DE3030888A1 - Digital line and frame oscillators - have accumulation counters connected into digital=analogue converters to produce sawtooth deflection waveform - Google Patents
Digital line and frame oscillators - have accumulation counters connected into digital=analogue converters to produce sawtooth deflection waveformInfo
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Abstract
Description
Nach dem Zeilenrasterverfahren arbeitende Bildaufnahme-Image recording working according to the line raster method
oder -wiedergabeanordnung Die Erfindung betrifft eine nach dem Zeilenrasterverfahren arbeitende Bildaufnahme- oder -wiedergabeanordnung mit einer Abtasteinrichtung, der ein horizontal- und ein bildfrequentes Sägezahnsignal zugeführt ist.or display device The invention relates to a line screen method working image recording or reproducing arrangement with a scanning device, to which a horizontal and a frame rate sawtooth signal is fed.
In der DE-OS 25 41 104 ist eine Schaltungsanordnung zum Darstellen von Digitalwerten als Diagramm auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes beschrieben, die einen Spalten-und einen Zeilenzähler enthält, welche synchron mit der Abtastung des Bildschirmes Taktimpulse aufsummieren, so daß ihr Stand die Bildschirmkoordinaten der jeweiligen Abtaststelle angibt. Als Sichtgerät ist ein Fernsehsichtgerät mit einer Kathodenstrahlröhre als Bildröhre verwendet. Ihr Elektronenstrahl wird in üblicher Weise mit Hilfe von zeilen- und bildfrequenten Sägezahnimpulsen abgelenkt, die auf eine Ablenkeinrichtung gegeben werden. Die Zählzyklen des Spaltenzählers sind gleich den Zeilenperioden, die Zählzyklen des Zeilenzählers gleich den Bildperioden. Die in einem Bildwiederholungsspeicher enthaltene Bildinformation und die Synchronsignale für das Sichtgerät werden in einer Videosignalsteuerung zu einem Signal gemischt, das zur Ansteuerung handelsüblicher Fernsehsichtgeräte geeignet ist und das im Sichtgerät in seine Komponenten Bildsignal und Synchronimpulse zerlegt wird. Die Synchronimpulse werden in Vertikal- und Horizontalsignale aufgeteilt. Jedes dieser Signale wird zum Einsynchronisieren eines Sägezahn-Oszillators verwendet. Da Sägezahn-Oszillatoren nur in einem bestimmten Frequenzbereich einsynchronisiert werden können, kann das Sichtgerät nur mit der vorgesehenen Norm, z. B. etwa 312 Zeilen und 50 Vollbilder pro Sekunde, betrieben werden.In DE-OS 25 41 104 a circuit arrangement is for display of digital values described as a diagram on the screen of a display device, which contains a column and a line counter, which are synchronized with the scan sum up the clock pulses of the screen, so that their status corresponds to the screen coordinates of the respective sampling point. A television viewer is included as a viewing device a cathode ray tube is used as a picture tube. Your electron beam will be in Usually distracted with the help of line- and frame-frequency sawtooth pulses, which are placed on a deflector. The counting cycles of the column counter are equal to the line periods, the counting cycles of the line counter are equal to the image periods. The image information contained in an image repetition memory and the synchronous signals for the display device are mixed into a signal in a video signal controller, that is suitable for controlling standard television viewing devices and that in the viewing device is broken down into its components image signal and sync pulses. The sync pulses are divided into vertical and horizontal signals. Each of these signals will used to synchronize a sawtooth oscillator. There sawtooth oscillators can only be synchronized in a certain frequency range can, can the display device only with the intended standard, z. B. about 312 lines and 50 Frames per second.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahme- oder -wiedergabevorrichtung zu schaffen, die im Vergleich zu den bekannten Anordnungen einfacher eingestellt und abgeglichen werden kann und die insbesondere leicht auf von der Fernsehnorm abweichende Zeilenzahlen sowie Bild- und Zeilenfrequenzen umschaltbar ist.The present invention is based on the object of providing an image recording or to create playback device, compared to the known arrangements can be set and calibrated more easily and in particular easily Line numbers as well as picture and line frequencies deviating from the television standard can be switched is.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this task with the in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.
