DE1923078A1

DE1923078A1 - Einrichtung fuer die Darstellung von graphischen Informationen

Info

Publication number: DE1923078A1
Application number: DE19691923078
Authority: DE
Inventors: Miller James Cobean; Wine Charles Martin
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1968-05-06
Filing date: 1969-05-06
Publication date: 1969-11-20
Also published as: DE1923078B2; SE339340B; US3543240A; GB1252485A; DE1923078C3; NL6906836A; FR2007943A1

Description

67 65-RCA 60 184
Convention Date:
May 6, 1968

Radio Corporation of America, New York, N. Y., V.St.A.

Einrichtung für die Darstellung von graphischen Informationen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Darstellung von graphischen Informationen.

Ein Lichtgriffel, wie er z.B. in der Arbeit von B.M. Gurley und C.E. Woodward: "Light-Pen Links Computer to Operator" in "ELECTRONICS" vom 20. 11. 1959·, Seiten 58 - 87, beschrieben ist, kann als eine spezielle Art von Zeiger angesehen werden, der in Verbindung mit computergesteuerten Kathodenstrahlröhren-Darstellgeräten verwendet wird. Er hat ungefähr die Größe und Form eines Füllfederhalters und enthält Einrichtungen zum Wahrnehmen von Licht und Umwandeln dieses Lichtes in einen elektrischen Impuls. Der Griffel wird in der Hand gehalten und auf einen bestimmten Teil eines auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre dargestellten Bildes, Zeichens oder dergl. gerichtet. Wenn der das Bild schreibende Elektronenstrahl den zunächst der Spitze des Griffels befindlichen Bereich des Schirmes zum Aufleuchten bringt, nimmt der Griffel dieses Licht wahr und erzeugt einen elektrischen Impuls, der als. Unterbrechungssignal für den Computer dient.

Der Computer hat einen Speicher, der die Binärwörter speichert, welche

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das auf dem Darstellgerät geschriebene Bild beschreiben. Diese Wörter werden vom Computer nacheinander ausgelesen und dem graphischen Darstellgerät zugeleitet. Dort werden die Wörter in diejenigen Ablenk- und IntensitätsmoduXa— tionssignale übersetzt, die der Elektronenstrahl benötigt, um das Bild zu schreiben.

Im allgemeinen hat der den Schirm bildende Leuchtstoff eine verhältnismäßig geringe Nachleuchtdauer, so daß das Bild mit ausreichend hoher Wiederholfrequenz nachgeschrieben (wiederholt) werden muß, um ein störendes Flimmern zu vermeiden. Wenn der Computer die erforderliche Wiederholinformation liefert, muß er mit dem Darstellgerät über eine verhältnismäßig breitbandige Verbindungsleitung verbunden sein.

Zu irgendeinem Zeitpunkt liest der Computer eine bestimmte Zelle oder Stelle in seinem Speicher aus und schreibt gleichzeitig das Darstellgerät das entsprechende Bildelement. Wenn daher das durch einen Lichtgriffel erzeugte Unterbrechungsansuchen unmittelbar ausgesandt und der Betrieb des Computers unmittelbar bei Empfang dieses Ansuchens unterbrochen wird, so befindet sich der Computer zum Zeitpunkt der unterbrechung genau bei der Adresse desjenigen Binärwortes, das dem zu diesem Zeitpunkt auf dem Kathoden Strahlröhrenschirm geschriebenen Bildelement entspricht und auf das der Licht griffel gerichtet ist. Unter diesen Voraussetzungen können die vom Operateur des Lichtgriffels gewünschten Änderungen im Bild ohne weiteres vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Operateur, indem er den Computer entsprechend programmiert, veranlassen, daß die in der betreffenden Speicherzelle gespeicherte Information dahingehend geändert wird, daß die Linie oder Zeile, auf welche der Lichtgriffel weist, gelöscht wird. Ferner kann beispielsweise der Lichtgriffel auf eine Kurszahl oder Kurslinie zeigen und das vom Operateur gewählte Programm veranlassen, daß diese Kurszahl oder -linie um eine bestimmte Strecke in einer bestimmten Richtung verschoben wird. Es gibt viele anderweitige Programme, die in dieser Weise durchgeführt werden können.

Ein derartiger Lichtgriffel arbeitet dann völlig zufriedenstellend, wenn der Computer sich dicht beim Darstellgerät befindet, wenn ferner der vom Lichtgriffel geforderten Unterbrechung Priorität gegenüber anderen Unterbrechungsansuchen eingeräumt wird, und wenn schließlich die Bandbreite des Verbindungskanals so groß ist, daß der Computer die Darstellung laufend

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erneuern*'öder wiederholen kann, um ein etwaiges Unterbrechungssignal sehr rasch zum Computer rückzukoppeln. Viele moderne Systeme, bei denen ein Gerät wie ein Lichtgriffel benötigt werden kann, genügen jedoch nicht diesen Erfordernissen. Beispielsweise kann der Computer ein Ferncomputer oder Fernbedienungscomputer z.B. vom Time-sharing-!Typ sein, der viele Kilometer vom DarstelljferKt entfernt aufgestellt sein kann. In diesem Falle kann die Verbindung zwischen dem Darstellgerät und dem Computer aus einem sehr schmalbandi- §en lanal, beispielsweise einer gewöhnlichen Telephonleitung, bestehen. Außej? dem kann es unzweckmäßig sein, daß der Computer, wenn er mit Time-sharing arbeitet, einem Benutzer Priorität gegenüber einem anderen einräumt.

