DE1947532B2 - Schaltungsanordnung zur darstellung von zeichen auf einem bildschirm - Google Patents
Schaltungsanordnung zur darstellung von zeichen auf einem bildschirmInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Wiedergabe von digitaler Information in Form von
Zeichen auf einem Fernsehschirm, die einen Umlaufspeicher, in dem Information während des Wiedergabeproiesstis
je Bildzeile des Fernsehschirms einmal
umläuft, einen Decoder und einen Zeichengenerator enthält, in dem die wiederzugebenden Zeichen erzeugt
werden und bei dem eine Kontrolleinrichtung an bestimmten Augenblicken nur diejenige Information an
den Ausgängen des Umlaufspeichers erscheinen läßt,
die für das in diesem Augenblick im Zeichengenerator zu erzeugende und am Fernsehschirm wiederzugebende
Zeichen dient, wobei die Speicherkapazität der Umlaufspeicher für die Aufnahme der gesamten
Digitaiinformatiori auf einer Fernsehschirmzeile
wiederzugebender Zeichen ausgelegt ist und ein Pufferspeicher mit Selektionsmitteln zur Verfügung
steht, in dem die Information für die gleichzeitig auf dem Bildschirm wiederzugebenden Zeichen sammelbar ist
und die Übertragung der Information für die nächste darzustellende Zeichenzeile aus dem Pufferspeicher in
den Umlaufspeicher nach der Wiedergabe jeweils einer Zeichenzeile erfolgt, wobei die mit einem Zeichen-pro-Zeile-Zähler
und einem Bildzeichenzähler versehene Kontrolleinrichtung die Pufferspeicher-Selektionsmittel
derart steuert, daß während einer Abbildungszeit von wenigstens zwei Bildzeilen, die maximal der Wiedergabezeit
eines Zwischenraumes zwischen den Zeilen auf dem Fernsehschirm entspricht, die digitale Information
für eine Zeile von Zeichen aus dem Pufferspeicher zum Umlaufspeicher verschiebbar ist, nach Patent
19 03 045.6. Dabei kann der Pufferspeicher ein Plattenoder Trommelspeicher, oder, wie in der Beschreibung
der Hauptanmeldung erwähnt, ein Kernspeicher sein, der z. B. durch einen Teil des Computerspeichers selbst
dargestellt werden kann, während der Umlaufspeicher durch eine Fernsehverzögerungsleitung realisiert sein
kann.
Sollen die Datenanzeigegeräte jedoch über Datenfernübertragungsleitungen
an den Computer angeschlossen werden, so sprechen wirtschaftliche Gründe
dagegen, für den Pufferspeicher magneto-mechanische Speicher einzusetzen, auch entfällt die Möglichkeit
einen Teil des Computerspeichers zu benutzen. Dif Verwendung eines Kernspeichers ist auch ungünstiger
f>5 da die benötigte Kapazität von 1000—2000 Wörtern zi
6 bis 8 Bit sehr groß ist.
Aus der US-PS 30 17 625 ist eine Anordnung bekannt
die für jede darzustellende Zeile von Zeichen einet
Eigenen Umlaufspeicher in Form eines Schieberegisters
verwendet, wodurch die Umlaufspeicher gleichzeitig die Funktion des Pufferspeichers erfüllen. Daher müssen die
Umlaufspeicher aber an die von der Darstellungseinrichtung bestimmten Erfordernisse angepaßt sein,
insbesondere für die dadurch bedingten hohen Dutentransportgeschwindigkeiten
geeignet sein, wodurch die Anordnung nehr aufwendig ist.
Ferner ist aus der FR-PS 15 10 323 eine Schaltungsanordnung mit einem Pufferspeicher für ein ganzes Bild
und einem diesem nachgeschalteten Umlaufspeicher für jeweils eine Zeile bekannt. Dabei ist jedoch nicht näher
angegeben, wie der Pufferspeicher aufgebaut ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Pufferspeicher für
die Schaltungsanordnung nach dem Hauptpatent anzugeben, der nicht die Geschwindigkeit des Umlaufspeichers
haben muß und der dennoch mit der im Hauptpatent genannten Kontrolleinrichtung einfach
steuerbar ist Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen
Merkmale.
Da die Kontrolleinrichtung für die Steuerung des Umlaufspeichers für die jeweils darzustellende Zeile
ohnehin vorhanden sein muß, entsteht bei Verwendung von dem Umlaufspeicher gleichen Teilspeichern für den
Pufferspeicher praktisch kein Mehraufwand an Steuerung. Dieser Vorteil macht sich insbesondere dann
bemerkbar, wenn ruhende Umlaufspeicher verwendet werden, wie die obenerwähnte Fernsehverzögerungsleitungen
oder elektronische Schieberegister. Um den Pufferspeicher mit größerer Speicherkapazität zu
bilden, werden die einzelnen Testspeicher in Reihe geschaltet. Auf diese Weise wird der gesamte Bildinhalt
in einem Speicher größerer Speicherkapazität festgehalten und nur die für eine Zeile erforderlichen Zeichen
nacheinander Zeile für Zeile in einen Umlaufspeicher der beschriebenen Art übernommen, der dann synchron
zum Strahldurchlauf mehrmals sequentiell abgefragt wird. Der Pufferspeicher, der den gesamten Bildinhalt
enthält, kann mit derselben Taktfrequenz betrieben werden wie der Speichermodul für die Zeilenabfrage; er
kann aber auch langsamer arbeiten. Die Information kann dann aus dem Bildinhaltsspeicher um so viel
langsamer abgefragt werden, wie Strahldurchläufe pro einer darzustellenden Zeichenzeile notwendig sind. Die
Übernahme einer Zeichenzeile aus dem langsamer arbeitenden Bildspeicher in den schneller arbeitenden,
eine Zeichenzeile aufnehmenden Umlaufspeicher erfolgt während des Zeilenzwischenraumes, da dann auf
dem Bildschirm keine Information geschrieben wird. Da die Zeichen in den Speichermodulen codiert enthalten
sind, steuern die Ausgangssignale einen Zeichengenerator, der ausgangsseitig das zur Intensitätssteuerung des
Elektronenstrahles und Aufbau des Bildmusters erforderliche Signal liefert.
Die beschriebenen Speichermodule lassen sich vorteilhaft mit Ultraschall-Verzögerungsleitungen realisieren,
da diese durch die vergleichsweise niedrige Schallgeschwindigkeit bei geringen räumlichen Abmessungen
lange Verzögerungszeiten mit hohen Speicherkapazitäten bieten. Als dynamische Speicher werden
Verzögerungsleitungen mittels Drahtleitungen mit magnetostriktiven Wandlern oder Glas-bzw. Quarzleitungen
mit Quarz- oder piezoelektrischen Wandlern verwendet. Besonders sind hier die Fernsehverzögerungsleitungen
mit 64 μβ Verzögerungszeit für Farbfernsehempfänger
der PAL-Norm, da diese in sehr eroßen Stückzahlen produziert werden. Anstelle dieser
Glasverzögerungsleitungen können auch dynamisch arbeitende hoch integrierte MOS-Schieberegister eingesetzt
werden, die funktionell wie eine Verzögerungsleitung arbeiten. Auch statisch arbeitende hoch integrierte
Schieberegister sind hierfür verwendbar. Die Vorzüge dieser letztgenannten Speichermodul-Anordnung
bestehen in der einfachen Organisation der Speichersteuerung, da die Umlaufzeit der Information
nahezu frei gewählt werden kann, so daß der
ι ο Abfragetakt der Schreibgeschwindigkeit des Kathodenstrahles
auf dem Bildschirm angepaßt werden kann und dadurch vom Speicher die jeweils darzustellenden
Zeichen zur richtigen Zeit ausgegeben werden und an entsprechender Position des Bildschirmes erscheinen.
Eine aufwendige Adressenauswahl (Diodenmatrizen o. ä.) kann hier entfallen, wie sie bei bisher gebräuchlichen
Speichern in Schirmbildgeräten notwendig waren. Weiterhin wird pro Speichermodul nur eine Treiberund
eine Leseverstärkerstufe benötigt. Dies ermöglicht bei Verwendung solcher Verzögerungsleitungen einen
Speicheraufbau, dessen Kosten pro Bit wesentlich unterhalb denen anderer bekannter Speicherverfahren
liegen.
Ausfühlungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
F i g. 1 ein Speichermodul mit Glasverzögerungsleitung,
F i g. 2 ein Blockschaltbild für Bild- und Zeilenspeicher (Reihenanordnung),
3c F i g. 3 ein Blockschaltbild eines Datensichtgerätes,
F i g. 4 ein Blockschaltbild des Steuerteiles und Speichers eines Datensichtgerätes,
F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Zeilenspeichers für Rechtsverschiebung,
F i g. 6 ein Blockschaltbild eines Zeilenspeichers für Rechts- oder Linksverschiebung.
F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Umlaufspeichers mit einer Glasverzögerungsleitung als Speichermodul.
Die Eingabe der zu speichernden Impulse erfolgt über die Leitung E1 die Ausgabe über die Leitung A. Mit
der Steuerleitung StB wird bestimmt, ob Impulse neu eingegeben oder vom Ausgang rückgespeichert werden
sollen. Über die Leitung T wird ein Takt angelegt, dessen Frequenz den Übertragungseigenschaften der
Leitung und der gewünschten Speicherkapazität angepaßt ist oder der aus einer bzw. jeder Verzögerungsleitung
gewonnen oder synchronisiert wird.
Der Taktumformer TU formt den Takt entsprechend den verwendeten Ein- und Ausgabeflipflops FFl und
FF2 sowie dem Modulator um. In diesem Beispiel ist der Modulator ein UND-Glied, mit dem eine Return-to-Zero-(Amplituden-)Modulation
erzeugt wird. Wenn die Speicher-Kapazität eines Moduls für eine Schriftzeile nicht ausreicht, so können zwei oder mehrere parallel
oder in Serie betrieben werden.
F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild für einen kompletten Speicher eines Datenanzeigegerätes mit einem Pufferspeicher
als Bildspeicher, bestehend aus hintereinander geschalteten Teilspeichern mit Verzögerungsleitungen
(,ο VL 1 bis VL n, und einem Umlaufspeicher VLZ als
Zeilenspeicher. Die Eingabe der vom Computer kommenden Daten erfolgt über die Leitung £, gesteuert
durch Selektionsmittel (Adressenregister) mittels Leitung StB. Die Ausgabe der gespeicherten Daten erfolgt
(15 über Leitung A. Die darzustellende Information wird
zeilenweise nacheinander über die Leitung Z in den Zeilenspeicher VLZ, gesteuert durch SfZ übernommen.
Die Anzahl der Umläufe pro Schriftzeile in dem
Zeilenspeicher ist gleich oder größer der Anzahl von Fernsehlinien, die für die Darstellung einer Schriftzeile
benötigt werden. Die codiert gespeicherten Zeichen werden von ZA abgenommen und an einen Zeichengenerator
geliefert, der sie in ein Punktraster umsetzt.
Das in Fig.3 wiedergegebene Blockschaltbild zeigt
die Möglichkeit, wie ein Datenanzeigegerät aufgebaut werden kann. Die anzuzeigenden Daten werden
entweder über die Tastatur Toder vom Computer über die Ein-/Ausgabestufe E/A in das Gerät eingegeben und
im Bildspeicher BSp gespeichert. Entsprechend dem Takt eines Steuerwerkes St werden die Daten aus dem
Speicher zyklisch abgerufen und über den Zeilenspeicher ZSp dem Zeichengenerator ZG zugeführt, der die
minimal codierten Zeichen in ein Bildsignal umsetzt, welches die Intensität des Elektronenstrahls der
Wiedergaberöhre im Anzeigeteil und somit die Bilderzeugung steuert. Vom Steuerteil St wird die
Erzeugung der Synchronisier- und Austastsignale für die Führung des Elektronenstrahles über den Bildschirm in
der Synchronisierstufe SA bewirkt, mit dem Bildsignal in der Mischstufe MS gemischt und dem Monitor MR
zugeführt.
Häufig ist es erwünscht, daß einzelne eingegebene Daten an einer bestimmten einstellbaren Stelle auf dem
Bildschirm erscheinen. Dazu ist notwendig, daß diese Daten an der entsprechenden Stelle im Bildspeicher
eingeschrieben werden, d. h. es müssen Adressenauswahlmittel für den Bildspeicher vorgesehen sein. Diese
Auswahlmittel können bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Bildspeicher besonders günstig dazu
verwendet werden, die Stelle auf dem Bildschirm, an dem das eingegebene Zeichen erscheinen soll, durch
einen sogenannten Cursor besonders zu markieren, indem dieses Zeichen bzw. das ganze Zeichenfeld sich
durch ein entsprechend beeinflußtes Bildsignal von der Umgebung abhebt. Wenn z. B. das Bildsignal an dieser
Stelle invertiert wird, erscheint in dem eingestellten Zeichcnfeld das eingegebene Zeichen dunkel auf hellem
Hintergrund, wenn die übrigen Zeichen hell auf dunklem Hintergrund erscheinen.
Als Beispiel für die Realisierung eines solchen Cursors in Verbindung mit einer Adressenauswahl ist in Fig. 4
ein Blockschaltbild des Steucrtciles und Speichers eines Dntenanzcigegerätes gezeigt, bei dem die Frequcn/.teilcr,
die zur Synchronisierung des Elcktronenstrahles benötigt werden, über Vergleichsschaltungen mit den
Zahlern für die Cursorpositionierung verknüpft sind und damit gleichzeitig die Selektionsstufen für Bild- und
Zeilcnspcichcr darstellen. Die Schaltung arbeitet wie folgt:
Ein zentraler Taktgeber, der auch für die Steuerung
der Speichermodule benutzt wird, treibt eine Zählerkette, bestehend aus dem Hitzahler BZ, der die Bits pro
Zeichen zählt, einem Zeichenzähler ZZ, der die Zeichen pro Zeile zählt, einem Linienzahler LZ1 die die Anzahl
der Pernsehtinicn pro Schriftzeile (einschließlich des Zwischenraumes) zählt und einem Bildzellenzähler ZIZ,
der die Schriftzellen pro Fernsehbild zahlt. Diese Zahler werden dekodiert, in der Stufe HSA werden die
horizontalen, in der Stufe VSA die vertikalen Synchron- und Austastimpulse erzeugt. Sollen Zeichen in den
Bildspeicher BSpgegeben werden, so geschieht das vom
Computer oder über die Tastatur Tüber die Gin· und Ausgabestufe E/A. Der Speicherplatz, in den elngespeichert werden soll, ist auf dem Bildschirm durch den
Cursor markiert und kann über die Tastatur roder vom
Computer über die Ein* und Ausgabestufe E/A mittels
zweier Zähler, dem horizontalen Cursorzähler CH und dem vertikalen Cursorzähler CV ausgewählt werden.
Diese werden über die Vergleichsschaltungen Vl bis V3 mit den Zählern ZZ, LZ und ZLZ verglichen. Die
Darstellung des Cursors auf dem Schirm erfolgt dann, wenn die Stellung der Cursorzähler CH und CV gleich
denen von ZZ und ZLZ ist. Die Gleichheit der Stellungen zeigen die Vergleicher Vl und V3 an, das
UND-Glied C verknüpft deren Ausgangssignale und liefert immer dann ein Signal, wenn der Elektronenstrahl
auf dem Bildschirm den Platz überstreicht, der der Stellung der Zähler CH und CV entspricht. Die
Vergleicher Vl und V2 vergleichen CH mit ZZund CV
mit LZ, ihre Ausgangssignale werden durch das UND-Glied StB verknüpft und dies steuert die Eingabe
der Daten von der Tastatur oder dem Computer in den Bildspeicher BSp. Dies ist möglich, da der Zeichenzähler
ZZ synchron mit den Speichermodulen umläuft, wenn außerdem die Anzahl der Schriftzeilen pro Fernsehbild
(■-·' Anzahl der hintereinandergeschalteten Module
entsprechend F i g. 2) gleich der Anzahl der Fernsehli nien pro Schriftzeile ist, oder bei Multiplikation mit 2"
(/j = ganze positive Zahl) diese Anzahl ergibt.
Die zeilenweise Übernahme der gespeicherten Daten aus dem Bildspeicher BSp in den Zeilenspeicher ZSp zur
Darstellung wird durch die Speichersteuerung SSt gesteuert. Dies erfolgt entsprechend den Stellungen der
Zähler LZ und ZiZ, die mittels der Dekodierer LD und ZD dekoriert werden. Die im Zeilenspeicher umlaufende
Information wird dem Zeichengenerator ZG zugeführt. Der Zeichengenerator erhält außerdem vom
Decoder LD die Angaben, welche Linie der Schriftzeile gerade dargestellt werden soll, und liefert ein Bildsignal,
welches dem Punktraster des darzustellenden Zeichens entspricht und das in der Mischstufe MS mit den
Synchron- und Austastsignalen zum Ausgangssignal MR gemischt wird.
So entsteht ein vollständiges Bild-Austast-Synchron-Signal
(BAS), das einem Monitor zugeführt wird.
Die Darstellung des Cursors erfolgt einfach und dabei sehr deutlich durch eine Invertierung des Bildsignals
durch den Inverter Cl für die Dauer der Strahldurchläufc über den zu markierenden Platz.
Fig.5 zeigt eine Schaltungsanordnung des Zcilcnspeichers
nach Fig.2, wo das Ausgangssignul der Verzögerungsleitung VLZ in ein Schieberegister SR
geschoben und von dort dem Zeichengenerator ZG zugeführt wird. Durch ein Signal auf der Steuerleitung
SZ wird die am Eingang Z anliegende Information vom Bildspeicher übernommen. Nach dieser Übernahme
kann entsprechend den Signalen der Steuerleitungen Sl und S2 die Information von V oder von SÄ
rückgespeichert werden. Wenn während der Darstellung einer Zeile die Rückspelcherung von V auf SR
umgeschaltet wird, erreicht man damit, daß die nach der Umschaltung folgenden Zeichen auf dem Bildschirm um
einen Platz nach rechts geschoben werden. Am Ende der Zelle wird dann auf Vzurückgeschaltet.
PIg.6 zeigt eine entsprechende Schaltungsanordnung, jedoch kann hier nach rechts oder links geschoben
werden. Dazu ersetzt man die Verzögerungsleitung VLZ aus PIg.5 durch eine Verzögerungsleitung VL,
deren Kapazität um ein Zeichen geringer Ist als die von
VLZ, und speichert dieses Zeichen im Schieberegister SRI Entsprechend den Steuersignalen an Sl bis S3
erreicht man dann das Rückspelchern von V(normalerweise), von VL (zum Linksverschieben) oder von Sr Il
(zum Rechtsverschieben). Die verkürzte Leitung VL
erhält man durch Abschleifen der Leitung VLZ der PAL-Norm um die entsprechende Längendifferenz.
Statt dessen kann auch die Zykluszeit und damit die Strahlendurchlaufzeit um ein Zeichen verlängert werden.
In diesem Falle muß die Laufzeit des Bildspeichers um eine Anzahl von Zeichen entsprechend der Anzahl
der Zeichenzeilen auf dem Bildschirm verlängert werden, was durch den Aufbau des Bildspeichers aus
Verzögerungsleitungen mit je eii.em nachgeschalteten
Schieberegister für ein Zeichen oder durch Einfügen einer zusätzlichen Verzögerungsleitung entsprechender
Gesamtverzögerungszeit erreicht werden kann. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele unc
nicht auf die Verwendung von Glasverzögerungsleitun gen beschränkt, sondern es können auch anden
Umlaufspeicher, wie z. B. elektronische Schieberegister verwendet werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Wiedergabe von digitaler Information in Form von Zeichen auf einem
Fernsehschirm, die einen Umlaufspeicher in dem information während des Wiedergabeprozesses je
Bildzeile des Fernsehschirms einmal umläuft, einen Decoder und einen Zeichengenerator enthält, in dem
die wiederzugebenden Zeichen erzeugt werden und bei dem eine Kontrolleinrichtung an bestimmten
Augenblicken nur diejenige Information an den Ausgängen des Umlaufspeichers erscheinen läßt, die
für das in diesem Augenblick im Zeichengenerator zu erzeugende und am Fernsehschirm wiederzugebende
Zeichen dient, wobei die Speicherkapazität des Umlaufspeichers für die Aufnahme der gesamten
Digitalinformation auf einer Fernsehschirmzeile wiederzugebender Zeichen ausgelegt ist und ein
Pufferspeicher mit Selektionsmitteln zur Verfugung steht, in dem die Information für die gleichzeitig auf
dem Bildschirm wiederzugebenden Zeichen sammelbar ist und die Übertragung der Information für
die nächste darzustellende Zeichenzeile aus dem Pufferspeicher in den Umlaufspeicher nach der
Wiedergabe jeweils einer Zeichenzeile erfolgt, wobei die mit einem Zeichen-pro-Zeile-Zähler und
einem Bildzeilenzähler versehene Kontrolleinrichtung die Pufferspeicher-Selektionsmittel derart
steuert, daß während einer Abbildungszeit von wenigstens zwei Bildzeilen, die maximal der
Wiedergabezeit eines Zwischenraumes zwischen den Zeilen auf dem Fernsehschirm entspricht, die
digitale Information für eine Zeile von Zeichen aus dem Pufferspeicher zum Umlaufspeicher verschiebbar
ist, nach Patent 19 03 045, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher aus einer
der maximalen Anzahl von darzustellenden Zeichenzeilen entsprechenden Anzahl von dem Umlaufspeicher
für die jeweils darstellende Zeile gleichen in Reihe geschalteten Teilspeichern (VLi ...VLn,
VLZ) besteht.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umlaufspeicher für die
jeweils darzustellende Zeile (VLZ) ein Speicher (SR) für ein Zeichen nachgeschaltet ist und daß die
Information wahlweise entweder aus dem Ausgang ftydes Umlaufspeichers oder aus dem Ausgang des
nachgeschalteten Speichers auf den Eingang des Umlaufspeichers zurückführbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufspeicher für die
jeweils darzustellende Zeile (VL) eine um ein Zeichen kleinere Speicherkapazität besitzt als
Zeichen auf einer Zeichenzeile darstellbar sind, daß dem Umlaufspeicher (VL) zwei in Reihe geschaltete
Speicher (SRI, SRU) für je ein Zeichen nachgeschaltet sind und daß die Information wahlweise
entweder aus dem Ausgang des Umlaufspeichers (VL) oder aus dem Ausgang des ersten (SR I, V) oder
aus dem Ausgang des zweiten (SR II) der nachgeschalteten Speicher auf den Eingang des Umlaufspeichers
zurückführbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein einstellbarer Speicher
(CH, CV) für die horizontale und vertikale Position eines von außen einzugebenden Zeichens und/oder
eines auf den Bildschirm hervorzuhebenden Zeichenfcldes vorhanden ist, deren Ausgang auf
Vergleicher CVl1 V2, V3) führen, die den Inhalt
dieser Speicher (CH, CV) mit den Stellungen des Zeichen-pro-Zeile-Zählers (ZZ) und des (ZlZ)
entsprechend vergleichen und daß die Übereinstimmung ein die Darstellung des Zeichenfeldes der
eingestellten Position veränderndes Signal erzeugt sowie die Einspeicherung eines etwa angebotenen
Zeichens in den Bildspeicher (BSp) gegebenenfalls unter Verwendung von weiteren Selektionsmitteln
steuert.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das das Zeichenfeld der
eingestellten Position verändernde Signal das Bildsignal invertiert.
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8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |