Алгоритм работы и структурная схема. Телевизионная приставка " Скачки" позволяет получить на экране теле­визора

 

Телевизионная приставка " Скачки" позволяет получить на экране теле­визора игровую ситуацию, аналогичную состязанию наездников в преодолении препятствий.

Для вывода изображения игры — получения идентичных изображений в раз­личных непересекающихся между собой частях (зонах) телевизионного растра — применяется метод (принцип) зоновой коммутации. Он обеспечивает последова­тельную во времени обработку и формирование сигналов, что позволяет в итоге значительно сократить число логических устройств в приставке.

                    

Рис. 61. Упрощенный алгоритм работы телеигры " Скачки": 1 — выбор режима; 2 — наличие импульса; 3 — счет зон; 4 — включение канала л-го игрока; 5 — обработка и формирование сигналов; 6 — достижение фи­ниша

Рис. 62. Алгоритм создания динамических изо­бражений в игре " Скачки": 5.1. — включение изображений первой группы; 5.2 — включение прыжка; 5.3 — включение изображений первой и второй групп; 5.4 — преодоление препятствия; 5.5 — включение изображений третьей группы; 5.6 — смещение влево; 5.7 — смещение вправо

 

Телевизионный растр разделяется на зоны с помощью импульсов коммутации зон (импульсов ЗН), временное положение которых относительно кадровых (или строчных) импульсов должно быть жестко определено. Игровое поле разбито на четыре горизонтальные зоны (дорожки), на которых находятся " всадники", управ­ляемые игроками. Изображения дорожек выполнены в виде штриховых линий, на которые через отдельные интервалы нанесены препятствия (вертикальные отмет­ки). На игровом поле имеется также отметка " финиша" (прямоугольник). В ис­ходном состоянии у линии старта на каждой светлой дорожке изображен силуэт лошади с наездником (в профиль). По команде " Пуск" включается блок горизон­тального смещения (справа налево) изображения дорожек с препятствиями, а блок мультипликации формирует бег лошадей.

Рис. 63. Структурная схема игровой приставки " Скачки"

 

Во время игры каждый играющий управляет одной кнопкой, включая которую можно имитировать прыжок лошади с всадником. При удачном прыжке лошадь с всадником перемещается слева направо, при преждевременном или запоздалом нажатии кнопки игроком лошадь ударяется о препятствие и перемещение замедля­ется — неудачный прыжок. При значительном числе неудачных прыжков обратное смещение всадника с лошадью может вновь привести его на линию старта.

Упрощенная схема алгоритма игровой приставки " Скачки" показана на рис. 61. В начале игры производится выбор режима (блок 1), т.е. выбирается скорость перемещения препятствий и пропорциональная ей скорость прыжка лошади. Нали­чие импульсов зон коммутации определяется блоком 2, а счет импульсов коммута­ции зон и определение номера зоны — счетчиком номера зоны (блок 3). Установка этого счетчика в нулевое состояние во время прохождения кадрового синхроим­пульса не показана. Блок 3 включает канал игрока, а блок 5 осуществляет обработ­ку и формирование соответствующих динамических сигналов. Блок 6 проверяет условие достижения финиша. При выполнении этого условия любым из наездников формируется сигнал окончания игры. Невыполнение заданного условия приводит к повторению описанного цикла.

Данная схема не поясняет обработку и формирование динамических сигналов, поэтому необходимо дополнительно рассмотреть алгоритм обработки входных сигналов для одной выбранной зоны (рис. 62).

Динамическое изображение всадника с лошадью формируется методами теле­визионной мультипликации из трех групп изображения. В первую группу входят изображения, имитирующие перемещение лошади в отсутствие препятствия (га­лоп) и соответствующее положение наездника. При нажатии игроком кнопки включается вторая группа изображений, имитирующая прыжок лошади с прижа­тым к ней наездником. При несвоевременном нажатии кнопки включается третий вид изображений, имитирующих падение наездника. Включение третьего вида изображений автоматически приводит к смещению формируемого изображения влево и через некоторое время к включению первого вида изображений.