Bei derartigen Systemen ist das übliche Verfahren des Lichtgriff elbetriebs schlechthin unbrauchbar. Die schmalbandige Leitung, die das Darstellgerät mit dem Computer verbindet, läßt es nicht zu, daß der Computer die Darstellung laufend erneuert. Die verhältnismäßig weite Entfernung zwischen dem Computer und dem Darstellgerät sowie das Erfordernis, das Unterbrechungsansuchen wegen der engen Bandbreite des Verbindungskanals verhältnismäßig langsam zu übertragen, bringen es im allgemeinen mit sich, daß der Computer in seinem Programm bei einem Schritt angelangt ist, der dem der Lichtgriffelstellung entsprechenden Schritt voraus ist, wenn das Unterbrechung sersuchen schließlich im Computer eintrifft. Oder aber der Computer kann zum Zeitpunkt des Eintreffens des Unterbrechungsersuchens das Programm eines anderen Benutzers bearbeiten, und es kann unzweckmäßig sein, daß der Computer dieses Programm unterbricht und dem Unterbrechungsersuchen des Lichtgriffels Priorität einräumt. In manchen Fällen kann es sogar geschehen, daß das Programm für die Darstellung zu dem Zeitpunkt, da das vom Lichtgriffel erzeugte Unterbrechungsersuchen im Computer empfangen wird, aus dessen Schnellspeicher bereits hieraus ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zweckmäßige und relativ billige Einrichtung zu schaffen, die ein einwandfreies Zusammenwirken eines Lichtgriffels an einem entfernten Darstellort, beispielsweise bei einem von einem Time-sharing-Computer gesteuerten Darstellgerät, mit dem Computer ermöglicht.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Darstelleinrichtung mit einem graphischen Darstellgerät vorgesehen, das einen Schirm und eine Anordnung zum übersetzen von dem Gerät zugeführten verschlüsselten Zeichen in graphische Informationen zur Darstellung auf den Schirm aufweist. Ein mit

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dem Darstellgerät verbundener Computer beliefert das Gerät mit aufeinanderfolgenden codierten Zeichen, -welche die auf dem Schirm darzustellende.graphisehe Information anzeigen. Mittels einer am Ort des Darstellgeräts befindlichen Anordnung wird ein Ausjjangssignal zu einem Zeitpunkt erzeugt,, der demjenigen Zeitpunkt entspricht, zu welchem ein bestimmter Teil der auf dem Schirm dargestellten graphischen Information"auf dem Schirm geschrieben wird, während mittels einer weiteren as Ort des Darstellgeräts befindlichen Anordnung das Ausgangssignal in codierte Daten übersetzt wird, die anzeigen, wo in der Folge der vom Computer gelieferten codierten Eeichea das dem.genannten 'speziellen Teil der auf "dem Schirm dargestellten graphischen Information entsprechende Zeichen auftritt. Sodann ist eine weitere-Anordnung zvm, übertragen der codierten Daten zum Computer vorgesehen. Und zwar erzeugt die Anordnung zum Übersetzen des Ausgssgssignals die codierten Daten in-*Form einer¹ Computerspeicheradresse} die zur» Computer Übertrage» wird, lam "an dieser Speicheradresse einen Computerpragrammschritt as speie&era.

Die in Figur 1 gezeigte ElEräcatung entMlt eines TiEie-skaring-Cooptater 10 mit vielen verschiedenen Anschlüssen, voa denes »tar einer gesägt ist. Der gezeigte Abschluß enthält eis Darstellgerät 18, 20 unu einen dazugehörigen Lichtgriffel 34· Bie Ausgangsgröße des Computers besteigt aus paralleles Bißärinforiaationen, die mit safe? hoher SescMiiadiglceit erzeugt werden.. Biese Binärinformationen werden in der durch den Block 12 öarfestelltea Mordntaag in Serienform umgewandelt und in hörbare BSsie übersetzt, öle mit relativ ^e- ringer Gescliwindiglceit seriell über eine sciiiiialbaBdlige !Ibes'tFafuagsleitiaaf, beispiels%/eise eine Telephonlei tang 14 ausgesendet werde» liömieB» Bei eiaer Ausftthrungsform derErfiadung -abfassen die übertragenen Bits 8-bittige ASCII- ■ Zeichen (7 Inforniationsbits- waü 1 Paritätsbit)«

Ära entfernten Ißda der Teleplionleitung 14« el.-h.. am (fet des Benutzers, befindet sich ein Übersetzer 16, der die.hörbare Information in elektrische-Signale unwandelt» Diese Signale sind der beispielsweise durch die BlSclce 18 und 20 angedeuteten Einrichtung zugeführt» Die Einrichtung ist in einer Arbeit der vorliegenden Erfinder: ⁿA Simple Display for Eemote Computer" Graphics⁰⁰ in der International Solid State Circuits Conference 196*8, Seiten 76 - 77, beschrieben.

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• Im Gerät 18, 20 wird die serielle Eingangsinformation durch den Serien-Parallelwandler 2 in Zeichen zu je sieben Bits, d.h. die sieben Bits des ASGII-Zeichens umgewandelt. Das achte oder Paritätsbit kann im vorliegenden Zusammenhang ,außer Betracht bleiben. Jedes solche Zeichen kann entweder ein Befehlszeichen_foder ein Operationsζeichen sein. Befehlszeichen können beispielsweise den Anfang einer Nachricht, die Tatsache, daß das dargestellte Bild gelöscht werden soll, usw. anzeigen. Die Operationszeichen zeigen an, ob der Elektronenstrahl des Darstellgeräts 20 intensiviert oder aufgehellt werden soll oder nicht. Sie zeigen ferner an, in welcher Richtung über welchen Winkel der Elektronenstrahl bewegt werden soll. Das heißt, sie zeigen, wenn eine Linie gezeichnet werden soll, deren Länge und Richtung an.