In der neuen Anordnung werden die Abtastsignale fast vollständig digital erzeugt. Nur die Abtasteinrichtung, das sind bei Kathodenstrahlröhren die Ablenkspulen bzw.In the new arrangement, the scanning signals are almost entirely digital generated. Only the scanning device, in the case of cathode ray tubes, these are the deflection coils respectively.
-elektroden, wird mit einem analogen Signal angesteuert, wobei dieses quasi-analog sein kann, indem die Digital-Analog-Umsetzer ihre Ausgangs signale über geschaltete Halbleiterbauelemente liefern, die von den Digitalsignalen gesteuert sind.electrodes, is controlled with an analog signal, this can be quasi-analog by the digital-to-analog converter with their output signals Deliver via switched semiconductor components, which are controlled by the digital signals are.
Vorteile ergeben sich insbesondere bei der Fremdsynchronisation, da die externen Synchronisiersignale digital weiterverarbeitet werden. Dadurch ergibt sich eine gute Reproduzierbarkeit der Schaltung, Einstell- und Abgleicharbeiten entfallen weitgehend.There are advantages in particular in the case of external synchronization, since the external synchronization signals are digitally processed. This results in good reproducibility of the circuit, setting and balancing work largely omitted.
Im Falle von Datensichtgeräten wird die Bildinformation durchgehend digital verarbeitet. Nur in einer Endstufe wird das Signal dem Pegel der Kathodenstrahlröhre angepaßt. Mit dieser digitalen Verarbeitung erreicht man eine größere Bandbreite und damit eine bessere Zeichenschärfe des Bildes.In the case of data display devices, the image information is continuous digitally processed. Only in one output stage does the signal match the level of the cathode ray tube customized. With this digital processing one achieves a greater bandwidth and thus a better sharpness of the image.
Die neue Anordnung ermöglicht, Bildverzerrungen zu kompensieren, die z. B. infolge der Geometrie von Kathodenstrahlbildröhren davon herrühren, daß der Abstand des Auftreffpunktes des Elektronenstrahls auf den Bildschirm von einem Bezugspunkt nichtlinear abhängt von der Größe der Sägezahnsignale. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zur Korrektur dieser Bildverzerrungen zwischen den Horizontalzähler und den Horizontal-Digital-Analog-Umsetzer sowie zwischen den Vertikalzähler und Vertikal-Digital-Analog-Umsetzer je ein digitaler Funktionswandler geschaltet.The new arrangement enables image distortion to be compensated for z. B. due to the geometry of cathode ray tubes result from the fact that the Distance of the point of impact of the electron beam on the screen from a reference point non-linearly depends on the size of the sawtooth signals. After an advantageous Embodiment of the invention is to correct this image distortion between the Horizontal counter and the horizontal digital-to-analog converter as well as between the vertical counter and vertical digital-to-analog converter each have a digital function converter connected.
Die neue Anordnung kann dadurch nach dem Zwischenzeilenverfahren betrieben werden, daß dem Vertikal-Analog-Digital-Umsetzer bzw. dem Vertikalfunktionswandler als niederwertigstes Bit ein binäres Signal zugeführt ist, dessen Wert sich nach jeder Bildabtastung ändert. Dieses Bit kann mit dem Vertikalzähler dadurch gewonnen werden, daß dieser eine Kapazität hat, die gleich der Zeilenzahl eines Vollbildes ist, dessen erste Stufe ein 2 : 1-Untersetzer ist und dem ein weiterer 2 : 1-Untersetzer nachgeschaltet ist. Als Taktfrequenz wird ihm die doppelte Zeilenfrequenz zugeführt. Die erste Stufe wird bei der Weiterverarbeitung nicht berücksichtigt. Der Schaltzustand des nachgeschalteten 2 : 1-Untersetzers wird als niederwertigstes Bit dem Funktionswandler bzw. dem Vertikal-Digital-Analog-Wandler zugeführt.The new arrangement can thus be operated according to the interline method that the vertical analog / digital converter or the vertical function converter a binary signal is supplied as the least significant bit, the value of which follows every image scan changes. This bit can be obtained with the vertical counter that this has a capacity which is equal to the number of lines of a frame whose first stage is a 2: 1 coaster and another 2: 1 coaster is downstream. Double the line frequency is fed to it as the clock frequency. The first stage is not taken into account in further processing. The switching state of the downstream 2: 1 scaler is sent to the function converter as the least significant bit or fed to the vertical digital-to-analog converter.