Последующая часть алгоритма реализует удачные действия игрока и успешное преодоление препятствий. После успешного преодоления препятствия формируе­мое изображение смещается вправо и включается первый вид изображений.

Структурная схема приставки приведена на рис. 63. Синхрогенератор СГ выра­батывает сигналы синхронизации и наборы сигналов х и у. Сигналы х и у исполь­зуются в формирователе дорожек ФД, финиша ФФ и препятствий ФПр. Счетчик зон СчЗ кодирует горизонтальные зоны и обеспечивает поочередную обработку сигналов. Графогенератор ГГ формирует в каждой зоне динамическое изображе­ние лошади и наездника. Узел управления прыжком УПр воспроизводит код всех фаз прыжка лошади. Положение лошади по горизонтали определяется узлом по­ложения УПл. Алгоритм игры реализуется программным блоком ПБ. Звуковые эф­фекты создаются формирователем звуковых эффектов ФЭ. В смесителе См проис­ходит смешение сигналов синхронизации с сигналами дорожек, финиша, препят­ствий и лошадей. С выхода " Изображение" сигнал изображения можно подать на усилитель черно-белого телевизора или на ГРЧ. С выхода формирователя цвето­вых сигналов ФЦ сигналы подаются на усилители сигналов изображения цветно­го телевизора.

Графогенератор

 

Графогенератор является основным узлом, определяющим сложность игровой приставки в целом. Как известно, синхрогенератор создает на растре дискретную сетку частот, где положение каждого элемента изображения фиксиро­вано и привязано к коду переменных х и у. В данном случае изображение лошади и наездника на всех фазах прыжка умещается в матрице, содержащей 8X10 эле-ментрв (рис. 64).

Такое изображение формируется логической матрицей, для управления кото­рой необходим блок выборки адреса, представляющий собой дешифратор, число выходов которого равно числу входов логической матрицы. Чтобы получить изображение в определенном месте экране, необходим узел тактирования, преобра­зующий параллельный выходной код логической матрицы в последовательный код элементов изображения. Таким образом, блок выборки адреса должен иметь де­сять, а узел тактирования восемь разрядов.

Рис. 64. Матрица графогенератора для разных фаз прыжка лошади

Рис. 65. Принципиальная схема узла тактирования и блока выборки адреса

 

Принципиальная схема узлов, обслуживающих логическую матрицу, показана на рис. 65. Узел тактирования выполнен на микросхемах D3, D4 и элементах D1.1, D2.1 — D2.3, блок выборки адреса — на микросхемах D6, D7 и элементах D2.4, D5.1, D5.2, D5.4, D1.2. Их совместную работу удобно рассматривать с момента совпадения импульсов y_s и 7₈ на элементе D2.3. При совпадении импульсов на вы­ходе D2.3 появляется отрицательный импульс, который изменяет состояние триг­гера на элементах D2.1, D2.2. Снимается блокировка по входам R триггеров D3, D4.1 и открывается элемент D2.4. Начальное состояние триггеров узла тактирова­ния 000, и в момент прихода импульса сравнения Ср с узла положения лошади на элемент D4.2 срабатывает триггер на элементах D5.1, D5.2. На входе R0 счетчика D6 устанавливается нуль, и импульсы х₀, поступающие на вход С1, подсчитывают-cr счетчиком, С выходов D6 четырехразрядный код поступает на дешифратор D7, на выходе которого формируется набор сигналов выборки адреса Ох — 9х. По окончании действия сигнала 9х формирователь на элементах D1.2, D5.4 выраба­тывает короткий отрицательный импульс, по которому триггер D5.1, D5.2 воз­вращается в исходное состояние. Счетчик блокируется, а на выходе подтверждается код 0000, по которому дешифратором выбирается шина Ох. Работа логической мат­рицы при этом не искажается, так как по этому адресу элемент изображения не возбуждается (см. рис. 64).