Das Darstellgerät 20 enthält eine Kathodenstrahlröhre vom Speichertyp, so daß ein auf dem Röhrenschirm geschriebenes Bild, Zeichen oder dergl. über einen erheblichen Zeitraum, etwa eine Stunde oder länger, stehenbleibt, ohne zu schwinden. Es wird daher weder ein örtlicher Erneuerungsspeicher benötigt, noch muß die Darstellung laufend durch den Computer erneuert werden.

Die Steuerschaltungen 18 sind an einen Nachrichtaafangsdecodierer 22 angeschlossen, der seinerseits an die Rttcksteilanfangsklemmen ("Start") zweier 6-stufiger Zähler 24 und 26 angeschlossen ist. Die Zähler sind über einen Schalter 28 mit einem Parallel-Serienwandler 30 verbunden- Jeder Zähler hat sieben Ausgänge, und zwar für die Bits 2 bis 2 in unkomplementierter Form und für das Bit 2 in komplementierter Form. Dadurch wird die gespeicherte 6-bittige Binärzahl in einen 7-bittigen ASCII-Code umgesetzt. Der Wandter 30 ist über ein Gatter oder Verknüpfungsglied 32 mit dem übersetzer 16 verbunden.

Die Tastatur 70 setzt den Benutzer in die Lage, mit dem Computer in Verbindung zu treten. Die Tastatur enthält Tasten, die im gedrückten Zustand bewirken, daß Signale erzeugt werden, welche die auf den Tasten angegebenen Zeichen repräsentieren. Diese Signale werden seriell über den Übersetzer 16 und die Telephonleitung 74 dem Time-sharing-Computer zugeleitet. Wie in den anderen erläuterten Fällen werden die Signale als hörbare Töne über die Leitung 74 übertragen. Die Tastatur enthält außerdem eine Papierrolle, auf welcher die vom Computer 10 über die Leitung 14 ausgesandten Informationen automatisch ausgedruckt werden. Für die Tastatur kann man handelsübliche Standardgeräte, beispielsweise den von der FirmaTeletype Corporation hergestellten Drucker Model 35 verwenden.

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Der in der Einrichtung nach Figur 1 verwendete Lichtgriffel 34 besteht aus einem zylindrischen Gebilde von ungefähr der Form eines Füllfederhalters mit einem fingerbetätigten Schalter. Im Griffel kann sich ein Lichtdetektorelement wie eine Fotodiode befinden. Stattdessen kann der Lichtdetektor auch in der Einheit 36 enthalten und mit dem Lichtgriffel über ein Faseroptiklei tungs bündel verbunden sein. In diesem Falle kann der Schalter als Lichtblendensteuerung dienen oder als elektrischer Schalter auf dem Chassis der Geräteeinheit 36 angeordnet sein.

Im Betrieb des Lichtgriffels wird dessen Spitze an die Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre angesetzt und der Schalter gedrückt. Wenn dann auf dem Schirm ein Bild geschrieben wird, so nimmt der Griffel bei Aufleuchten des von seiner Spitze erfaßten Bildbereichs dieses Licht wahr, woraufhin dia zum Griffel gehörige elektrische Seräteeinheit 36 einen Impuls relativ hoher Amplitude erzeugt. Beim herkömmlichen Betrieb des Lichtgriffels dient dieser Impuls als Unterbrechungsansuchen für einen dicht beim Lichtgriffel angeordneten Computer.

Bei Bnpfang des Unterbrechungssignals unterbricht der Computer seine Arbeit an derjenigen Stelle im gespeicherten Programm, die der Stelle auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm entspricht, auf welche der Lichtgriffel gerichtet ist. Der Computer veranlaßt dann unter Programmsteuerung, daß auf dem Kathodenstrahlröhrenschirm eine bestimmte Operation entsprechend den Wünschen des Operateurs des Lichtgriffels durchgeführt wird. Beispielsweise kann der Computer veranlassen, daß die Linie, auf welche der Lichtgriffel weist, gelöscht wird. Ferner kann, neben vielen anderen möglichen Operationen, der Computer veranlassen, daß eine durch die Bewegung des Lichtgriffels vorge- ■ gebene Linie ausgezeichnet wird.

Bei der erfindungsgeaäßen Einrichtung ist der Computer an einem entfernten Ort angeordnet, und es ist, wie bereits erwähnt, unzweckmäßig xmd häufig unmöglich, daß das Arbeiten des Computers genau zu dem Zeitpunkt, da der Lichtgriffel einen Impuls erzeugt, unterbrochen wird. Stattdessen veranlaßt bei der vorliegenden Einrichtung, wenn der Lichtgriffel einen Impuls erzeugt, die Einheit 36, daß die Slhler 24 und 26 stillgesetzt oder angehalten werden und das Gatter 32 auf getastet wird, so daß die Signale, welche vom Parallel-Serienwandler 30 erzeugte Bits anzeigen, durch das Satter zum Obersetzer 16 gelangen.

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Erläuterung der Jk¹DeX tswsi se der eFfürtcta&sfegeinäßen Sisrichtung sei angenommen, daß der üÜssä-stiaring-GoiKwater das Eystsa 118, 20 veranlaßt, eine einfache Figur, beispielsweise den is Figur 2 gezeigten Mir£ei_s auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre za zeichnen. Me für das leichnen eiaes? solchen Figur erforcisrlichen Befehle werden in aiifeiaanöepftolgeadea Speicherzellen des natiptspeichers des Goapatsrs 10 gespeichert.

