DE2142366A1

DE2142366A1 - Vorrichtung zur Kodierung und Dekodierung graphischer Darstellungen

Info

Publication number: DE2142366A1
Application number: DE19712142366
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-08-26
Filing date: 1971-08-24
Publication date: 1972-03-02
Also published as: GB1351506A; CA932050A; DE2142366B2; JPS554310B1; DE2142366C3; US3673579A; FR2105996A5; NL7109823A

Description

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Robert Michael Graven Orinda, California, USA

Vorrichtung zur Kodierung und Dekodierung graphischer Darstellungen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kodierung von auf ein Koordinatensystem bezogenen graphischen Darstellungen für die Eingabe in einen Elektronenrechner und zur Dekodierung von aus einem Elektronenrechner ausgegebenen Daten für die Darstellung in einem Koordinatensystem, Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Register und ist hauptsächlich als Eingabe- und Ausgabeeinrichtung für digitale Rechner und Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere für Hybridrechner, verwendbar.

Zur Eingabe graphischer Daten in einen Rechner und zur graphischen Darstellung von aus einem Rechner kommenden Daten sind in der Vergangenheit verschiedene Einrichtungen verwendet wor- ; den. So benutzte man Kathodenstrahlröhren in Verbindung mit einem Lichtschreiber, der eine fotoempfindliche Zelle besitzt, die auf das Bild auf dem Röhrenschirm gerichtet wurde, um einen Bildpunkt abzufühlen oder festzulegen.

In anderen Einrichtungen ist eine ebene Matrix ait zu einen Rechner führenden elektrischen Anschlüssen vorgesehen, wobei ein ebenfalls rait deai Rechner verbundener Ketallstift, der über die Oberfläche der Matrix geführt wird, als Schreibinstrument dient.

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Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen Informationen über photoempfindliche Bauteile empfangen werden, jedoch können hierbei die Informationen nach ihrer Verarbeitung im Rechner nicht wieder auf dem selben Feld der Einrichtung wiedergegeben werden. Nur wenige der bekannten graphischen Eingabe- und Ausgabegeräte ermöglichen die Kontrolle des Flusses der graphischen Informationen in das und aus dem Gerät, wenn sich dieses abseits vom Rechner befindet.

Das spezielle mit der Erfindung zu lösende technische Problem besteht darin, komplexe graphische Daten unter Verwendung eines Koordinatensystems darzustellen, in welchem bestimmte KooiäLnatenpunkte adressiert werden, und wobei die Koordinatenpunkte gemäß den Wünschen der Bedienungsperson mittels eines Lichtschreibers, d. h. mittels eines lichtaussendenden Stifts aktiviert (geschrieben) oder decaktiviert (gelöscht) werden können.

Bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch derartige paarweise Anordnung von Lichtfühlern und Lichtstrahlern, daß eine einen Lichtfühler erregende Lichtquelle den benachbarten Lichtstrahler zur Aussendung von Licht an dem betreffenden Koordinatenpunkt veranlaßt, und eine Detektorschaltung, welche feststellt, ob ein Lichtstrahler ein- oder ausgeschaltet ist und für jeden Lichtstrahler eine seinem Schaltzustand entsprechende Information an den Rechner liefert.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im einzelnen aus einem flachen graphischen Eingabe- und Ausgabegerät, in welchem Lichtfühler zum Empfang von Informationen und unmittelbar danebenliegende entsprechende Lichtstrahler zur Wiedergabe der Information dienen. Eine stabförmige Lichtquelle oder "Lichtschrei.ber" wird als Schreibinstrument von der Hand der. Bedienungsperson geführt

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und dient zur Aktivierung der Lichtfühler. Eine Zentraleinheit (processor unit) steuert den Informationsfluß in das und aus dem Gerät für den Betrieb in Verbindung mit einem Rechner. Die Zentraleinheit dient zur Aktivierung, Desaktivje rung und Feststellung des Zustandes eines jeden Lichtstrahlers in Übereinstinuaung mit einem kodierten oder nichtkodierten Signal. Die Zentraleinheit ist ausserdem so ausgelegt, daß sie je nach Wunsch Zeilen, Spalten oder .Blöcke von Lichtstrahlern aktivieren kann.