На вход триггера D3.1 поданы сигналы у₂, поэтому узел тактирования также последовательно принимает состояния от 000 до 111. В каждом из восьми тактов происходит запуск блока выборки адреса по приходу импульса Ср. По окончании цикла тактирования с прямого выхода D-триггера D4.1 снимается импульс, по ко­торому после дифференцирования цепью R1, R2, С1 триггер D2.1, D2.2 возвра­щается в первоначальное состояние. Повторный запуск возможен только после следующего прихода импульсов y_s, y_a. Из рис. 66 видно, что узел тактирования запускается 4 раза в течение одного кадра, что соответствует формированию изо­бражения на четырех дорожках.

Рис. 66. Зоны формирования изображения матрицы

 

Из рассмотрения рис, 64 следует, что для изображения бегущей лошади и наезд­ника необходимо подсветить 21 элемент изображения. При прыжке изображение должно смещаться вверх по вертикали на один элемент в первой фазе прыжка, на два элемента — во второй и на один элемент — в третьей. Наиболее просто это мож­но реализовать с помощью мультиплексирования сигналов, соответствующих эле­ментам изображения матрицы.

Принципиальная схема логической матрицы приведена на рис. 67. На рис. 67, а показана часть матрицы, которая по управляющим сигналам формирует шесть групп элементов изображения (1 — 6 гр), соответствующих шести строкам по вертикали - со второй по седьмую. Элементы D1.1, D2.1 и D1.2, D2.2 формируют вторую строку матрицы. На вход указанных элементов поступают сиг­налы с блока выборки адреса и с де­шифратора прыжка, показанного на рис. 68. На вход дешифратора D1 мо­гут быть поданы следующие кеды двоичных разрядов: 00 — бег лоша­ди; 01 — начало (первая фаза) прыж­ка; 10 — середина (вторая фаза) прыжка; 11 — окончание (третья фа­за) прыжка. На выходе дешифрато­ра прыжка формируется ряд сигна­лов, необходимых для перекодиров­ки логической матрицы в процессе смены зон (более подробно рассмот­рено далее) и при прыжке. Третья строка матрицы формируется элементами D3.1, D3.2 и D4.2 (см. рис. 67, а). Сигнал " Сбой" возникает при неудачном прыжке и, закрывая элементы D2.1, D2.2 и D3.2, приводит к временному исчезновению изображения наездника на экране. Четвертая строка формируется элементами D3.3, D3.4, D1.3, D4.3 и D5.2; пятая — триггером на элементах D5.3, D5.4 и элементами D1.4, D2.3, D7.1; шестая — элементом D8.1 и элементами D1.5, D1.6, D7.2, D7.3. Последняя, седьмая, строка формируется элементами D9.2, D9.3 и D4.1, D6.1 в фазе бега лошади и эле­ментами D7.4, D9.1 в фазе прыжка. На элементе D8.2 происходит логическое сум­мирование элементов строки. Имитация бега лошади создается поочередным пере­ключением элементов D6.1, D4.1 импульсами из формирования препятствий с час­тотой около 1, 5 Гц.

 

Рис. 67. Принципиальная схема логической матрицы

Рис. 68. Принципиальная схема де­шифратора

 

Шесть групп сигналов подаются далее на коммутатор прыжка (рис. 67, 6), ко­торый по командам от дешифратора прыжка сдвигает все строки матрицы на од­ну или две строки вверх. Коммутатор прыжка выполнен на микросхемах D1 — D4, ГЛ5, D7 и элементах D5.1, D8.1. В коммутаторе происходит образование полных восьми строк по вертикали, при этом нулевая строка снимается с выхода элемен­та D5.1, первая — с микросхемы D1 и т.д. до седьмой строки, которая выводится через элемент D8.1. Сигналы восьми строк поступают на входные шины мульти­плексора D9, который преобразует параллельный код с выхода коммутатора прыж­ка в последовательный код вывода строк по адресным сигналам с узла тактирова­ния. С выхода мультиплексора D9 положительные импульсы изображения лошади и наездника поступают в блок логических операций.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: