Устройство для управления выводом графической информации

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВОДОМ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый и второй регистры , выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульса конца интерполяции и коммутатора, третий вход которого и первый вход третьего регистра соединены с первым выходом блока управления, выход коммутатора подключен к входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего регистра, выходы которого подключены соответственно к четвертому входу коммутатора и первому входу блока управления, второй вход которого является входом сигнала начала работы устройства, а третий вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности формирования линий с различной градацией толщины линии, оно содержит первый и второй счетчики, блок формирования адреса отображаемой линии, схему сравнения и узел управления счетчиками, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого счетчи ка, третий выход - к управляющему входу второго счетчика, четвертый и пятый выходы - соответственно к входам параллельной записи первого и второго счетчика, информационньш выход первого счетчика соединен с информационным входом второго счетчика и с первым входом схемы сравнения, второй вход которой, соединенный с информационным входом первого счетчика , является входом задания кода толщины линии, выходы переполнения первого и второго счетчиков подключены соответственно к первому и второму i входам у ла управления счетчиками, третий вход которого является входом СЛ признака ведущей координаты, четвертьш вход соединен с вторым выходом блока управления, а пятьш вход - с выходом формирователя импульса конца интерполяции, третий вход которого подключен к шестому выходу узла управления счетчиками, а четвертый со вход, соединенный с первыми входами О) первого и второго регистров и блока ;о формирования адреса отображаемой линии , является входом сигнала начала со загрузки данных в устройство, входами сигналов проекции линии которого являются вторые входы первого и второго регистров, седьмой выход узла управления счетчиками подключен к второму входу блока формирования адреса отображаемой линии, входы которого являются входами начального значения координат, -а выходы - адресными выходами устройства, причем выход схемысравнения соединенс шестым входом узлауправления счетчиками.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) сЮ 4 С 06 К 15/22

ВСЕСОЮЗН . Я ц,",.,",„4 ьКЬЧФЛЕ11А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3778340/24-24 (22) 14,06.84 (46) 07.12.85. Бвл. ¹ 45 (72) Б.М. Модин и С.Г. Пономарев (53) 681.327.12(088.8) (56) Тормьппев Ф.И. и Федоренко М.Л, Методы и средства формирования шаговых траекторий. — Минск. Наука и техника, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 752404, кл. G 06 К 15/00, 1978. (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫВОДОМ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый и второй регистры, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам формирователя импульса конца интерполяции и коммутатора, третий вход которого и первый вход третьего регистра соединены с первым выходом блока управления, выход коммутатора подключен к входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом третьего регистра, выходы которого подключены соответственно к четвертому входу коммутатора и первому входу блока управления, второй вход которого является входом сигнала начала работы устройства, а третий вход соединен с выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а » ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности формирования линий с различной градацией толщины линии, оно содержит первый и второй счетчики, блок формирования адреса отображаемой линии, схему сравнения и узел управления счетчиками, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам первого счетчика, третий выход — к управляющему входу второго счетчика, четвертый и пятый выходы — соответственно к входам параллельной записи первого и второго счетчика, информационный выход первого счетчика соединен с информационным входом второго счетчика и с первым входом схемы сравнения, второй вход которой, соединенный с информационным входом первого счетчика, является входом задания кода толщины линии, выходы переполнения первого и второго счетчиков подключены соответственно к первому и второму с входам у.ла управления счетчиками, S третий вход которого является входом признака ведущей координаты, четвертьпл вход соединен с вторым выходом С блока управления, а пятый вход — с выходом формирователя импульса конца интерполяции, третий вход которого подключен к шестому выходу узла управления счетчиками, а четвертый

3и вход, соединенный с первыми ходами первого и второго регистров и блока ОЪ формирования адреса отображаемой линии, является входом сигнала начала фс ) загрузки данных в устройство, входами сигналов проекции линии которого являются вторые входы первого и второго регистров, седьмой выход узла управления счетчиками подключен к второму входу блока формирования ад- фр реса отображаемой линии, входы которого являются входами начального значения координат, .а выходы — адресными выходами устройства, причем выход схемысравнения соеднненс шестым входом узлауправления счетчиками .

l 1(Э

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования адреса отображаемой линии содержит четыре счетчика, информационные входы первого и второго счетчиков являются входами начального значения координат, а выходы подключены соответственно к информационным входам третьего и четвертого счетчи6923 ков, информационные выходы которых являются адресными выходами устройства, одни из входов первого и второго счетчиков являются первым входом блока, вторым входом которого являются другие входы первого и второго счетчиков и соответствующие входы третьего и четвертого счетчиков.

