DE3443469A1

DE3443469A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ADAPTING A COMPUTER TO A COLOR MONITOR

Info

Publication number: DE3443469A1
Application number: DE19843443469
Authority: DE
Inventors: Gerald Dipl.-Ing. 3200 Hildesheim Gronau
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1986-05-28
Also published as: ATE59110T1; EP0182988A3; EP0182988B1; DE3580903D1; EP0182988A2

Abstract

In this arrangement, three digital colour signals and a digital intensity signal are each supplied to one inverting switchable limiter amplifier and the outputs of the limiter amplifiers provided for the digital colour signals and the output of the limiter amplifier provided for the digital intensity signal are connected to resistance matrices, colour signals with the aid of which the analog value suitable for the colour monitor are derived.

Description

R.Nr. 1838 2 15.11.84R.No. 1838 2 11/15/84

BLAUPUNKT-WERKE GMBH, 3200 HildesheimBLAUPUNKT-WERKE GMBH, 3200 Hildesheim, Germany

Schaltungsanordnung zur Anpassung eines Computers an einen Farbmonitor Circuit arrangement for adapting a computer to a color monitor

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a circuit according to the type of the main claim.

Computer weisen zum Anschluß an Farbmonitore Ausgänge für die Farbsignale aus. An diesen Ausgängen stehen jeweils für die Farben Rot, Grün und Blau digitale Signale, das heißt Signale, welche nur zwei Werte annehmen können, an. Jedes dieser Signale zeigt also lediglich an, ob die entsprechende Farbe auf dem Bildschirm aufleuchten oder nicht aufleuchten soll. Durch Kombination dieser drei Grundfarben sind insgesamt acht Farben einschließlich Schwarz und Weiß möglich.Computers have outputs for the color signals for connection to color monitors. Each of these outputs has for the colors red, green and blue digital signals, that is, signals that can only assume two values. Each of these signals only indicates whether the corresponding color should light up or not light up on the screen. By combining these three Basic colors are a total of eight colors including black and white.

Eine Weiterentwicklung stellt ein zusätzlicher Computerausgang für ein die Intensität darstellendes viertes digitales Signal dar. Dadurch ist es möglich, insgesamt 16 Farben auf dem Monitor darzustellen.A further development is an additional computer output for a fourth digital output representing the intensity This makes it possible to display a total of 16 colors on the monitor.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung anzugeben, welche aus den vier digitalen Signalen am Ausgang eines Computers drei zur Steuerung des Monitors erforderliche analoge Farbwertsignale gewinnt.The object of the present invention is to provide a circuit indicate which of the four digital signals at the output of a computer three are required to control the monitor analog color value signals wins.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Anpassung der digitalen Ausgänge eines Computers an die analogen Eingänge eines Farbmonitors mit sehr geringem schaltungstechnischen Aufwand erfolgt. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß auch die Energieaufnahme dieser Schaltung recht gering ist. Schließlich ist die Farbwiedergabe in weiten Grenzen unabhängig von Pegelschwankungen der digitalen Signale.The circuit arrangement according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the adaptation of the digital outputs of a computer to the analog inputs of a color monitor with very little circuitry effort. As another The advantage is that the power consumption of this circuit is also quite low. Finally, it's color rendering largely independent of level fluctuations in the digital signals.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich. Besonders vorteilhaft ist, die Eingänge für die digitalen Signale mit Schutzschaltungen zu versehen, da die entsprechenden Ausgangssign"Ie der verschiedenen Computer im Hinblick auf die AmplitL.de und den Gleichspannungspegel nicht in jedem Fall der Norm entsprechen.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the Circuit arrangement specified in the main claim is possible. It is particularly advantageous to provide the inputs for the digital signals with protective circuits, since the corresponding Initial design "Ie of the various computers in terms of on the AmplitL.de and the DC voltage level do not always correspond to the norm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels, Fig. 2 zeigt ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels in detaillierter Darstellung.An embodiment of the invention is shown on the basis of the figures and explained in more detail in the following description.
FIG. 1 shows a block diagram of the exemplary embodiment, FIG. 2 shows a circuit diagram of the exemplary embodiment in a detailed representation.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are provided with the same reference symbols in the figures.