Der Vertikal- und der Horizontalzähler können auch zur Steuerung des Bildaufbaus herangezogen werden, indem mit ihrem Stand z. B. die Darstellung von Bezugslinien, von alpha-numerischen Zeichen, von Graphiken usw. gesteuert wird, z. B. indem die Zähler den Adressenzähler eines Bildwiederholungsspeichers steuern oder selbst als Adressenzähler dienen. Umgekehrt kann natürlich auch ein etwa vorhandener Adressenzähler die Funktionen des Vertikal-und des Horizontalzählers mit übernehmen.The vertical and horizontal counter can also be used to control the Image structure are used by z. B. the representation of Reference lines, alphanumeric characters, graphics, etc. z. B. by the counters controlling the address counter of a frame buffer or even serve as an address counter. Conversely, an existing one can of course also be used Address counter also takes over the functions of the vertical and horizontal counter.
Anhand der Zeichnung, in der das Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels gezeigt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Ausgestaltungen und Vorteile näher beschrieben und erläutert.Based on the drawing, in which the basic circuit diagram of an exemplary embodiment is shown, the invention and further embodiments and Advantages described and explained in more detail.
Mit BR ist eine Kathodenstrahl-Fernsehbildröhre bezeichnet, auf deren Schirm Informationen dargestellt werden sollen, die in einem Bildwiederholungsspeicher BWS enthalten sind. Dieser kann über einen Datenbus DB von einem Prozessor geladen werden. Zwischen den Bildwiederholungsspeicher BWS und die Kathode der Bildröhre BR ist eine Bildsteuerung BS geschaltet, welche die digitalen Ausgangssignale des Bildwiederholungsspeichers BWS in zur Ansteuerung der Bildröhre BR geeignete Videosignale umsetzt.BR with a cathode ray television picture tube is referred to, on the Screen information to be presented in a refresh memory BWS are included. This can be loaded from a processor via a data bus DB will. Between the refresh memory BWS and the cathode of the picture tube BR an image control BS is connected, which the digital output signals of the Image repetition memory BWS in video signals suitable for controlling the picture tube BR implements.
Der Kathodenstrahl der Bildröhre BR wird zeilenweise von Magnetfeldern über den Bildschirm geführt, welche mit einer Horizontalablenkspule HL und einer Vertikalablenkspule VL, in denen jeweils ein sägezahnförmiger Strom fließt, erzeugt werden.The cathode ray of the picture tube BR is line by line of magnetic fields guided over the screen, which with a horizontal deflection coil HL and a Vertical deflection coil VL, in each of which a sawtooth-shaped current flows, is generated will.