Ф

Изобретение относится к автоматика и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах визу ального отображения информации и построителях графической информации, выводимой иэ ЭВИ.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности формирования линий с различной градацией толщины линии °

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема блока формирования адреса; на фиг.3 схема узла управления счетчиками; на фиг, 4 — графическое изображение линии, формируемой устройством.

Устройство (фиг. 1 ) состоит из узла 1 управления счетчиками, счетчика 2, блока 3 управления, регистра 4 со знаковым разрядом 5, схемы 6 сравнения, сумматора 7, генератора 8 тактовых импульсов, счетчика 9, формирователя 10 импульса конца интерполяции, коммутатора 11, регистра 12, регистра 13, блока 14 формирования адреса отображаемой линии, Кроме того, на фиг. 1 обозначены вход 15, на который подается код толщины линии, входы 16 и 17 начального значения координат Хни Ун, вход 18 сигнала первой проекции

Я Х) линии, вход l9 сигнала второй проекции (1У) линии, вход 20 сигнала начала работы устройства, выход 21 конца интерполяции, адресные выходы устройства Х и У„ соответственно, вход 24 сигнала начальной загрузки данных в устройство, вход 25 признака ведущей координаты, входы параллельного занесения данных 7. счетчиков 2 и 9, выходы переноса P, са конца интерполяции и объединяет сигналы выходных переносов счетчиков окончания построения линии. Первая выходная шина узла l управления

2 счетчиков 2 и 9 и счетных входов счетчиков 2 и 9 соответственно прямого "+ и обратного "-" счета. Выходы первого l2 и второго 13 регистров подключены к коммутатору 11 и формирователю 10 импульса конца интерполяции, соединенному с блоком 3 управления. Выход знакового разряда 5 третьего регистра 4 подключен к блоку 3 управления, информационные выходы третьего регистра 4 подключены к коммутатору 11, а информационные входы — к выходу сумматора 7, выход генератора 8 тактовых импульсов подключен к блоку 3 управления. Выходы узла 1 управления счетчиками подключены к входам прямого "+" и обрат« ного "-" счета, входу параллельного занесения Ь, а вход — к выходу переноса. P первого счетчика 9. Информационные выходы первого счетчика подключены к одному из входов схемы 6 сравнения, второй вход которой подключен к входу 15 задания кода толщины линии. Информационные выходы первого счетчика 9 подключены к информационным входам второго счетчика 2, вход обратного счета "-", вход параллельного занесения данных и выход переноса P которого соединены с узлом 1 управления счетчиками.

Одна входная шинa управления узла 1 подключена к выходной шине блока 3 управления и объединяет управляющие сигналы, вырабатываемые последней.

Вторая входная шина узла 1 соединена с шиной формирователя .10 импуль1! 96 счетчиками поступает на вход блока !4 формирования адреса и объединяет управляющие сигналы, обеспечивающие формирование кодов адресов Х я и Уд, вторая выходная шина узла поступает на вход формирователя 10 импульса конца интерполяции и объединяет сигналы. модификации счетчиков окончания интерполяции.

Блок 14 формирования адреса отобра- б жаемой линии (фиг. 2). содержит информационные входы 16 и 17, являющиеся входами блока 14, выходы 22 и 23 и вход 24 сигнала начальной загрузки.

Признак ведущей координаты поступа t5 ет на вход 25 устройства. Блок 14 состоит из четырех счетчиков 26-29, каждый из которых имеет информационные входные шины данных и входы параллельного занесения (соответствен- 20 но). Счетчики 26 и 28 имеют входы прямого и обратного счета, а счетчики 27 и 29 — входы прямого счета.

Счетные входы всех счетчиков, а также входы параллельного занесения 25 счетчиков 28 и 29 .являются входами блока 14.

