1", который через инвертор 21 устанавливает в единичное состояние триггер 31. Если при этом сигнал Зн будет равен 1, то вместе с сигналом "1" с выхода триггера 31 он разрешает прохождение на выход элемента 33 синхроимпульсов СИУ, В этом случае, как это и требуется, первый синхроимпульс СИЗ по длительности и фазе совпадает с восьмым синхроимпульсом СИУ. Независимо от сигнала Зя в этот же момент с помощью триггера 31 и элемента И . 25 начнут формироваться синхроимпульсы СИС, также совпадающие по длительности и фазе с синхроимпульсэми СИУ, Начиная с восьмого синхроимпульса

СИУ, блок 1 не вырабатывает больше управляющих сигналов в — oui и дальнейшая работа устройства управляется только синхроимпульсами СИУ, СИЗ и СИС. При этом в каждом такте работы па СИУ на выходе накапливающего сумматора 2 формируется очередная сумма Xi(Y)+K), на выходе накапливающего сумматора 3 формируется очередной адрес A(Y)+M>, в регистр 8 записывается код Хт(А), считанный по предыдущему адресу, в регистр 11 записывается вычисленное к этому моменту произведение Xq=MxXg(A(Y 1)).

По каждому синхросигналу СИС содержимое счетчика 5 увеличивается на "1", что соответствует вычислению координат Х строящейся линии для новой строки.

Таким образом, начиная с седьмого синхроимпульса СИУ, устройство в каждом такте работы обеспечивает вычисление координат точек строящейся линии для одной строки и передачу информации о точках в блок 13 регенерации изображения.

Работа устройства заканчивается, когда очередной синхроимпульс СИС поступает . на третий вход счетчика 5 и устанавливает на нем код У=Ух. При сравнении его с кодом

Ук, поступающим с первого выхода регистра

6, блок 10 сравнения вырабатывает единичный сигнал БС, который подается на третий вход блока 1, в качестве которого служит

D-вход триггера 26. По очередному синхроимпульсу СИ, поступающему на вход синхронизации триггера 26, он устанавливается в единичное состояние. Если кодЗн равен О, то этому моменту соответствует синхроимпульс СИЗ, обеспечивающий прием в блок

13 информации о первой точке в строке Ук.

Сигнал "1" с выхода триггера 26 поступает на первый вход элемента И-kE 30. На второй его вход подаются синхроимпульсы

СИУ, а на третий — синхроимпульсы СИ.

Поэтому в момент, когда СИУ=1, а СИ=О, что соответствует окончанию приема в блок 13 регенерации изображения информации о второй точке в строке У,, на выходе элемента И вЂ” HE 30 появляется сигнал "О", который сбрасывает триггеры 29 и 31 в нулевое состояние. Это вызывает прекращение подачи синхроимпульсов СИЗ и СИС. Сигнал с выхода триггера 26 используется в качестве сигнала "Конец работы" устройства.

При регенерации изображения блок 13 регенерации иэображения обеспечивает считывание хранящейся в нем информации о яркости и цвете точек изображения синх1751806 ронно с телевизионной разверткой и подает ее на вход формирователя 15 телевизионного сигнала, который формирует сигнал TV для телевизионного приемника, Введение в устройство элемента ИЛИНЕ 16 позволяет блокировать прием в блок

13 регенерации изображения кодов координат таких точек, коды Х которых выходят за пределы разрядной сетки. Это исключает недопустимое отображение их на экране и искажение изображения. Благодаря этому устройство может без искажения формировать изображения линий с более широким диапазоном расположения относительно границ экрана.

Так, если диапазон координат Х экрана (0,511), то длина разрядной сетки для передачи кода Х в блок 13 регенерации изображения должна быть равна "9", В известном устройстве выход кода Х точек линии из интервала (0,51 t) недопустим, так как ведет не к отбрасыванию их, а изображению в поле экрана.

Если в предлагаемом устройстве на вход элемента ИЛИ-НЕ 16 с второго выхода сумматора 14 подавать знаковый разряд и четыре старших разряда суммы, то диапа5 зон допустимых значений Х, не приводящих к искажению иэображения, расширится до интервала (-8192, 8191), Формула изобретения

Устройство для формирования изобрв10 жений линий второго порядка на экране телевизионного приемника по авт.св. N.

1596376, от л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества формируемого иэображения за счет исключения его иска15 жения путем расширения диапазона расположения изображаемых линий по горизонтали, устройство содержит элемент ИЛИ вЂ” НЕ, вход которого соединен с вторым выходом сумматора, а выход — с

20 входом разрешения записи блока регенерации изображения.

1751806

1751806

Составитель И.Загинайко

Техред М. Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Е.Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2695 Тираж Подпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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