Ute das Verständnis dsr Erfindung zu erlexcfeterm,, sei Msr 3mrz erläutert, wie im Speicher des Com^tsrs Isiforiüationen tatsäcfelich gespeichert werden. Bsi eiser möglichen Betriabsweise der- ®.sricFitSfEf "k&mn&n la eiLzi&m Bereich des Hauptspeichers des Computers sogesaaaf® Ma&pofeef'sfele ia eiaaa vom ASCII-Code afeweicheaden Maschisiescsdsj die iPaJctiscii ä.ävQBSs's. SB^ ands?® Ssreiche des

ltaa !i3nassa₃ gespeichert seisu 2sis.plelsweis® i'ür das Pro-SSs?fsl &ieEitBea^M ₈ do Sa» sas Frofr-sE-it Ffe die Mlddarstellung fessn ds? Sjmpater- als sr-steii fc&g'x.tt eise Sp®;Ie!s-2rzelle adres-

Mese S]5sicss?a'322a lcaBa. sisia Mireses ein®? swsitss Srs

Zeich-

Qatlialten. Beira toilasss dieses Ordners wi^ä öse" Oompiatsr 3o programmiert, aaß ei? als erstes suitGuLViiesh eia ffacfeichtaiafasiigssigiaal swas-srdet, obwohl 3ieses in Ordner nichs j^^peicnert ca seisi bi=amei:it. ioöaard ^ει:;^ aus erstes dr-appa vqzi Speisisr-sellen eiae Gruppe ν©& ASCII=Ssi-s^-G^ asra

täie sacia Uba^se^saag durcä die grapMsci>e Darst32j.G2.ri.:-ail: 18_} 2G ^ähdaß der Sl^"£>po::2jastrahl ohne Aufhellung von des² St-s-3.2-2 50 sur- St*!?.* su verschieben 3,St₃

E'si sineir- aeüss·!-™ .~r.j2ichea Betriebsweise feasa der "G^oas?" naschineri--

eliie Ia£3?na'ä£.J-' :-3 Böer elie Seordinatsia (PSEkte) aiaf €sa Schirm, svJisciigia clsaea des* 2t2?cÜ bewegt weP&OB s©il_c sc^ie Isifornatioaan darüber, ©b der¹ Strahl eiiagstastst ader ausgetastet "fsr-sies; soll, eritfesltsa· Diese In- £Qrmati©a®n kennen deaa is Sech eis? eri: des Gsc-js-^tsps entsprasfe-ssd ge'speichertea Erogrsrariibefehlan es isäandelt warden₉ ets2 6Ie ASCII-Zeishaa, die zur Darstelleinheit 18, 20 soarfäskgasendet werden cSsse2E_c erseugt

Bei der hiei* speziell gezeiftea grapMsekeE Bs^stelleialisit kann eine BeweguKf des S-elstroriSBStrahls ia aa? eiaer -s-gss. acfet versciiiebenen Richtungen erfolgen. Bntspr-icSii die BsifegüSRgj '/απ: Fa.2i:t 50 zum PaasüJt 52 nicht

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BAD ORlGWAL

einer dieser acht Richtungen, so kann eine Anzahl von ASCII-Zeichen erforderlich sein, die den Strahl beispielsweise anweisen, zuerst einer horizontalen Linie zu folgen und dann längs einer Vertikallinie nach unten zu wandern. Stattdessen kann, wenn der Strahl aufgehellt werden soll, die Bewegung lttnfs einer aufgekellten Linie 50-52 durch vielleicht 20 oder 30 verschiedene ASCII-Zeichen (die direkt oder indirekt in 20 bis 30 aufeinanderfolgenden Zellen des "Ordners·· gespeichert sind) veranlaßt werden, deren jedes eine kurze Bewegungsstrecke in einer bestimmten Richtung hervorruft, so daß insgesamt eine Zickzacklinie zwischen den Punkten 50 und 52 geschrieben wird. Da die einzelnen Zicks und Zacks extrem kurz sind, erscheint diese linie für das Auge des Betrachters als gerade Linie.

Auf einen zweiten Programmschritt hin kann der Computer eine zweite Speicherzelle im ersten Bereich des Speichers adressieren. Dort kann sich die Adresse einer zweiten Gruppe von Speicherzellen im Ordner befindea_s welche direkt oder indirekt die ASCII-Codes für das Auszeichnen der Linie 54 enthalten, und so fort.

Da alle diese Einzelheiten nicht erfindungswesentlich sind, soll hier der Einfachheit halber eine einfachere Betriebsweise vorausgesetzt werden. Ss sei unterstellt, daß an sämtlichen Adressen ASCII-Zeichen gespeichert sind₉ statt daß einige Zellen indirekte Adressen und/oder Koordinateninformatioa in Maschinencodezeichen speichern, wie es in Wirklichkeit der Fall ist. Es sei ferner unterstellt, daß zwischen einem Strich auf dem Schirm und einer Speicherzelle eine Entsprechung von 1 zu 1 besteht. Bei dem Beispiel nach Figur 2 ist vorausgesetzt, daß die erste Speicherzelle des Programms "Btaen WUrfel Zeichnen" das Zeichen "Anfang der Nachricht"apeichert. Die zweite Speicherzelle speichert voraussetzungsgemäß ein einziges ASCII-Zeichen,) das den Elektronenstrahl anweist, aus z.B. der Position 50 in die Position 52 zu wandern und dabei ausgetastet zu bleiben. Die dritte Speicherzelle im Speicher kann voraussetzungsgemäß ein einzelnes ASCII-Zeichen enthalten, welches die Einheit 18, 20 anweist, die Linie (gewöhnlich bezeichnet als Vektor) 54 zu zeichnen. Die folgenden Zellen können voraussetzungsgemäß Zeichen enthalten, die anzeigen, daß die Vektoren 55-60 zu zeichnen sind, und so fort«