Zur Erzeugung des horizontalfrequenten sägezahnförmigen Stromes ist zunächst ein Horizontal-Anfangswertregister HAW vorgesehen, welches über den Datenbus DB von einem Prozessor geladen werden kann. An dieses ist ein Horizontalzähler HZ angeschlossen, dessen Zähleingang über eine Taktleitung T Taktimpulse zugeführt werden. Sein Rücksetz- oder übernahmeeingang liegt an einer Leitung HS, auf welche Horizontal-Synchronisierimpulse gegeben werden können. An den Horizontalzähler HZ ist ein Horizontalfunktionswandler HFW angeschlossen, der im wesentlichen aus einem Speicher besteht, dem als Adresse der jeweilige Stand des Horizontalzählers zugeführt ist. Seine Ausgangswerte werden in einem Horizontal-Digital-Analog-Umsetzer HDA in ein Analogsignal umgesetzt, mit dem nach Verstärkung in einem Horizontaltreiber HT die Horizontal- ablenkspule HL gespeist ist. Der Horizontalfunktionswandler HFW dient dazu, den nichtlinearen Zusammenhang zwischen Strom durch die Ablenkspule HL und der Ablenkung des Elektronenstrahls in der Bildschirmebene der Röhre BR zu kompensieren.To generate the horizontal frequency sawtooth-shaped current is initially a horizontal initial value register HAW is provided, which via the data bus DB can be loaded by a processor. A horizontal counter HZ is attached to this connected, the counting input supplied via a clock line T clock pulses will. Its reset or takeover input is on a line HS on which Horizontal synchronization pulses can be given. To the horizontal counter HZ a horizontal function converter HFW is connected, which essentially consists of a Memory exists to which the respective status of the horizontal counter is supplied as an address is. Its output values are stored in a horizontal digital to analog converter HDA converted into an analog signal with which, after amplification in a horizontal driver HT the horizontal deflection coil HL is fed. The horizontal function converter HFW serves to establish the non-linear relationship between current through the deflection coil HL and the deflection of the electron beam in the screen plane of the tube BR compensate.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls in horizontaler Richtung erfolgt derart, daß der Horizontalzähler HZ an jedem Zeilenende mit einem Synchronisierimpuls auf der Leitung HS den Inhalt des Horizontal-Anfangswertregisters HAW übernimmt. über den Funktionswandler HEW, den Digital-Analog-Umsetzer HDA und den Treiber HT wird damit der Elektronenstrahl auf den Anfangspunkt der jeweils nächsten Zeile positioniert. Mit den Taktimpulsen auf der Leitung T wird der Horizontalzähler HZ schrittweise inkrementiert und damit der Elektronenstrahl horizontal entlang der Zeile über -en Bildschirm bewegt.The electron beam is deflected in the horizontal direction such that the horizontal counter HZ at each end of the line with a synchronization pulse takes over the content of the horizontal initial value register HAW on the line HS. via the function converter HEW, the digital-to-analog converter HDA and the driver HT the electron beam is thus on the starting point of the next line positioned. With the clock pulses on line T, the horizontal counter HZ incremented gradually and thus the electron beam horizontally along the Line moved across the screen.
In vertikaler Richtung wird der Elektronenstrahl entsprechend abgelenkt. Über den Datenbus DB wird ein Vertikal-Anfangswertregister VAW vom Prozessor geladen. Nach Abtastung des Bildschirmes wird dem Rücksetz- oder über nahmeeingang des Vertikalzählers VZ über eine Leitung VS ein Ubernahmeimpuls zugeführt, auf den er den Inhalt des Vertikal-Anfangswertregisters VAW übernimmt. über einen Vertikalfunktionswandler, einen Vertikal-Digital-Analog-Umsetzer VDA sowie einen Vertikaltreiber VT wird damit die Vertikalablenkspule VL mit einem solchen Strom gespeist, daß der Elektronenstrahl auf die oberste, dem Stand des Vertikalzählers VZ entsprechende Zeile positioniert. Im folgenden wird der-Vertikalzähler VZ mit den von der Leitung HS kommenden, horizontalfrequenten Impulsen inkrementiert und damit der Elektronenstrahl vertikal Zeile für Zeile über den Bildschirm bewegt. Der Vertikalfunktionswandler VFW hat entsprechend dem Horizontalfunktionswandler HFW die Aufgabe, die vertikale Bildröhrengeometrie zu korrigieren. Der vertikale Digi- tal-Analog-Umsetzer wandelt das Ausgangssignal des Funktionswandlers VFW in einen analogen Wert um, der über den Vertikaltreiber der Vertikalablenkspule VL zugeführt wird.The electron beam is deflected accordingly in the vertical direction. A vertical initial value register VAW is loaded from the processor via the data bus DB. After scanning the screen, the reset or take over input of the vertical counter VZ fed a takeover pulse via a line VS, to which he the content of the Vertical start value register VAW takes over. via a vertical function converter, a vertical digital-to-analog converter VDA and a vertical driver VT are thus used the vertical deflection coil VL fed with such a current that the electron beam positioned on the top line corresponding to the reading of the vertical counter VZ. In the following, the vertical counter VZ with the horizontal frequencies coming from the line HS Pulses are incremented and thus the electron beam moves vertically, line by line moves the screen. The vertical function converter VFW has the same as the horizontal function converter HFW was given the task of correcting the vertical picture tube geometry. The vertical one Digital tal-analog converter converts the output signal of the function converter VFW into an analog value that is generated via the vertical driver of the vertical deflection coil VL is supplied.