Информационные входы 16 и 17, поступающие на вход счетчиков 26 и 27, а также вход 24 являются входами ЗО устройства. Информационные выходы счетчиков 26 и 27 поступают на вход счетчиков 28 и 29, выходы счетчиков 28 и 29 являются выходами устройства.

Узел 1 управления счетчиками (фиг. 3) содержит выход 21 и вход

25, программируемые логические матрицы (IIlIM) 30-32, имеющие шестнадцать. входов, восемь выходов и позво- 40 ляющие реализовать на выходах логические функции шестнадцати переменных в дизъюнктивной форме. Кроме того,. узел 1 управления содержит четыре триггера условий 33-36, а также входы 37-45 и выходы 46-59, являющиеся входами и выходами узла 1 управления счетчиками.

Входы 38, 45 и 46 узла 1 объединены в шину управления, подключенную 50 к выходу блока 3 управления, и передают соответственно сигналы аУ, +bX, -hX.

Входы 43 и 44 объединены в шину управления, подключенную к выходу формирователя 10 импульса конца интерполяции, и передают сигналы выходных переносов счетчиков окончания

923 4 интерполяции в направлении осей координат Х и У соответственно.

Входы 4! и 42 объединены в шину управления, подключенную к выходу схемы 6 сравнения (фиг. 1). В момент равенства значений кода толщины и содержимого первого счетчика 9 формируется сигнал на входе 42, а в момент равенства содержимого счетчика 9 коду толщины, увеличенного на 1 ° схема 6 сравнения формиру" ет сигнал иа входе 41.

Выходы 46, 52, 54-58 объединены в управляющую шину и поступают на вход блока 14 формирования адреса (фиг, 2).

Выходы 47, 50 и 59 соединены соответственно с входами прямого счета, обратного счета и входом параллельного занесения счетчика 9, а выходы 49 и 51 соединены с входом параллельного занесения и входом об" ратного счета второго счетчика 2.

Выходы 48 и 53 объединены в управляющую шину и соединены со счетными входами счетчиков окончания интерполяции в направлении У и Х формирователя 10 импульса конца интерполяции.

Выход 21 импульса конца интерполяции является выходом устройства.

Выхс".ы Bl, В2, ВЗ, В4, Â5, Вб, В7 и В8 матрицы 30, являются выходами узла 1 управления, кроме того, выход Bl соединен с входом сброса триггера 36, а выход Вб — с установочным входом этого триггера.

Выходы Bl В2, ВЗ и BS матрицы 31 являются выходами узла l, а выход

В4 соединен с установочным входом триггера 34 и входом сброса триггера 35, выход В5 этой же матрицы соединен с установочным входом триггера 35 и входом сброса триггера 34, а выходы Вб и В7 — с входами триггера 33 соответственно, Выходы Bl В2 и ВЗ матрицы 32 являются выходами узла 1.

Одноименные входы Al-А5, А7 А10 и А14 матриц 30-32 соединены и являются входами узла 1 управления счетчиками, а одноименные входы Аб, All Al3, этих же матриц соединены соответственно с выходами триггеров 33-36.

Устройство работает следующим образом. .196923

Работа устройства рассматривается для случая формирования линии с о углом наклона к оси Х меньшим 45 так как формирование линии с углом о 5 наклона большим 45 аналогично и отличается только сменой наименований осей координат в приведенном описании.

Для выполнения требования постоянства толщины линии по всей ее длине процесс формирования линии разделяется на три этапа (фиг. 4).

В исходном состоянии по сигналу начальной загрузки на входе 24 данные на входах 18 и 19, соответствующие проекциям линии на оси Х и У (DX и ЬУ), заносятся в первый 12 и второй 13 регистры, а также в счетчики формирователя 10 импульса конца интерполяции. Кроме этого,по сигналу на входе 24 происходит занесение данных на входах 16 и 17, соответствующих значениям координат начальной точки Х и У в счетчики 26 и 27

Н Н 25 блока 14 формирования адреса (фиг.2).

Устройство начинает работать по поступлению на вход блока 3 управления по входу 20 сигнала начала работы в следующем порядке.