Aus der vorstehenden Erörterung ergibt sich, daß mit dem Ausdruck "Speicheradresse" hier ganz allgemein ein Platz im Speicher gemeint ist,

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der nur ein einziges Zeichen, welches das Auszeichnen einer Linie auf dem Schirm des Darstellgerätes bewirkt, sowie die Adresse einer Anzahl von jeweils ASCII- oder anderweitige Zeicheninformation für eine Mikrooperation enthaltenden Zellen und sämtliche ASCII- oder anderweitigen Zeichen, die insgesamt für das Auszeichnen einer Linie oder eines anderen kleinen Teils eines Bildes benötigt werden, enthält.

Es sei nun angenommen, daß der Lichtgriffel auf den Vektor 55 gerichtet ist und daß der Computer den Befehl erhalten hat, die Seichen, welche den auf dem Schirm dargestellten Würfel nach Figur- 2 anzeigen, wieder zu übertragen. Der Computer beliefert in lime-sharing-Mamier die Dars teil einheit 18, 20 mit aufeinanderfolgenden 7-Bit-Zeichen, welche die folgenden Befehle repräsentieren: 1. Anfang der Nachricht; 2. Elektronenstrahl ohne Aufhellung vom Punkt 50 zum Punkt 52 verschieben,· 3. Vektor 54 zeichnen; 4· Vektor 55 zeichnen; 5. Vektor 56 zeichnen; und so fort.

Bei Empfang des ersten übertragenen Zeichens, d.h. des Hachrichtanfangs zeichens, erzeugt der Decodierer 22 ein Ausgangssignal, das die Zähler 24, löscht. Der Zähler 26 ist ein 6-stufiger Feinzähler. Er zählt von 1 bis 64 und wird dann auf 1 zurückgestellt. ,Der 6-stufige Zähler 26 enthält außerdem einen Decodierer für den Zählwert 64I der jedesmal bei Erreichen des Zählwertes 64 einen Impuls erzeugt, welcher dem Zähler 24 zugeführt ist. Der Zähler 24 kann im Moment außer Betracht bleiben, da er nur dann benötigt wird, wenn die zu zeichnende Figur komplex ist und mehr als 64 Computerbefehle erfordert.

Unmittelbar vor Empfang jedes neuen Zeichens in den Steuerstufen 18 wird intern ein Rucks teil signal erzeugt, welches das 7-Bit-Register 3 zurüclc stellt. Dieses Rückstellsignal kann daher als Zählwert für die Zeichen verwendet werden. Per definitionem sei vorausgesetzt, daß, wenn der Decodierer 22 den Zähler einstellt, dieser sich beim Zählwert 1 befindet. Bei Eintreffen des ersten Zeichens der Nachricht, das den Elektronenstrahl veranlaßt, ohne Aufhellung von 50 nach 52 zu wandern, empfängt der Zähler 26 über die 53 einen Impuls, der ihn auf den Zählwert 2 vorrückt. Beim Vektor 54 rückt der Zählwert auf 3 vor, und beim Vektor 55 rückt der Zählwert auf 4 vor.

Wie erinnerlich, wurde vorausgesetzt, daß der Lichtgriffel an den Schirm angesetzt ist und auf den Vektor 55 weist und daß der Lichtgriffelschalter gedrückt ist. Beim Auszeichnen des Vektors 55 registriert 4er

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•Lichtgriffel einen '"Treffer". Das heißt_s der Lichtgriffel erzeugt einen Ausgangsimpuls, der die Schal tungseinheit 36 veraalaSt» die Zähler 24 und 26 zu stoppen. Zu diesem Zeitpunkt ist im Zähler 26 der Zählwert 4 (und im Zähler 24 der Zählwert θ) gespeichert, was bedeutet» daß der Treff er beim Programmschritt 4 erfolgt ist«

Der Schalter verbindet beide Zähler mit dem Wandler 3ß. Eine solche Ve? bindung kann dadurch hergestellt werden, daß ä±& Tastatur 70 veranlaßt wird, am Beginn des Licittgriffelbetriebs dem Decodierer 7Z ein. Zeichen zu geben. Dieses Zeichen bewirkt, daß ein Flipflop in de? Einheit 28 gesetzt und der Schalter mit einem entsprechenden Gleichspanisaagspotential beaufschlagt wird, das während der Dauer dieser Betriebsart des Lichtgriffels anhält.

Der Parallel-Serienwandler enthält eine Anordnung, welche nacheinander zuerst die Ausgangsgröße des Zählers 26 und dairm die Ausgangsgröße des Zählers 24 serienwandelt. Das heißt, der Parallel-Serienwandler erzeugt in Aufeinanderfolge zwei ASCII-Zeichen zu je 7 Bite (das achte oder Paritätsbit bleibt hier außer Betracht).

Das vom Lichtgriffel erzeugte Bit wird im der Einheit 36 in ein Auftastsignal übersetzt, welches das Gatter 32 für die erforderliche Dauer der Parallel-Serienwanilung aktiviert. Die Einheit 36 kann beispielsweise eine ImpulsumsetzerschaltöRg wie einen inonostabilen Multivibrator zum Erzeugen eines Impulses der gewünschten Dauer enthalten.