Die Anodenspannung und die Hochspannung für die Bildröhre BR werden in einer Einheit AS erzeugt, die in bekannter Weise von horizontalfrequenten Impulsen derart gesteuert ist, daß bei Ausfall der Horizontal- oder Vertikalablenkströme die Ausgangsspannung verschwindet.The anode voltage and the high voltage for the picture tube BR become in a unit AS generated in a known manner by horizontal-frequency pulses is controlled such that if the horizontal or vertical deflection currents fail the output voltage disappears.
Für das Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß es sich um ein Datensichtgerät handelt. Die Daten sind dem Bildwiederholungsspeicher BWS über den Datenbus DB zugeführt. Er erhält ferner das Taktsignal von der Leitung T, z. B. zur Versorgung des Punktschieberegisters. Es wird damit erreicht, daß der Elektronenstrahl an den durch den Stand des Horizontalzählers HZ vorgegebenen Stellen hellgetastet werden kann. Da die Zähler HZ, VZ jeweils die Koordinaten des Auftreffpunktes des Elektronenstrahls auf den Bildschirm angeben, können die Daten so abgespeichert werden, daß sie, von den Zählern HZ, VZ gesteuert, an den gewünschten Stellen auf dem Bildschirm dargestellt werden. Hierbei können die Zähler HZ, VZ unmittelbar als Adressenzähler dienen. Sie können aber auch gesonderte Adressenzähler des Bildwiederholungsspeichers BWS freigeben und darüber hinaus zur beliebigen Bildschirmeinteilung herangezogen werden.It is assumed for the exemplary embodiment that it is a data display device acts. The data are fed to the image repetition memory BWS via the data bus DB. He also receives the clock signal from line T, e.g. B. to supply the point shift register. It is thereby achieved that the electron beam to the by the level of the horizontal counter HZ specified places can be lighted. Since the counters HZ, VZ each have the Specify the coordinates of the point of impact of the electron beam on the screen, the data can be stored in such a way that they are controlled by the counters HZ, VZ, in the desired places on the screen. Here you can the counters HZ, VZ serve directly as address counters. But you can also use separate Release the address counter of the image repetition memory BWS and also for any screen layout can be used.
Die beschriebene Anordnung kann dadurch nach dem Zwischenzeilenverfahren betrieben werden, daß dem Vertikalfunktionswandler VFW als niederwertigstes Bit ein binäres Signal zugeführt wird, das sich nach jeder Bildabtastung ändert. Dieses Signal kann aus den Vertikalsynchronimpulsen auf der Leitung VS genommen werden, indem diese einem 2 : 1-Untersetzer US zugeführt sind. Es kann aber auch über eine Leitung IL von außen zugeführt werden.The arrangement described can thereby be carried out using the interline method operated that the vertical function converter VFW as the least significant bit a binary signal is supplied which changes after each image scan. This Signal can be taken from the vertical sync pulses on line VS, by feeding them to a 2: 1 coaster US. It can but can also be supplied from the outside via a line IL.