1. Блок 3 управления подает разрешение на поступление в первый коммутатор ll кода из первого регистра 12 на сумматор 7. Происходит занесение кода Л Х в третий регистр 4 и одновременно блок 3 формирует импульс

35 на входе узла I управления счетчикамИ который вырабатывает сигнал моФ дификации адреса на входе 46 счетчи ка 27 блока 14 а на входе формирова. э

40 теля 10 импульса конца интерполяции — сигнал модификации счетчика конца интерполяции в направлении оси У.

Кроме того узел 1 управления

45 счетчиками формирует импульс на вход прямого счета первого счетчика 9, а затем сигнал параллельного занесения на вход второго счетчика 2.

Происходит занесение текущего значе50 ния 1 из счетчика 9 в счетчик 2, причем 1 соответствует числу циклов интерполяции, необходимых для построения внутренних точек, образующих толщину формируемой линии.

2. Блок 3 управления подает разре > шение на поступление через коммутатор ll кода из регистра 4 и регистра 13 на сумматор 7. Происходит вычисление разности (интерполяции )

4Х вЂ” дУ, а результат помещается в регистр 4. При этом, если g Х - д У 7 О, т,е. значение сигнала на выходе знакового разряда 5 соответствует низкому уровню, на входе узла 1 управления формируется импульс +д Х, определяющий шаг в направлении оси Х.

Узел 1 управления вырабатывает сигнал модификации адреса на входе 52 или 56 счетчика 28 блока 14, Коды адресов на выходах. 22 и 23 блока 14 формирования адреса соответствуют координатам внутренних точек, образующих толщину линии, 3. Устройство продолжает работать по и. 2 до изменения значения знакового разряда 5, при этом блок 3 формирует импульс, соответствующий шагу в направлении оси У, на вход узла 1, который вырабатывает импульс обратного счета на счетном входе счетчика 2 и подает разрешение на сумматор 7. Происходит вычисление алгебраической суммы, результат по.мещается в регистр 4.

В процессе работы устройства по пп. 2 и 3 на выходах 22 и 23 формируются адреса, соответствующие точкам текущих проекций линий на ось

Х, которые и образуют толщину формируемой линии.

Если в результате вычисления по п. 3 содержимое счетчика 2 равно О, то устройство работает согласно пп. 1-3, в противном случае работа выполняется по пп. 2 и 3.

Таким образом, формируется группа точек (фиг. 4 ), ограниченная треугольным контуром, сторона АВ которого образована за счет точек пошаговым изменением координаты начальной точки, а точки контура АС и внутренние точки образуются построением отрезков текущих проекций t а „, t à и т.д., параллельных оси Х, из каждой точки t t2 и т.д. контура АВ путем интерполяции линии. Число циклов интерполяции, определяющее длину отрезков 1„а, 1 а и т,д., хранится в счетчике 9 и увеличивается на 1 для каждого последующего отрезка, чтобы точки а„, а и т.д. образовали контур АС дан2 ной линии

Первый этап заканчивается, когда содержимое счетчика 9 станет равно коду толщины, что фиксируется схеI)96923

7 мой 6 сравнения, которая формирует сигнал на входе узла 1, и будет окон1 чено построение группы точек отрезка проекций 1 а (фиг. 4). При построении t, а узел 1 управления счетчиками формирует сигналы модификации счетчика окончания интерполяции в направлении Х на входе формирователя 10 сигнала конца интерполяции. Устройство переходит в ре- III жим построения, соответствующий этапу 2 (фиг. 4).

4. Аналогичен этапу 1, но сигнал на входе прямого счета счетчика 9 не вырабатывается (п, 1) и вместо модификации адреса по сигналам на входах 52 или 55 счетчика 28 блока 14 (п. 2) сигналы модификации поступают на входы 54 или 56 счетчика 24 этого же блока и, кроме этого, узел 1 вы- 2б рабатывает одновременно сигналы на входе формирователя 10 модификации счетчика окончания интерполяции в направлении оси Х. Работа устройства по и. 2 соответствует циклу ин- 2 терполяции шаговой траектории, соответствующей точкам контура линии, 5. Момент окончания цикла интерполяции по п. 4 определяется уровнем на выходе знакового разряда 5 (п. 2 и 3), при этом на выходе блока 3 управления вырабатывается сигнал, определяющий перемещение в направлении оси У. Последний сигнал переключает узел 1 управления в режим построения точек текущей проек35 ции и работа устройства происходит по пп. 2 и 3.