Den Eingängen 1, 2, 3 und 4 der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 werden vom Computer die digitalen Signale R., G., B. und I. (rot, grün, blau und Intensität) zugeführt. Diese Signale sind an sich Ausgangssignale von TTL-Schaltungen und sollten daher je nach logischem Wert 0 oder 5 V betragen. Bei manchen Computern sind jedoch den TTL-Schaltungen Treiberstufen nachgeschaltet, welche entweder eine größere Signalamplitude und/oder einen negativen Gleichspannungswert aufweisen. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 sind daher Schutzschaltungen 5, 6, 7 und 8 vorgesehen, um die nachfolgenden Schaltungen vor zu hohen bzw. negativen Spannungen zu schützen. Eine Ausführungsform einer solchen Schutzschaltung ist in Fig. 2 näher erläutert.According to inputs 1, 2, 3 and 4 of the circuit arrangement Fig. 1, the digital signals R., G., B. and I. (red, green, blue and intensity) supplied. These signals are output signals from TTL circuits and should therefore be 0 or 5 V. In some computers, however, the TTL circuits are followed by driver stages, which either have a larger signal amplitude and / or a negative DC voltage value. In the circuit arrangement According to FIG. 1, protection circuits 5, 6, 7 and 8 are therefore provided in order to prevent the following circuits to protect high or negative voltages. One embodiment of such a protection circuit is shown in FIG explained in more detail.

Die nunmehr in ihrem Pegel.ber.eich begrenzten Signale R,, G., B, und I. gelangen zu je einem ersten invertierenden schaltbaren Begrenzerverstärker 9, 10, 11 und 12. Diese schaltbaren Begrenzerverstärker - im Englischen Tri-State-Buffer genannt - sind in der digitalen Signalverarbeitung häufig gebrauchte Elemente, welche üblicherweise dazu vorgesehen sind, digitale Signale, welche aus einer Quelle höherer Impedanz stammen, an weitere Einrichtungen (Schaltungen, Leitungen) mit niedriger Impedanz weiterzjleiten. Außer einem Eingang und einem Ausgang weisen die schaltbaren Begrenzerverstärker einen Schalteingang auf, mit dessen Hilfe der Signalfluß unterbrochen werden kann. Legt man an diesen Schalteingang einen Η-Pegel an, wird der Ausgang hochohmig, so daß der Ausgang denjenigen Pegel annimmt, welcher beispielsweise über einen Widerstand zugeführt wird.The now limited in their level range signals R ,, G., B, and I. each reach a first inverting switchable limiter amplifier 9, 10, 11 and 12. These Switchable limiter amplifiers - called tri-state buffers in English - are used in digital signal processing frequently used elements, which are usually provided for digital signals coming from a source higher impedance originate, forward to other devices (circuits, lines) with lower impedance. In addition to an input and an output, the switchable limiter amplifiers have a switching input with whose help the signal flow can be interrupted. If you apply a Η level to this switching input, the Output high impedance, so that the output assumes the level that is supplied, for example, via a resistor will.

Derartige schaltbare Begrenzerverstärker, welche zusätzlieh die Signale noch invertieren, sind nun in die Zuleitungen der Farbsignale und des Intensitätssignal eingefügt. Such switchable limiter amplifier, which additional inverting the signals are now inserted into the leads for the color signals and the intensity signal.

Sie erfüllen drei Aufgaben:They perform three tasks:

- Sie erzeugen eine von der Amplitude der zugeführten
digitalen Signale unabhängige Signalamplitude,- They generate one of the amplitude of the fed
digital signals independent signal amplitude,

- sie erzeugen invertierte digitale Farbsignale, welche zur Ansteuerung einer weiter unten beschriebenen Schaltung benötigt werden,- They generate inverted digital color signals, which are used to control a circuit described below are needed

- sie ermöglichen eine Austastung der digitalen Farbsignale, da die vom Computer abgegebenen Farbsignale im allgemeinen eine für einen Farbmonitor zu kleine Austastlücke aufweisen.- They enable the digital color signals to be blanked, since the color signals emitted by the computer are generally too small for a color monitor exhibit.

Zur Erzeugung der normgerechten Ausgangssignale wird
über einen Eingang 13 ein geeigneter Impuls, beispielsweise der in einem Farbmonitor ohnehin vorhandene Sandcastle-Impuls zugeführt. Nach entsprechender Aufbereitung in der Schaltung 14 wird der Impuls den Schalteingängen der invertierenden schaltbaren Begrenzerverstärker 9 bis 12 zugeführt, womit bewirkt wird, daß während der Dauer des Sandcastle-Impulses keine digitalen Farbsignale weitergeleitet werden. Die nachfolgende Schaltung bewirkt, daß in diesem Fall an den Ausgängen 23, und 25 ein Pegel ansteht, der dem Wert Schwarz entspricht .To generate the standard-compliant output signals
A suitable pulse, for example the Sandcastle pulse that is already present in a color monitor, is supplied via an input 13. After appropriate processing in the circuit 14, the pulse is fed to the switching inputs of the inverting switchable limiter amplifier 9 to 12, which has the effect that no digital color signals are passed on during the duration of the sandcastle pulse. The following circuit has the effect that in this case a level is present at the outputs 23 and 25 which corresponds to the value black.

