|
|
|
|
|
УСТРОЙСТВО ВВОДА-ВЫВОДА ИЗОБРАЖЕНИЙ
ДЛЯ ЭВМ "ЭЛЕКТРОНИКА-60"
А.В.Корябин, О.Ю.Недопекин, Л.Л.Шенявский, В.И.Шмальгаузен
Задача ввода оптического изображения в ЭВМ возникает в процессе проведения исследований по интерферометрии, голографии, контроле поверхности оптических элементов и распознавании образов.
При этом возможность варьирования алгоритмов обработки изображения на ЭЦВМ позволяет решать широкий круг задач, трудновыполнимых аппаратными методами, а непосредственный ввод изображения с кинокамеры (или другого фотодатчика), минуя ступень фотографирования, многократно ускоряет процесс исследования и дает возможность проводить оперативный контроль исследуемого процесса. К устройству ввода изображения в ЭВМ предъявляются следующие основные требования: 2) достаточное быстродействие, так как ширина частотной полосы видеосигналов телевизионного типа достигает 4-5 мГц; 2) наличие буферной памяти, запись в которую оцифрованного изображения происходит синхронно с поступлением видеосигнала, а ввод в ЭВМ - в более медленном темпе работы ЭВМ; 3) желательно иметь возможность вывода обработанного изображения на видеомонитор.
В докладе описывается устройство ввода-вывода телевизионного изображения, предназначенного для работы с широко распространенной микро-ЭВМ "Электрояика-60" , которая может входить в состав вычислительных комплексов разной архитектуры, имеет большой ассортимент стандартных интерфейсов и совместима с более модными ЭВМ серии СМ. Описываемое устройство (рис.) представляет собой блок буферной памяти емкостью 256х256 байт, входной буферный усилитель, АЦП, блок синхронизации и управления, ЦАП и выходной видеоусилитель. С помощью двух видеомониторов контролируются текущее входное изображение и кадр, записанный в буферную память. Структурная схема устройства в основном аналогична описанному в /1/.
- 228 -
Устройство может работать как со стандартной телекамерой с ЭЛТ типа "видикон", так и ПЗС-камерой, подобной описанной в /2/. При работе с камерой "видикон" в буферную память записывается 256 из 312 строк стандартного полукадра, а при работе с камерой на ПЗС-матрице типа К1200ЦМ - 144 строки по 232 элемента. Синхронизация устройства во время записи информации, осуществляемой по команде из ЭВМ или вручную - кнопкой, произносится с помощью строчных и кадровых импульсов, поступающих из телекамеры.
Видеосигнал с камеры через входной видеоусилитель на м/схеме К544УД2Б поступает на 6-разрядное быстрое АЦП (типа 1107ПВ1), выходные коды которого через коммутаторы и буферные инверторы подаются на входы м/схем динамической памяти типа К565РУ5. Блок управления синхронизации собран на м/схемах широко распространенной серии k155. Для достижения необходимой скорости записи использован строчный режим работы памяти.
Рис.
После окончатся записи информация в буферную память устройство переходят в режим периодического считывания информации на видеомонитор. При этом строка в 256 элементов считывается за 50 мкс, интервал между строками - 14 мкс, что соответствует длительности
- 229 -
стандартной телевизионной строки. Регенерация записанной в память информации производится во время строчных импульсов со скоростью 34 строки за импульс, что позволяет полностью регенерировать память за 0.51 мс.
Считываемые из памяти в строчном режиме коды поступают на входы ЦАП, собранного по схеме суммирующего усилителя на м/схеме К544УД2Б и через эмиттерный повторитель видеосигнал подается на вход второго контрольного видеомонитора.
Поэлементное считывание записанной в устройство информации в ЭВМ "Электроника-60" осуществляется с помо1цыо стандартного интерфейса параллельного обмена И2 (или И1). В выходном регистре интерфейса выставляется 16-разрядный адрес считываемой ячейки буферной памяти, при этом сигнал ВЫВОД ДАННЫХ инициирует считывание информации по заданному адресу в выходной 8-разрядный буферный регистр (м/схема К589ИР12). Минимальное время считывания-500 мкс.
Так как режиму регенерации отдан приоритет, то при поступлении сигнала ВЫВОД ДАННЫХ во время строчного импульса приход запроса "запоминается" и считывание по заданному адресу производится сразу после окончания регенерация. Считывание информация и запись её в буферный регистр устройства сопровождаются установлением разряда 00 регистра состояния карты И2 (pc И2) в "О". После .поступления данного сигнала по команде ВВОД ДАННЫХ информация появляется на выходе буферного регистра и считывается платой И2, при этом разряд 00 pc И2 возвращается в состояние "1". После этого цикл считывания может быть повторен. Средняя скорость считывания элементов из строки, записанного изображения составляет ~25 мкс, т.е. одна строка считывается в ЭВМ за время чуть большее 5 мс.
Описанное устройство может быть использовано для визуализации обработанного в ЭВМ изображения путем записи его в буферную память и последующей выдачи на видеомонитор. Запись информации на ЭbМ "Электроника-60" в устройство буферной памяти осуществляется через интерфейс , собранный на базе карты И5 (карта пользователя), который отличается от И2 наличием 2-х выходных регистров: регистра данных и регистра адреса. Посылаемые из ЭВМ данные с карты И5 поступают на входной регистр данных буферного устройства,
- 230 -
где запоминаются. После этого в регистре адреса И5 выставляется адрес к посылается сигнал, аналогичный сигналу ВЫВОД ДАННЫХ карты И2, после чего либо производится запись информации по заданному адресу, либо устройство "ждет конца регенерации" и запись производится по её окончании. Средняя продолжительность цикла записи 45 мкс.
Конструктивно устройство оформлено в виде отдельного блока - вставки в стопку "Вишня" и собрано на трех печатных платах: плата памяти, плата управления и плата аналогового ввода-вывода. Для электропитания устройства используются следующие напряжения: +5В (2А), ±
15 В (по 30 мА) и -6В (200 мА). В качестве видеомонитора может быть использован любой телемонитор, телевизионный приемник или осциллограф с шириной полосы по входу подсвета яркости не менее 4.5 мГц.
Литература
1. Журавлев В.И., Шинкевич С.Д. Тезисы докладов vii Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Томск. 1982, ч.ii, с.339.
2. Володин В.А. и др. Электронная промышленность, 1982, № 7.
|
|
|
|
|
|
|
|
Copyright
© 1999-2004 MeDia-security,
webmaster@media-security.ru
|
|
|