Die das Gatter 32 durchlaufenden serielles. Bits werden im übersetzer in Tonimpulse übersetzt und in die zur Einheit 12 zurückführende /felephonleitang 74 geschickt. Die Einheit 12 enthält eine Schaltung, welche die seriellen Ibnimpulse in serielle elektrische Impulse übersetzt und letztere in parallele Wörter zu je 7 Bits umwandelt, die dem Computer 10 zugeleitet werden.

Der Computer speichert die empfangenen Bits in. einem Puffer— oder Zwischenspeicher und ist so programmiert, daß er diese Bits zu einem füs· ihn zweckmäßigen Zeitpunkt verarbeitet. (Die Arbeitsweise dieses Pufferspeichers wird später noch ausführlicher erläutert.) Es Jeann. sein, daß zvm Zeitpunkt des Empfangs dieser Bits der Computer irgendeinen viel späteren Strich im dargestellten Bild auf dem Darstellgerät 20 zei<slmet oder abs? irgendeinen anderen Benutzer bedient. Der Computer springt jedocii innerhalb kürzer Zeit,

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gewöhnlich innerhalb nur eines Bruchteils einer Sekunde, mit seiner Steuerung zinn Programm des Ilchtgriffelbenutzers zurück und prüft die Zeichen im Zwischenspeicher. Biese *en Zustand der Zähler 24» 26 repräsentierenden Zeichen werden vom Lichtgriffelprograam als "Zeiger* auf eine dem interessierenden Vektor entsprechende "Speicherzelle* interpretiert. Im vorliegenden Beispiel ist dies die Speicherzelle, welche den Schritt 4 des Programms "Einen Würfel Zeichnen* speichert» ¥ie erinnerlich, kann die Zelle 4 eine maschinensprachliche Adresse einer «der mehrerer aufeinanderfolgender Zellen im Ordner enthalten, welche den oder die für das Auszeichnen der Linie 55 benötigten ASCII-Codes enthalten.

Dem Computer wird durch ein entsprechendes Befehlsprogramm mitgeteilt, was er nach den Wünschen des Benutzers mit dem in dieser Zelle gespeicherten Wort tun soll. Bei einer Betriebsart drückt der Benutzer, nachdem ein "Treffes¹¹¹ de» Lichtgriffels registriert ist, bestimmte Tasten auf der Tastatur 70s wodurch dem Computer angezeigt wird, welche Funktion er durchführen soll. Beispielsweise kann der Benutzer mittels der Tastatur 70 den Computer anweisen, das Binärwort, welches in der den Schritt 4 des Programms "Einen Würfel Zeichnen" speichernden Zelle gespeichert ist, auf einen Wert zu verändern, der anzeigt, UmB der Elektronenstrahl während seiner Bewegung längs des Vektors 55 ausgetastet werden soll- Dies kann beinhalten, daß das oder die demProgrammschritt 4 entsprechenden Zeichen aus dem Speicher ausgelesen werden, das oder die Zeichen in der gewünschten Weise z.B. im Rechenwerk des Computers modifiziert werden und anschließend das modifizierte Zeichen in die gleiche Zelle des Speichers zurückgespeichert wird. Der Benutzer kann den Computer auch anweisen, die figur in der geänderten Form neu zu zeichnen. In diesem Fall zeichaet- der Computer den Würfel so, daß lediglich die Linie 55 wegbleibt. Die Anweisungen an den Computer kennen natürlich sehr viel komplexer sein, worauf jedoch, da die Wirkungsweise des Lichtgriffels in solchen Fällen ohne weiteres verständlich ist, hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.

Es kann sein, daü die gezeichnete Figur extrem komplex ist und beispielsweise mehrere ihundert oder segar mehrere tausend Striche enthält. In einem solchen Fall sind die beide» MhIer 24 und 26 von Bedeutung, indem dann die vom Computer 10 dem System 18, 20 zugeleiteten Programmschritte in Blöcke su je 64 Schritten unterteilt werden. Nunmehr folgt der Zähler 24 dem Pro-, grammblock, während des· Zähler 26 deal Schritt innerhalb des Blockes folgt.

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Beispielsweise kann der Lichtgriffel einen "Treffer" im Schritt 19 des Blockes 12 eines komplexen Programms erzielen. Diese Information wird zum Time-sharing-Computer rückübertragen, und es kann an dieser Stelle für den Benutzer zweckmäßig oder erwünscht sein, daß er den Computer anweist, das gesamte Bild mit Ausnahme des dem Block 12 des Programms entsprechenden Teils zu löschen und dann laufend den Informationsblock 12 auszuzeichnen. Der Computer veranlaßt dann, daß nur ein kleiner Teil, nämlich der dent Block 12 des Programms entsprechende Teil der vollständigen Darstellung auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre ausgezeichnet wird, was dann, bei entsprechender Anweisung oder Programmierung, im vergrößerten Haßstab geschehen kann. Der Benutzer kann jetzt auf die durch einen Programmschritt innerhalb dieses Blockes definierte Linie zeigen und damit dem Computer denjenigen speziellen Programmschritt im Block 12 angeben, dessen Behandlung er wünscht.

Andererseits braucht aber auch nicht das vollständige Bild gelöscht zu werden. Stattdessen kann der Computer angewiesen werden, daß er den Datenblock in solcher Weise aussendet, daß die betreffende Linie laufend zuerst in einer Richtung (durch Auslesen des Blockes in ansteigender Folge) und anschließend in der entgegengesetzten Richtung (durch Auslesen des Blockes in absteigender Folge) verfolgt wird.

Im Betrieb eines Lichtgriffels ist häufig die Verwendung von Folgefiguren, beispielsweise des Achtecks a, b ... h nach Figur 2, zweckmäßig. Der Operateur kann dadurch, daß er auf einen Rand des Achtecks zeigt, veranlassen, daß dieses um diskrete Schritte in einer, gegebenen Richtung springt. Beispielsweise kann der Computer so programmiert werden, daß das Achteck in aufeinanderfolgenden Schritten in südöstlicher Richtung wandert, wenn der Lichtgriffel auf die Seite f des Achtecks weist.

Eine derartige Betriebsweise ist mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ebenfalls möglich. Dabei zeigt die in die Tastatur eingegebene Information sowohl dem Computer als auch dem Decodierer 72 an, daß ein solcher "Folgebetrieb" gewünscht wird. Daraufhin verbindet der Detektor 72 lediglich den Feinzähler 26 mit dem Parallel-Serienwandler 30. Der Computer wird informiert, daß er lediglich ein einziges ASCII-Zeichen statt zwei solche Zeichen zu berücksichtigen braucht.

Venn bei dieser Betriebsweise der Benutzer mittels der Tastatur 70 den , Computer 10 anweist, das Achteck auszusenden und zu verfolgen (Programm

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"Folgen"), setzt er den Lichtgriffel an denjenigen Rand des Achtecks, der • dessen gewünschte Bewegungsrichtung angibt, an und drückt den Schalter am Lichtgriffel. Der Computer sendet die das Achteck definierenden aufeinanderfolgenden, Zeichen aus, die dann in der Einheit 18, 20 in die für die Ablenkung des Elektronenstrahls der Speicherröhre erforderliche Information umgewandelt werden. (Um zu verhindern, daß das Achteck auf dem Schirm gespeichert wird, wird der Elektronenstrahljbeim Auszeichnen des Achtecks, mit hoher Frequenz gewobbelt, so daß er niemals längere Zeit an einer bestimmten Stelle verweilt.) Die aufeinanderfolgenden Zeichen können den folgenden sukzessiven Befehlen entsprechen: 1. Anfang der Nachricht; 2. (Unterfder Voraussetzung, daß der Elektronenstrahl sich anfänglich in der Position 8 0 befindet) Vektor a Zeichnen; 3. Vektor b Zeichnen; 4. Vektor c Zeichnen; 5· Vektor d Zeichnen; 6. Vektor e Zeichnen; 7. Vektor f Zeichnen; und so fort. Die Nachricht kann gewünschtenfalls mit einem Zeichen "Ende der Nachricht" enden.

Wenn der Lichtgriffel im Vektor f einen "Treffer" registriert, so wird zum Computer 10 ein einzelnes Zeichen zurückgesandt, das den. im Zähler 26 gespeicherten Zählwert anzeigt. Dieses Zeichen kann aus den wenig benützten Zeichen wie »/""" oder "α" oder "7" usw. gewählt werden. (Die Umwandlung des Zählwertes in ein solches Zeichen kann durch eine Codeumsetzerstufe im Übersetzer 16 unter Steuerung durch, den Befehl für das zuvor auf der Tastatur eingegebene BOgramm "Folgen" erfolgen.) Bei Empfang dieses Zeichens veranlaßt der Computer unter Programmsteuerung, daß die Folge von das Achteck definierenden Operationszeichen wieder übertragen wird, allerdings erst nachdem die Ausgangslage des Elektronenstrahls (bei ausgetastetem Strahl) geändert worden ist. Dies geschieht durch Erhöhen der Zählwerte im System 18, 20 um den gewünschten Betrag und im gewünschten Sinne.

Wiederum ist hier nur eine vereinfachte Version dessen, was sich tatsächlich abspielt, beschrieben. In der Praxis ist im Time-sharing-Computersystem ein Pufferspeicher, wie bereits erwähnt, für den hier behandelten Anschluß sowie je ein weiterer Pufferspeicher für die übrigen Anschlüsse des Systems vorgesehen. Das System tastet diese Pufferspeicher der Reihe nach ab, um ausfindig zu machen, ob irgendein Benutzer bedient zu werden wünscht. Wenn der Benutzer eine Bedienung wünscht, weist der Computer ihm einen bestimmten Betrag an Computerzeit von z.B. bis zu einem Bruchteil einer Sekunde zu und fährt dann fort, die Pufferspeicher abzufragen. Beim Programm "Folgen" sendet der Computer jedesmal, wenn er den Pufferspeicher für den Lichtgriffel^benutzer erreicht, und falls keine neuen Befehle vorliegen,

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spurende Achtecke über den gesamten dem Benutzer zugewiesenen Bruchteil einer Sekunde. Im vorliegenden Fall sei beispielsweise angenommen, daß der Computer zehn solche Achtecke während jedes dem Benutzer zugewiesenen Sekundenbruchteils sendet.

Es sei jetzt angenommen, daß der Lichtgriffelbenutzer nahe beim Rand des spurenden Achtecks angesetzt hat und der Computer über den gesamten Sekundenbruchteil Achtecke sendet. Statt eines einzelnen Treffers werden jetzt zehn solche Treffer während des Sekundenbruchteils registriert. Wegen der verschiedenen systemeigenen Verzögerungen einschließlich der für das Vorrücken der Zähler erforderlichen Zeit, der für die Serienwandlung des Zählerausstosses erforderlichen Zeit und der für die Übertragung dieser Serieninformation zum Computer erforderlichen Zeit können zu dem Zeitpunkt, da der Time-sharing-Computer den dem vorliegenden System zugewiesenen Pufferspeicher erreicht, viele, u.U. zehn oder zwanzig oder dreißig Treffer in diesem Puffer speicher gespeichert sein.