Die Ausgangssignale der Verstärker 9 bis 12 werden weiteren invertierenden schaltbaren Begrenzerverstärkern
15, 16, 17 und 18 zugeführt. Diesen wird über den Schalteingang kein Signal zugeführt, so daß sie ständig die am Eingang befindlichen Signale in invertierter Form weiterleiten .The output signals of the amplifiers 9 to 12 are further inverting switchable limiter amplifiers
15, 16, 17 and 18 supplied. No signal is fed to these via the switching input, so that they continuously forward the signals at the input in inverted form.

Zur Beeinflussung der Amplitude der analogen Signale R, G, B ist den Begrenzerverstärkern 15, 16 und 17 je eine Widerstandsmatrix 19, 20 und 21 nachgeschaltet. Jeder
Widerstandsmatrix wird außerdem das Ausgangssignal desIn order to influence the amplitude of the analog signals R, G, B, the limiter amplifiers 15, 16 and 17 are each followed by a resistor matrix 19, 20 and 21. Everyone
Resistance matrix is also the output of the

Begrenzerverstärkers 18 zugeführt. Je nach vorliegendem digitalen Pegel des Intensitätssignals wird die vom jeweiligen Begrenzerverstärker 15, 16, 17 abgegebene Amplitude beeinflußt. Eine Ausführungsform für eine Widerstandsmatrix wird im Zusammenhang mit Fig. 2 noch erläutert. Limiter amplifier 18 is supplied. Depending on the present digital level of the intensity signal, the Limiter amplifier 15, 16, 17 affects the output amplitude. One embodiment for a resistor matrix will be explained in connection with FIG. 2.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist noch eine weitere Besonderheit auf. Bei der Signalkombination, welche vom Computer für die Farbe "dunkelgelb" abgegeben wird, soll auf dem Bildschirm des Monitors jedoch die Farbe "braun" erscheinen. Die Signale an den Eingängen 1, 2, und 4 weisen in diesem Fall die Pegel R_d=H, G₁J=H, B_£j ⁼ '"' ^d ⁼ L ^aLJf· Um eine Darstellung der Farbe braun zu erreichen, ist es jedoch erforderlich für diese Signalkombination die Amplitude des analogen Grün-Signals zu reduzieren. In einer "Farblogik"-Schaltung 22 wird daher festgestellt, ob diese Kombination der Eingangssignale vorliegt. Im zutreffenden Fall wird der Widerstandsmatrix 20 ein entsprechendes Signal zugeführt. Der Farblogik 22 werden dazu die Signale R . und G . in nicht invertierter, die Signale B, und I. in invertierter Form zugeführt. Dieses läßt sich bei der erfindungsgemäßen Schaltung sehr leicht dadurch erreichen, daß die Eingänge der Farblogik 22 an die Ausgänge des ersten oder zweiten in jeweils einem Farbkanal vorhandenen invertierenden Begrenzerverstärkers angeschlossen werden.The embodiment according to FIG. 1 has another special feature. In the case of the signal combination given by the computer for the color "dark yellow", however, the color "brown" should appear on the monitor screen. In this case, the signals at inputs 1, 2 and 4 have the levels R _d = H, G ₁ J = H, B _£ j ⁼ '"' ^ d ⁼ L ^aLJ f · To achieve a representation of the color brown However, for this signal combination it is necessary to reduce the amplitude of the analog green signal. It is therefore determined whether this combination of input signals is present in a "color logic" circuit 22. If so, a corresponding signal is fed to the resistor matrix 20. The For this purpose, the signals R 1 and G are supplied in non-inverted form and the signals B and I in inverted form or a second inverting limiter amplifier present in one color channel each can be connected.

An den Ausgängen 23, 24 und 25 der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 stehen dann die analogen Farbwertsignale zur üblichen Weiterverarbeitung in einem Farbmonitor bis zur Zuführung zu den Steuerelektroden der Bildröhre zur Verfügung.At the outputs 23, 24 and 25 of the circuit arrangement According to FIG. 1, the analog color value signals are then available for the usual further processing in a color monitor for feeding to the control electrodes of the picture tube.