Работа по и. 5 продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 2

49 не станет равно О, В этом случае узел 1 управления вырабатывает сигнал на входе 57 блока 14 формирования адреса, а устройство работает согласно пп. 4 и 5.

На втором этапе формируется группа точек, ограниченная параллелограм" мом BFLC (фиг. 2). Сторона BF образована за счет точек ступеней Ь„Ь

b b и т.д., координаты которых вычисляются в процессе интерполяции (п. 4), а сторона Cl и внутренние точки образуются за счет формирования текущих проекьий b„c„, Ь2с2 и т.д. данной линии на ось Х, путем ее интерполяции из точек Ь„, Ь2 и Ы т.д., пока сумма шагов t в направлении оси У не станет равной коду толщины (и. 5).

Второй этап закончится, когда сум" ма шагов в направлении оси Х и У, зафиксированных в счетчиках формирователя 10 импульса конца интерполяции, станет равна нулю. Эта ситуация фиксируется формирователем 10, который формирует импульс на входе узла 1, переключающий последний в режим работы, соответствующий этапу 3 (фиг. 4).

6. Устройство работает по пп. 4 и 5 с той лишь разницей, что узел I управления счетчиками формирует импульс обратного счета на входе первого счетчика 9 при выполнении операции согласно п. 4.

На третьем этапе формируется группа точек, ограниченная треугольным контуром FDLi Сторона FD строится так же, как BF на втором этапе, но для построения отрезков Г d Г d

1 2 2 и т.д. число циклов интерполяции уменьшается на 1 для каждой последую" щей точки Г„, Г, что обеспечивает формирование контура CD параллельно оси У.

Третий этап оканчивается, когда на выходе переноса счетчика 9 формируется импульс, который поступает на вход узла 1 управления счетчиками, последний формирует импульс окончания интерполяции на своем выходе 21.

На этом работа устройства для формирования графических изображений завершается.

Схема блока 14 формирования адреса (фиг. 2) работает следующим образом.

При .поступпении из узла 1 управления счетных импульсов на соответствующие входы 54, 55 и 46 счетчиков 26 и 27 происходит модификация начального адреса, соответствующего начальной точке линии, при этом адреса точек в счетчиках 24 и 27 образуют шаговую траекторию контура линии. Так как в начале каждой ступеHH bb„, b

1 (фиг. 4 ), образующей контур, содержимое счетчиков 26 и 27 переписывает" ся в счетчики 28 и 29 соответственно, и, кроме того, в процессе формирования точек ступеней контура линии происходит одновременная модификация счетчиков 28 и 26 или 28 и 27, на выходах 22 и 23 формируются коды, соответствующие содержимому счетчиков 28 и 29. Однако в процессе цикла формирования внутренних точек, образу9 рщих толщину JlHHHH t 8 t2 8 э ° ° ° т и (фиг.4 ).

19 ? 2э ""э 1 1Ф модификацйя счетчйков 2о и 27 прекращается, а происходит лишь модификация счетчиков 28 и 29. После окончания последнего цикла, происходит пере-: пись содержимого счетчиков 26 и 27 в счетчики 28 и 29 соответственно, затем начинается цикл формирования, точек траектории контура и т.д.

Выходы Х„, У„ устройства должны быть подключены к адресным входам оперативной памяти, где накапливается образ формируемой линии, причем эта память должна быть с битовой

96923 10 адресацией. Накопленный в битовой памяти образ линии может быть затем считан на растровое регистрирующее чстоойство.

S Схема узла 1 .управления счетчиками (фиг. 3) генерирует набор выход-,ных сигналов в соответствии с на бором сигналов на входах IIJIM 30-32.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить область приме1 нения устройства за счет возможнос ти формирования качественного изображения линий произвольной толщины для прецезионных растровых.уст«

1g ройств размером дискрета от О, 125 мм.

Фиа f

)!96923

ll96923

Составитель Т. Ничипорович

Редактор Е. Папп Техред Т.Дубинчак Корректор Е. Сирохман

Заказ 7567/50 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЦ и открытий

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

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