Auf diese im Pufferspeicher gespeicherte Information hin sendet der Computer an das System.. 18-, 20 die gleiche Anzahl von-Zählererhöhungsbefehlen. Bei z.B. zehn Treffern für die Seite f des Achtecks gibt der Computer den Befehl, daß das Achteck sich um zehn Schritte in südöstlicher Richtung bewegt. Um jedoch den Lichtgriffelbenutzer in die Lage zu setzen, das Achteck zu verfolgen, werden diese Schritte extrem klein gemacht. Das Achteck scheint sich daher mit relativ langsamer Geschwindigkeit stetig zu bewegen, so daß der Lichtgriffelbenutzer dieser Bewegung ohne weiteres folgen kann.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform dieses Systems können nach Auftreten eines Treffers der Lichtgriffel und die Zähler verhältnismäßig kurzzeitig inaktiviert werden, um die Anhäufung von zu vielen Treffern zu vermeiden. Die Inaktivierung der Lichtgriffelschaltung kann mit Hilfe einer Rückkopplungsschaltung in der Einheit 36 erfolgen, welche die den elektrischen Impuls erzeugende Schaltung für die gewünschte Dauer außer Betrieb setzt. Die Zähler können effektiv dadurch außer Betrieb gesetzt werden, daß man das Gatter in Reihe mit der Leitung 53 schaltet und jedesmal bei Registrierung des Treffers kurzzeitig sperrt. Auch anderweitige Abwandlungen sind möglich.

Während die Erfindung vorstehend an Hand einer Darstelleinrichtung erläutert wurde, die keinen Erneuerungsspeicher benötigt, da sie mit einer

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Kathodenstrahlröhre vom Speicher typ arbeitet, läßt die Erfindung sich auf beliebige Arten von Darstel!einrichtungen anwenden, beispielsweise solche mit Erneuerungsspeichern wie lernspeichern, Verzögerungsleitungen, Plattenspeichern usw. Das erfindungsgemäße Prinzip bleibt immer das Gleiche: nämlich daß bei Auftreten eines von einem Lichtgriffel erzeugten Signals dem Fernceaputer nicht ein Unterbrechungsansuchen und nicht die Koordinaten des Ortes 4er interessierenden Information in der Darstellung, sondern vielmehr ein Zeichen Kufeleitet wird, das eine Adresse im Speicher, entweder direkt oder indirekt» anxeift, welche denjenigen Programmschritt enthält, der dem Teil des Bilde« entspricht, auf den der Lichtgriffel gerichtet ist. Als Beispiel für die Oberlefenheit dieses Verfahrens gegenüber beispielsweise der Aussendunf 4er tatsächlichen Schirakoordinaten des Ortes, an welchem sich die interessierende Information befindet, sei darauf hingewiesen, daß im letzteren Falle sittliche Speichersellen überprüft und mit den vom Lichtgriffel ttbertragencfe Koordinaten verflichen werden müßten. Dies wäre äußerst zeitraubend und wurde außerdem die für die Obersetzung eines "Treffers" in Koordinateninferaatien erforderlichen Einrichtungen voraussetzen. Ferner läßt sich die Erfindung statt, wie hier erläutert, in Verbindung mit einem Time-sharing-OompMter auf beliebige Perndarsteileinrichtungen anwenden, die mit ihrer Infermatiensfuelle, beispielsweise einem Computer, über einen breitbandigen überU'afunfskanal oder einen schmalbandigen Canal wie eine Telephonleitung verbunden sind.

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung für die Darstellung von graphischen Informationen mit einem Darstellgerät,· das einen Schirm sowie eine Anordnung zum tibersetzen von zugeleiteten codierten Zeichen in graphische Information zur Darstellung auf dem Schirm aufweist; sowie mit einem mit dem Darstellgerät verbundenen Computer, der das Darstellgerät mit aufeinanderfolgenden codierten Zeichen» welche die auf dem Schirm darzustellende graphische Information anzeigen, beliefert; und mit einer am Ort des Darstellgerätes befindlichen Anordnung, welche ein Ausgangssignal zu einem Zeitpunkt erzeugt, der demjenigen Zeitpunkt ,entspricht, zu welchem ein bestimmter Teil der auf dem Schirm dargestellten graphischen Information auf dem Schirm geschrieben wird, gekennzeichnet durch eine am Ort des Darstellgerätes (16, 18, 20) befindliche Anordnung (24, 26, 28, 30, 32), welche das Ausgangssignal der genannten Anordnung (34, 36) in codierte Daten übersetzt, die anzeigen, wo in der Folge der vom Computer (1O) gelieferten codierten Zeichen das dem bestimmten Teil der auf dem Schirm (20) dargestellten graphischen Information entsprechende Zeichen auftritt; und durch eine Anordnung (16, 74)» welche die codierten Daten zum Computer überträgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Computer einen Speicher zum Speichern der codierten Zeichen eines Programms enthält, die insgesamt diejenige graphische Information definieren, die vom Computer zur Anlieferung an das graphische Darstellgerät abgerufen werden kann, dadurch g ekennzeichnet, daß die am Ort des graphischen Darstellgerätes befindliche Anordnung zum übersetzen des genannten Ausgangssignals in codierte Daten solche codierte Daten erzeugt, die diejenige Adresse im Speicher des Computers angeben, an welcher der dem bestimmten Teil der auf dem Schirm dargestellten Information entsprechende Schritt im Programm gespeichert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennz. ei chn e t , daß die Übersetzungsanordnung einen Zähler (24, 26), eine Startanordnung (22) zum Vorrücken des Zählers jeweils bei Auftreten eines Schrittes im vom Computer gelieferten Programm, sowie eine Stopanordnung (36) zum Anhalten des Zählers bei Auftreten des genannten Ausgangssignals enthält.

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