Fig. 2 stellt eine detailliertere Darstellung der Schaltung nach Fig. 1 dar. Die Schutzschaltungen 5, 6, 7, 8 (Fig. 1) bestehen aus je zwei Schottky-Dioden 31 und und einem in Reihe mit dem jeweiligen Eingang geschalteten Widerstand 33. Während eine der Schottky-Dioden an Masse geschaltet ist, ist die andere mit positiver Betriebsspannung verbunden. Bei Unterschreiten von OV wie bei Überschreiten der positiven Betriebsspannung von 5 V, welche der Schaltung bei 35 zugeführt wird, wird jeweils eine Diode leitend und begrenzt somit die Eingangsspannung. Schließlich ist noch ein Widerstand 34 in jeder Schutzschaltung vorgesehen, um bei offenem Eingang ein definiertes Eingangspotential zu erzielen.Fig. 2 shows a more detailed representation of the circuit according to Fig. 1. The protective circuits 5, 6, 7, 8 (Fig. 1) each consist of two Schottky diodes 31 and and a resistor 33 connected in series with the respective input. While one of the Schottky diodes is on Is connected to ground, the other is connected to positive operating voltage. When falling below OV like when the positive operating voltage of 5 V, which is fed to the circuit at 35, is exceeded, in each case conducts a diode and thus limits the input voltage. Finally, there is also a resistor 34 in each Protection circuit provided in order to achieve a defined input potential when the input is open.

Die Schutzschaltungen 5, 6, 7, 8 sind untereinander gleich. Ihre Elemente sind daher auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Schalteingänge der invertierenden schaltbaren Begrenzerverstärker 9, IC, 11, 12, deren Funktion bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, werden über einen Schalttransistor 36 und eine als Invertierschaltung betriebene NAND-Schaltung 37 angesteuert. Dem Schalttransistor 36 wird über einen Eingang 38 und eine zur Impulsformung dienende Parallelschaltung eines Widerstandes 39 und eines Kondensators 40 der sogenannte Sandcastle-Impuls zugeführt. Ein Widerstand 41 dient dem Schalttransistor 36 als Arbeitswiderstand. The protective circuits 5, 6, 7, 8 are identical to one another. Their elements are therefore also given the same reference symbols Mistake. The switching inputs of the inverting switchable limiter amplifier 9, IC, 11, 12, their Function has already been described in connection with FIG. 1, a switching transistor 36 and a NAND circuit 37 operated as an inverter circuit is controlled. The switching transistor 36 is via a Input 38 and a parallel circuit used for pulse shaping a resistor 39 and a capacitor 40, the so-called Sandcastle pulse supplied. A resistance 41 serves as a working resistor for the switching transistor 36.

Ist der jeweils erste invertierende schaltbare Begrenzerverstärker 9, 10, 11, 12 gesperrt, gelangt über die Widerstände 51 positives Potential an die Eingänge der nachfolgenden Verstärker 15, 16, 17, 18, an deren Ausgängen das für Schwarz vorgesehene Potential liegt.Is the first inverting switchable limiter amplifier 9, 10, 11, 12 blocked, positive potential is applied to the inputs of the via resistors 51 subsequent amplifier 15, 16, 17, 18, at the outputs of which the potential intended for black is present.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, ist eine Schaltfunktion bei den zweiten invertierenden Begrenzerverstärkern 15, 16, 17, 18 nicht erforderlich. Bei dem vorliegendem Ausführungsbeispiel wurden jedoch solche mit Schaltfunktionen verwendet, da alle 8 erforderlichen Begrenzerverstärker preisgünstig auf einem Chip erhältlich sind. Die Schalteingänge der jeweils zweiten Begrenzerverstärker 15, 16, 17, 18 sind daher mit Massepotential verbunden und somit wirkungslos.As mentioned in connection with Fig. 1, there is a switching function in the second inverting limiter amplifiers 15, 16, 17, 18 not required. With this one Embodiment, however, those with switching functions were used, since all 8 limiter amplifiers are required are inexpensively available on a chip. The switching inputs of the respective second limiter amplifier 15, 16, 17, 18 are therefore connected to ground potential and therefore ineffective.

Die Ausgänge der Begrenzerverstärker, für die Signale R, G und B werden jeweils einem Widerstnad 42 je einer Matrixschaltung zugeführt. Einem anderen Widerstand 43 dieser Matrixschaltung wird das Ausgangssignal des zweiten Begrenzerverstärkers für das Signal I. zugeführt. Je nach logischem Wert des Signals I . weisen die Signale R, G und B an den Verbindungspunkten der Widerstände 42 und 43 unterschiedliche Amplituden auf. Diese Signale werden dann über ein Widerstandsnetzwerk 44, 45, 46 und 47 sowie über einen Koppelkondensator 48 den Ausgängen 23, 24 und 25 zugeführt. Die im Netzwerk enthaltenen Potentiometer 46 dienen zur Justierung der Ausgangspegel, wobei die Widerstände 47 zur Begrenzung des Einstellbereichs dienen.The outputs of the limiter amplifiers, for the signals R, G and B are each fed to a resistor 42 each to a matrix circuit. Another resistance 43 the output signal of the second limiter amplifier for signal I. is fed to this matrix circuit. Depending on the logical value of the signal I. exhibit the signals R, G and B at the connection points of the resistors 42 and 43 different amplitudes. These signals are then passed through a resistor network 44, 45, 46 and 47 as well as the outputs 23, 24 and 25 via a coupling capacitor 48. The Potentiometers 46 are used to adjust the output level, the resistors 47 to limit the setting range to serve.

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, dient eine Farblogik 22 zur Amplitudenabsenkung des G-Signals, wenn die Farbe Braun dargestellt werden soll. Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird die Farblogik durch eine NAND-Schaltung 22 dargestellt, welcher die digitalen Signale R. und G. durch die Begrenzerverstärker 15, 16 und die digitalen Signale B . und I , nach der Invertierung durch die invertierenden schaltbaren Begrenzerverstärker 11, 12 zugeführt werden. Der Ausgang der NAND-Schaltung 22 ist dann mit einem Schalttransistor 49 verbunden,As already explained in connection with FIG. 1, a color logic 22 is used to lower the amplitude of the G signal, if the color brown should be displayed. In the circuit of FIG. 2, the color logic is through a NAND circuit 22 shown, which the digital signals R. and G. through the limiter amplifier 15, 16 and the digital signals B. and I, after the inversion through the inverting switchable limiter amplifier 11, 12 are supplied. The output of the NAND circuit 22 is then connected to a switching transistor 49,

welcher den Widerstand 50 mit Massepotential verbindet. Somit werden die Spannungsteilerverhältnisse in der Widerstandsmatrix für das G-Signal im Sinne einer Verringerung der Amplitude geändert.which connects the resistor 50 to ground potential. Thus, the voltage divider ratios in the Resistance matrix for the G signal in the sense of a reduction the amplitude changed.

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Claims

BLAUPUNKT-WERKE GMBH, 3200 Hildesheim patent claims

1. Circuit arrangement for adapting a computer , _ to a color monitor, the computer having outputs for three digital color signals and one digital intensity signal while the monitor has three inputs for analog color value signals, characterized in that the digital signals each

an inverting switchable limiter amplifier 20

(9, 10, 11, 12) are supplied so that the outputs of the _{limiter amplifiers (9, 10, 11) provided for the digital color signals (R 1, G, B d} ) are each connected to a first input of a resistor matrix (19, 20 , 21)

are connected and that the output of the digi-25

Tal intensity signal (I.) provided limiter amplifier (18) each with a second input the resistance matrices (19, 20, 21) is connected.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized -30

draws, d, ate the limiter amplifiers (9, 10, 11, 12) a protective circuit (5, 6, 7, 8) is connected upstream

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that that the protective circuit (5, 6, 7, 8) off

a arranged in the signal path resistor (33) and two diodes (31, 32), each with a dem

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permissible positive or negative extreme value of the input signal corresponding potential are applied.
5

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the switching inputs of the inverting switchable limiter amplifier (9, 10, 11, 12) blanking pulses are supplied.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the blanking pulses from so-called Sandcastle impulses are derived.

6. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that switchable between the inverting Limiter amplifier (9, 10, 11, 12) and the inputs of the resistance matrices (19, 20, 21) more inverting limiter amplifiers (15, 16, 17, 18) are connected.

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the limiter amplifier and the further Limiter amplifiers are arranged in an integrated circuit.

8. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that in the path of the analog green signal (G) an arrangement (49, 50) is provided for reducing the amplitude of the analog green signal (G), which is controlled by a logic circuit (22), which the digital color signals (R ^, G ,, B.) and the digital intensity signal (I,) are supplied.