Auf gesonderte Treiberschaltungen HT, VT kann verzichtet werden, wenn die Digital-Analog-Umsetzer HDA, VDA die Ausgangssignale mit ausreichender Leistung, z. B. über geschaltete Transistoren, abgeben. Ein etwaiger treppenförmiger Verlauf der Ströme durch die Ablenkspulen HL, VL führt zu keinen Bildstörungen.Separate driver circuits HT, VT can be dispensed with if the digital-to-analog converter HDA, VDA the output signals with sufficient power, z. B. via switched transistors. A possible step-shaped course of the currents through the deflection coils HL, VL does not lead to any image disturbances.
Nach der bisherigen Beschreibung wird das Ausführungsbeispiel von externen Impulsgebern gesteuert. Es ist aber auch möglich, daß die Anordnung selbständig arbeitet, indem die Taktimpulse von einem internen Taktgeber TG erzeugt werden. Erreicht der Horizontalzähler HZ einen vorgegebenen Zählerstand, übernimmt er den Inhalt des Horizontal-Anfangswertregisters HAW und gibt gleichzeitig einen Impuls auf den Zähleingang des Vertikalzählers VZ.According to the description so far, the embodiment of controlled by external pulse generators. But it is also possible that the arrangement is independent works by generating the clock pulses from an internal clock generator TG. If the horizontal counter HZ reaches a specified count, it takes over the Contents of the horizontal initial value register HAW and gives a pulse at the same time to the counter input of the vertical counter VZ.
Erreicht dieser einen vorgegebenen Zählerstand, der der Zeilenzahl eines Bildes entspricht, übernimmt er den Inhalt des Vertikal-Anfangswertregisters VAW. Ist die letzte Stufe des Vertikalzählers VZ ein 2 : 1-Untersetzer, so kann von diesem das Signal abgenommen werden, das für den Zwischenzeilenbetrieb als niederwertigstes Bit dem Funktionswandler VFW zugeführt wird.If this reaches a specified counter reading, that of the number of lines corresponds to an image, it takes over the contents of the vertical initial value register VAW. If the last stage of the vertical counter VZ is a 2: 1 coaster, then from this the signal can be picked up, which is the lowest value for interline operation Bit is fed to the function converter VFW.
6 Patentansprüche 1 Figur Zusammenfassung Nach dem Zeilenrasterverfahren arbeitende Bildaufnahme-oder -wiedergabeanordnung Zum Erzeugen der sägezahnförmigen Ablenksignale für eine Fernsehbildröhre (BR) ist ein Horizontalzähler (HZ) vorgesehen, der während jeder Zeilenperiode Taktimpulse mit im Vergleich zur Horizontalfrequenz hoher Frequenz aufsummiert. Ferner ist ein Vertikalzähler (VZ) vorhanden, der während jeder Bildperiode zeilenfrequente Impulse aufsummiert. Den beiden Zählern (HZ, VZ) ist je ein Digital-Analog-Umsetzer (HDA, VDA) nachgeschaltet, von dessen Ausgangssignal das horizontalfrequente bzw. bildfrequente Sägezahnsignal abgeleitet ist. Zur Korrektur der Kissenverzerrung ist zwischen die Zähler (HZ, VZ) und die Digital-Analog-Umsetzer je ein digitaler Funktionswandler (HFW, VEW) geschaltet.6 claims 1 figure Summary After the Image pick-up or display device operating in line-raster mode For generating of the sawtooth deflection signals for a television picture tube (BR) is a horizontal counter (HZ) provided, the clock pulses with compared to the during each line period High frequency horizontal frequency summed up. Furthermore, a vertical counter (VZ) present, which sums up line-rate pulses during each frame period. The Both counters (HZ, VZ) are followed by a digital-to-analog converter (HDA, VDA), of its output signal the horizontal-frequency or frame-frequency sawtooth signal is derived. To correct the pincushion distortion, between the counters (HZ, VZ) and the digital-to-analog converter each have a digital function converter (HFW, VEW) switched.
Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind Datensichtgeräte.The main field of application of the invention are data display devices.
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| DE-Z: Funk-Technik 36, 1981, H.2, S.49-52 * |
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