DE1947532C3 - Schaltungsanordnung zur Darstellung von Zeichen auf einem Bildschirm - Google Patents

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 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 der Umlaufspeicher für die Aufnahme der gesamten Digitalinformation 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. 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. Die Verwendung eines Kernspeichers ist auch ungünstiger, da die benötigte Kapazität von 1000—2000 Wörtern zu 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 einen

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, s insbesondere für die dadurch bedingten hohen Datentransportgeschwindigkeiten geeignet sein, wodurch die Anordnung sehr aufwendig ist

Ferner ist aus der FR-PS 15 tO 323 eine Schaltungsanordnung mit einem Pufferspeicher für ein ganzes Bild ι ο 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 darzustellerde Zeile ohnehin vorhanden som 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 C¹^r 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 Zeichenzeiie notwendig sind. Die Übernahme einer Zeichenzeile aus dem langsamer arbeitender. 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 Speicr.ermodulen 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 Speicher- oo kapazitäten 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 Fernsehverzöge- r^ rungsleitungen mit 64 μβ Verzögerungszeit für Farbfernsehempfänger der PAL-Norm, da diese in sehr Kroßen Stückzahlen OT(A¹Vziert 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 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.

Ausführungsbeispiele tier Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert Es zeigt:

F i g. 1 ein Speichermodul mit Glasverzögemngsleitung,

F i g. 2 ein Blockschaltbild für Bild- und Zeilenspeicher (Reihenanordnung),

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines Datensichtgerätes,

Fig.4 ein Blockschaltbild des Steuerteiles und Speichers eines Datensichtgerätes,

Fig.5 ein Blockschaltbild eines Zeilenspeichers für Rechtsverschiebung,

Fig.6 ein Blockschaltbild eines Zeilenspeichers für Rechts- oder Linksverschiebang.

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 Ausgabefiipflops FFl und FF 2 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 VL1 bis VL n, und einem Umtaufspeicher VLZ als Zeilenspeicher. Die Eingabe der vom Computer kommenden Daten erfolgt über die Leitung E, gesteuert durch Selektionsmittel (Adressenregister) muteis Leitung 5(A Die Ausgabe der gespeicherten Daten erfolgt über Leitung A. Die darzustellende Information wird zeilenweise nacheinander über die Leitung Z in den Zeilenspeicher VLZ, gesteuert durch StZ, übernommen. Die Anzahl der Umläufe oro Schriftzeile in dem

ι y

Zeilcnspeicher 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 F i g. 3 wiedergegebene Blockschaltbild zeigt die Möglichkeit, wie ein Datenanzeigegerät aufgebaut werden kann. Die anzuzeigenden Daten werden entweder über die Tastatur 7"oder 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 '!ber 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 Zeichenfeld 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 F i g. 4 ein Blockschaltbild des Steuerteiles und Speichers eines Datenanzeigegerätes gezeigt, bei dem die Frequenzteiler, die zur Synchronisierung des Elektronenstrahles benötigt werden, über Vergleichsschaltungen mit den Zählern für die Cursorpositionierung verknüpft sind und damit gleichzeitig die Selektionsstufen für Bild- und Zeilenspeicher darstellen. Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Ein zentraler Taktgeber, der auch für die Steuerung der Speichermodule benutzt wird, treibt eine Zählerkette, bestehend aus dem Bitzähler BZ, der die Bits pro Zeichen zählt einem Zeichenzähler ZZ, der die Zeichen pro Zeile zählt, einem Linienzähler LZ, die die Anzahl der Fernsehlinien pro Schriftzeile (einschließlich des Zwischenraumes) zählt und einem Bildzeilenzähler ZlZ, der die Schriftzeilen pro Fernsehbild zählt Diese Zähler werden dekodiert, in der Stufe HSA werden die horizontalen, in der Stufe VSA die vertikalen Synchron- und Austastimpulse erzeugt Sollen Zeichen in den Bildspeicher BSp gegeben werden, so geschieht das vom Computer oder über die Tastatur Tuber die Ein- und Ausgabestufe E/A. Der Speicherplatz, in den eingespeichert werden so!!, ist auf dem Bildschirm durch den Cursor markiert und kann über die Tastatur Toder 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 VI 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 VI 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 VI und V2 vergleichen CHmitZZund 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 hintereinandergeschaiteten Module entsprechend Fig. 2) gleich der Anzahl der Fernsehlinien pro Schriftzeile ist, oder bei Multiplikation mit 2" (n = 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 2TD dekonert 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 MRgemischt 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 C/für die Dauer der Strahldurchläufe über den zu markierenden Platz.

F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung des Zeilenspeichers nach Fig.2, wo das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung VLZ in ein Schieberegister SR geschoben und von dort dem Zeichengenerator ZC zugeführt wird. Durch ein Signal auf der Steuerleitung SZ wird die am Eingang Z anliegende Information vorr Bildspeicher übernommen. Nach dieser Übernahme kann entsprechend den Signalen der Steuerleitunger Si und S2 die Information von V oder von Si rückgespeichert werden. Wenn während der Darstel lung einer Zeile die Rückspeicherung von V auf SF umgeschaltet wird, erreicht man damit daß die nach dei Umschaltung folgenden Zeichen auf dem Bildschirm un einen Platz nach rechts geschoben werden. Am End« der Zeile wird dann auf Vzurückgeschaltet.

Fig.6 zeigt eine entsprechende Schaltungsanord nung, jedoch kann hier nach rechts oder links geschobei werden. Dazu ersetzt man die Verzögerungsleitunj VLZ aus F i g. 5 durch eine Verzögerungsleitung VL deren Kapazität um ein Zeichen geringer ist als die voi VLZ, und speichert dieses Zeichen im Schieberegiste SÄ I. Entsprechend den Steuersignalen an Sl bis S: erreicht man dann das Rückspeichern von V(normaler weise), von VL (zum Linksverschieben) oder von Sr I (zum Rechtsverschieben). Die verkürzte Leitung Vi

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 einem nachgeschalteten

Schieberegister für ein Zeichen oder durch Einfügen einer zusätzlichen Verzögerungsleitung entsprechender Gesamtverzögerungszeit erreicht werden kann. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele und nicht auf die Verwendung von Glasverzögerungsleitungen beschränkt, sondern es können auch andere Umlaufspeicher, wie z. B. elektronische Schieberegister, verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

809 615/103

Claims (5)

Patentansprüche:

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 IaBt, 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 Verfügung steht, in dem tue Information für die gleichzeitig auf deni 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 Wiedergabeze'·» 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 1903045, 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 (VL 1...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 (V) des 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 (SR I, SR II) 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 Zei

chenfeldes vorhanden ist, deren Ausgang auf Vergleicher (Vt, VT, 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 Obereinstimmung 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