Der Vorteil der erfindungsgeiaässen Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik ist die größere Genauigkeit in der Darstellung graphischer Informationen und ihrer Verarbeitung .durch einen Rechner, die Möglichkeit der direkten digitalen Identifizierung der graphischen Information und ferner die Fähigkeit, graphische Daten in Form einzelner Punkte, Linien oder ausgefüllter Flächen aufzunehmen.

Die mit der Erfindung angestrebten und durch ihre später noch zu beschreibenden Ausgestaltungen erreichten Ziele seien nachstehend kurz zusammengefaßt

Individuelle Steuerung eines jeden einzelnen Punkts durch Verwendung einer kodierten oder unkodierten Adresse;

getrennte Steuerung des Informationsflusses in die und aus der Vorrichtung;

Zuordnung logischer Informationen zu den Ortsinformationen in der graphischen Darstellung;

Verwendung eines Lichtschreibers zur graphischen Eingabe;

Steuerung des vom Schreiber ausgesandten Lichtquantums zur Schattierung der graphischen Eingabe und Ausgabe;

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Steuermöglichkeit der Lichtquantenabgabe der graphischen Darstellung bei der Ausgabe,und

Durchführung programmierter Schaltprogramme für besondere Darstellungen, Betriebsbefehle und die Behandlung graphischer Daten.

Einzelheiten und weitere Vorzüge der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert.

Figur 1 ist eine isometrische Ansicht der erfindungsgemäßen graphischen Eingabe- und Ausgabevorrichtung;

Figur 2 zeigt ein typisches Lichtstrahler/Lichtfühler-Paar in der Draufsicht und der Seitenansicht;

Figur 3 zeigt eine logische Schaltung eines von einem Lichtstrahler/Lichtfühler-Paar definierten "Punktes";

Figur 3A zeigt die Schaltung für einen solchen"Punkt" ausführlicher;

Figur 4 erläutert einige in den Zeichnungen verwendete Schaltsymbole;

Figuren 5A und 5B zeigen in Blockschaltbildern die Verbindungen der verschiedenen Steuereinheiten zum Betrieb der er- \

findungsgemäßen Vorrichtung;

Figur 6 zeigt in einem Blockschaltbild die Zusammenschaltung des primären Eingangsregisters, des Operationsdekoders, der UND-Schaltungen "B" und der UND-Schaüiungen "C" , des örtlichen Speichers, der UND-Schaltungen "F", der ODER-Schaltungen ¹¹G" und der Speicher-ODER-Schaltungen;

Figur 7 ist ein Schaltbild der Steuerregister SR (1) bis SR (3) der Zentraleinheit der Zeichentafel;

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Figur 8 ist ein Schaltbild der Steuerregister SR (4) bis SR (6) der Zentraleinheit der Zeichentafelj

Figur 9 ist ein Schaltbild der Steuertorschaltungen "W" der Zentraleinheit der Zeichentafel;

Figur 10 ist ein Schaltbild der mit der Zeichentafel verbundenen X-Eingangsregiater, Y-Eingangsregister und X-Ieilregister;

Figur 11 ist ein Schaltbild des X-Ausgangsregisters und der XY-, Ζ¹ -, und Z-Register zur Ü
formation an den Rechner^

Ζ¹ -, und Z-Register zur Übermittlung der graphischen InFigur 12 zeigt einen typischen Lichtschreiber zum Einbringen und zum Löschen von Informationen an· dem graphischen Gerät nach Figur 1 gemeinsam mit Einzelheiten einer den Lichtschreiber mit dem Gerät verbindenden Schaltung;

Figur 13 ist ein Schaltbild des Eingangs-Zeichenregisters in der Zentraleinheit der Zeichentafel;

Figur 14 ist das Schaltbild einer logischen Befehlseinrichtung, die zur Kessung inkrementaler Änderungen in der graphischen Darstellung verwendet wird;

Figur 14 A ist ein Schaltbild einer typischen in Zusammenhang mit Fi^ur 14 verwendeten Zeitsteuerkette;

Figur 14 B zeigt das Schaltbild einer Einrichtung zur Steuerung von X- und Y-Addierern zur Addition oder Subtraktion einer Binäreinheit zur bzw. von der Adresse;

Figur 15 zeigt den typischen Verlauf von Impulsformen aus der Einrichtung nach den Figuren 14, 14 A und 14 B;

Figur 16 ist ein Schaltbild eines "Eckpunktes." und zeigt einen typischen Punkt mit seiner Verbindung zu Anschlußschaltungen der Zeichentafel; ₂09810/1661 - 6 -

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Figur 17 zeigt Einzelheiten der Schaltung des X-Dekoders;

Figur 18 zeigt Einzelheiten der Schaltung des Y-Deko&ers ;

Figur 19 zeigt Einzelheiten der Schaltung des X-Kodierers;

Figur 20 zeigt Einzelheiten der Schaltung des Y-Kodierers.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Das in Figur 1 dargestellte graphische Eingabe- und Ausgabegerät besteht im Grund aus einer Schreib- und Vfiedergabetafel 20, die im folgenden kurz als "Zeichentafel" bezeichnet wird und auf einem Kasten 21 angeordnet ist, der die Elektronik und die Stromversorgung enthält und an der Vorderseite mit einem Kontrollfeld versehen ist.

Ein Lichtschreiber 23 ist mit der Tafel 20 durch zwei oder mehrere Leitungen 86 und 86', 24 und 25 verbunden, um das von ihm ausgesandte Licht und die auf der Tafel vorhandene Information zu steuern, wie es später beschrieben wird. Die Zeichentafel 20 enthält ferner Lichtstrahler/Lichtfühler-Einheiten oder "Punkte" 26 in Moduloauweise, deren typische Ausführungsform in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist und die in einem Feld 35 (Fi^ur 1) horizontaler Reihen und vertikaler Spalten ange- i ordnet sind.

Figur 2 zeigt ein Lichtstrahler/Lichtfühler-Kodul bzw. einen "Punkt" 26 in Draufsicht und Seitenansicht. Bei einem solchen Modul 26 befindet sich innerhalb eines Blocks 27 eine örtliche Schaltung, während auf der oberen Fläche des ülocks ein Lichtstrahler 28 und ein Lichtfühler 29 gemeinsam mit anderen später beschriebenen Lichtfühlern angeordnet sind. Die Lichtstrahler 28 können irgendwelche lichtgebenden Elemente sein, wie

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beispielsweise weißglühende oder Neon-Glimalampen, in der beschriebenen Ausführungsform werden jedoch Halbleiterbauelemente wie die in der Technik üblichen Lichtemissionsdioden verwendet.

Als Lichtfühler 29 werden in der vorliegenden Ausführungsform gegenüber elektromagnetischer Strahlung empfindliche Halbleiterbauelemente verwendet.

Um die Strahler 23 und die Fühler 29 vor Beschädigung zu schützen, ist über der gesamten Fläche des Feldes 35 eine transparente Deckplatte 30 angeordnet.

Figur 3 zeigt in vereinfachter Form die logische Schaltung eines typischen "Punktes", d. h. für ein Lichtstrahler/Lichtfühler-Paar 26. Ein solcher "Punkt" 26 enthält eine X-Fühldiode 31, deren Anode mit der X-Leitung 32 verbunden ist,und eine Y-Fühldiode 33» die ihrerseits anodenseitig an der Y-Leitung 34 liegt. Die Kathoden der X- und Y-Fühldioden 31 und 32 sind zusammengeführt und über eine Anzeigeschaltung 50 mit dem Ausgang einer UND-Schaltung

36 und dem Ausgang des Lichtfühlers 29 verbunden.

Die Lichtemissionsdiode 28 und einer der Eingänge der UND-Schaltung 36 sind mit dem Ausgang der Speicherschaltung 37 verbunden. Der andere Eingang der UND-Schaltung 36 ist mit der Leseleitung 38 verbunden, während die beiden Eingänge der Speicherschaltung

37 an die Schreibleitung 39 und die Löschleitung 40 angeschlossen sind.

Die Figur 3 A zeigt das Schaltbild eines typischen Punktes 26 ausführlicher. JJie Bezugszahlen für einander entsprechende Teile in Figur 3 und Figur 3 A sind dieselben. Zur Identifizierung der einzelnen Bauelemente der Schaltung wird auf die Tabelle 1 verwiesen, wo. sie unter Angabe ihrer Kennwerte oder ihrer Typenbezeichnung aufgeführt sind. Die Zahlen-Buchstaben-

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Kombination in der Spalte "Typ" entspricht der gegenwärtigen Industrienorm für die Bezeichnungen von Halbleiterbauelementen.

In der Tabelle 2 sind die Werte für die Widerstände 172 und 173 aufgeführt, die zur Änderung des Zustande der bistabilen Schaltung nach Figur 3 A nötig sind. Der Empfindlichkeitsbereich ist

erläuternd angegeben. Die gemessenen Werte bewegen sich zwischen

P
etwa 1100 lumen/m (100 Fußkerzen) für "intensives" Licht und

etwa 5,5 lumen/m (0,5 Fußkerzen) für "dunkles" Licht.

TABELLE 1

Bezugs- Typ oder Wert Zweck
zahl

160 2 N 2219 . Rechner-Schreibtransistor

161 2 N 2219 Rechner-Löschtransistor

162 . 1 N 2175 Optik-Schreibtransistor

163 1 K 2175 " Optik-Löschtransistor

164 2 N 3135 Bistabiler pnp-Transistor (für Speicher)

165 2 N 2219 Bistabiler npn-Transistor (für Speicher)

166 2 N 2219 - Treibertransistor

29 IN 2175 Optik-Anzeigetransistor

167 2 N 4409 Invertierender Treibertransistor 28 MVE 100 Lichtemissionsdiode

169 1 N 643 Vorspannungsdiode

170 1 N 643 Vorspannungsdiode

171 . 1 N 56 AG Trenndiode
33 1 K 56 AG Y-Fühldiode 31 -1 N 56 AG X-Fühldiode

172 10 Kn Widerst.f. Einschaltempfindlichkeit

173 10 KiI Widerst.f. Ausschaltempfindlichkeit

174 100 Cl Strombegrenzungswiderstand

für Lichtemissionsdiode (LED)

175 10 ΚΠ. Strombegrenzungswiderstand

für Transistor 166

176 10 K£l Vorspannungs-Widerstand

177 1 KiL Strombegrenzungswiderstand

für Transistor 167

36 SN 7402 IiOR - Schaltung

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TABELLE

Werte der Widerstände Lichtpegel

172 und 173

1 KiI Intensives Licht

10 KjCI Raumbeleuchtung

100 KΛ Mattes Licht

1 MiI Dunkles Licht

Gemäß Figur 3 A läuft die Schreibleitung über den Transistor in die Schaltung 26, während die Löschleitung 40 über den Transistor 161 in die Schaltung läuft, um die Rechnersteue rung der Schreib-Lösch/rFunktion herbeizuführen. Die gleiche Funktion kann durch Verwendung des Lichtschreibers 23 durchgeführt werden, indem der Lichtfühler 162 zum Schreiben oder der Lichtfühler 163 zum Löschen aktiviert wird.

Eine Speicherwirkung wird erzielt durch die bistabile Schaltung aus den Transistoren 164 und 165, die den "eingeschalteten" oder "ausgeschalteten" Zustand des Punktes "einfangen", d.h. feststellen, ob durch die Lichtemissionsdiode 28 Strom fließt oder nicht.

Zur Einschaltung des Punktes wird der Lichtschreiber 23 auf den Lichtfühlertransistor 1(52 gerichtet, und die Lichtquellen 88 (Figur 12) werden eingeschaltet und strahlen auf den Fühler 162, wodurch ein Strom durch den Transistor fließt. Dieser Strom hat eine Spannung auf einer Seite der Lichtemissionsdiode 28 zur Folge, sodaß Strom durch diese Diode fließt.

Zur Abschaltung des Punktes wird der Lichtschreiber 23 auf den Lichtfühlertransistor 163 gerichtet und die Lichtquellen 83¹ (Figur 12) werden eingeschaltet und strahlen auf den Fühler 163.

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Hierdurch vermindert sich sein Widerstand auf einen Wert, der ein so weites Absinken der Spannung an der Lichtemissionsdxode 28 zur Folge hat, daß diese Diode gesperrt wird.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Zeichnungen sind die dort verwendeten Schaltsymbole in Figur 4 definiert. Die ODER-Schaltung 41 ist ein Halbleiterbauelement mit zwei oder mehr -Eingängen und einem Ausgang. Ein Signal, d.h.ein Spannungsimpuls an einem der Eingänge auf der linken Seite wird zum Ausgang auf der rechten Seite des Elements durchgegeben. Die in Figur 4 gezeigte UND-Schaltung ist ein Halbleiterbauelement mit zwei Eingängen, die beide beaufschlagt sein müssen, d.h. eine Spannung führen müssen, damit ausgangsseitig ein Signal erscheint.

Das in Figur 4 weiterhin gezeigte D-Flipflop 43 ist eine·bistabile Halbleiterschaltung mit einem Signaleingang 44 und einem Takteingang 45, einem Rückstelleingang 46 und zwei logisch komplementären Ausgangsleitungen 47 und 48. Bei Erregung des Takteingangs 45 kann ein am Eingang 44 erscheinendes Signal zu den Ausgangsleitungen 47 und 48 laufen. Bei Beaufschlagung des Rückstelleingangs 46 kehren alle Flipflops 43 in den logischen Zustand "0", d.-h. den ausgeschalteten Zustand zurück.

Der invertierende Verstärker 49 ist eine bekannte Schaltung zur Erzeugung des logischen Komplements eines Digitalsignals.

Die Figuren 5 A und 5 B zeigen als Blockschaltbild in Eindraht-Darsteilung die Zusammenschaltung der grundlegenden elektronischen Schalteinheiten, die zur Steuerung des Informationsflusses zur Zeichentafel 20 und zur Steuerung der Informationen dienen, die über die Zeichentafel 20 zur Behandlung der darin enthaltenen Daten in den und aus dem. (nicht gezeigten ) Rechner fließen.

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Der im Zusammenhang mit' der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Rechner kann irgendein bekannter Digitalrechner sein, der Informationen empfangen, behandeln und abgeben kann, die in einer V/eise kodiert sind, welche eine Identifizierung einzelner binärer Informationseinheiten zuläßt, beispielsweise ■ in Form von Spannungsimpulsen an verschiedenen Kombinationen von Leitungen, die in die oder aus der in Rede stehenden Vorrichtung führen.

Die Blöcke in den Figuren 5 A und 5 B stellen Schaltkreise dar, die im Grunde Kombinationen von UND-Schaltungen und ODER-Schaltungen und bistabilen Kippschaltungen (Flipflop-Schaltungen) enthalten,mit Ausnahme des örtlichen Speichers 106, der irgendeine bekannte Einrichtung zur vorübergehenden Speicherung von Informationen sein kann. Beispielsweise kann hierzu ein bekannter Magenetkernspeicher verwendet werden.

In Figur 5 A sind die der Zeichentafel 20 zugeordneten Schaltungen gezeigt, die zum Einbringen von Informationen in die Tafel und zum Lesen der in der Tafel enthaltenen Informationen dienen. Die Zeichentafel 20 besteht im Grunde aus einem Feld 35 von Ib χ 16 !'Punkten" 26. Das Feld ist mit 16 X-Leitungen 32 (Figur 3 und 3 A) versehen, die parallel und mit gleichem gegenseitigem Abstand in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Senkrecht zu den X-Leitungen 32 und in gleicher Ebene mit ihnen· verlaufen 16 Y-Leitungen ebenfalls parallel und mit gleichem Abstand zueinander. An jede Kreuzungsstelle einer X-Leitung und einer Y-Leitung 32 und 34 ist ein "Punkt" 26 angeschlossen.

Das Feld 35 enthält somit 256 "Punkte" 26, die in 16 horizontalen Zeilen und in 16 vertikalen Spalten angeordnet sind, wobei jeder "Punkt" 26 die Elemente der in Figur 3 A gezeigten Schaltung enthält. Fi₁OIr 16 zeigt das Feld 35 mit den Registern aus den Lese-, Schreib- und Löschtorschaltungen 154, 155 und 156,

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deren Ausgänge jeweils über die UKD-Schaltungen 157, 158 und 159 für das Lesen, das Schreiben und das Löschen des Feldpunktes mit den Leitungen 38» 39 und 40 verbunden sind.

Die Erregung irgendeiner der Leitungen 38, 39 oder 40 hat zur Folge, daß die Daten im feld 35 von dem (nicht gezeigten) Rechner gelesen, geschrieben oder gelöscht werden.

Wie bereits beschrieben und in Figur 3 A gezeigt wurde, kann durch Verwendung des Lichtschreibers 23 ein einzelner Feldpunkt 26 durch geeignete Erregung der Transistoren 29, 162 und 163 mit Licht,gelesen, geschrieben oder gelöscht werden.

Am linken und am unteren Rand des Feldes 35 (Figur 5 A) befinden sich die Singangsseiten 53 Y und 53 X. Am rechten und am oberen Rand des Feldes 35 befinden sich die Ausgangsseiten 54 Y und 54 X« Die Eingangsschaltung der erfindungsgeisässen Vorrichtung enthält für die X-Abfrage (X-Koordinate) das X-Eingangsregister 56, dessen Ausgang mit der X-Eingangsseite" 53 X verbunden ist, das X-Eingangsteilregister 57, dessen Ausgang mit dem Eingang des X-Eingangsregisters 56 verbunden ist und dessen verschiedene Eingänge mit der Zentraleinheit 100 (Figur 5B) der Zeichentafel verbunden sind.

Der Ausgang des X-Adressendekoders 58 liegt am Eingang des X-Eingangsteilregisters 57, während der Eingang des X-Adressendekoders 58 über die XDC-Torschaltungen 115 mit der Zentraleinheit 100 (Figur 5B) der Zeichentafel verbunden ist.

In ähnlicher Weise liegt für die Y-Abfrage (Y-Koordinate) der Ausgang des Y-Eingangsregisters SO an der Eingangsseite 53 Y des Feldes 35, während der Eingang des Registers 60 mit dem Ausgang des Y-Eingangsteilregisters 61 verbunden ist. Der Ausgang des Y-Adressendekoders 62 ist mit dem Eingang des Y-Eingangsteil-

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registers 61 verbunden, .während die Eingänge sowohl des Y-Adressendekoders 62 (über die YDC-Torschaltungen 120) als auch des Y-Eingangsteilregisters 61 mit der Zentraleinheit 100 der Zeichentafel verbunden sind.

Die Ausgangsschaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung enthält für die X-Abfrage (X-Koordinate) das X-Ausgangsregister 64, dessen Eingang mit der X-Ausgangsseite 54 X verbunden ist, und das X-Ausgangsteilregister 65» dessen Eingang am Ausgang des X-Ausgangsregisters 64 liegt.

Der Ausgang des X-Ausgangsregisters 64 ist auch mit dem Eingang eines X-Adressenkodierers 66 verbunden, dessen Ausgang sowohl zum Mehrfacheingang einer ODER-Schaltung XOOR 150 als auch zum XEC-Torschaltungsregister 31 führt (Figur 17).

In ähnlicher Weise ist für die Y-Abfrage (Y-Koordinate) der Eingang des Y-Ausgangsregisters 68 mit der Y~Ausgangsseite 54 Y verbunden, während sein Ausgang am Eingang des Y-Ausgangsteilregisters 69 liegt.

Der Ausgang des Y-Ausgangsregisters ist mit dem Eingang des

Y-Adressenkodierers 70 verbunden, dessen Ausgang sowohl zum

Mehrfacheingang einer ODER-Schaltung, YOOR 151,als auch zum YEC-Torschalb.ungsregister 124 führt (Figur 18).

Die X- und Y-Ausgangsteilregister 65 und 69 sind mit dem Ausgangsregister 73 der Zeichentafel verbunden, dessen Ausgang zum (nicht gezeigten) Rechner führte

Es sei darauf hingewiesen, daß alle Register mit der Zentraleinheit 100 der Zeichentafel verbunden sindo

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ZENTRALEINHEIT DER ZEICHENTAFEL

Die Figur 5 B zeigt die. gegenseitige Verbindung der verschiedenen in der Zentraleinheit 100 der Zeichentafel enthaltenen Bausteine. Die Zentraleinheit 100 besteht im Grunde aus einem primären Eingangsregister 101, deren Ausgänge am Operationsdekoder 102, am iiegister 103 mit den UND-Schaltungen "C", am Register 104 mit den UND-Schaltungen ¹¹B" und an der logischen Befehlsschaltung 152 liegen.

Der Betriebsdekoder 102 ist mit dem örtlichen Speicher 106, dem Register 107 mit den UND-Schaltungen "F", dem"Adressenkode-" Zustandsregister SR (o) 108, dem "Eingangsteil"-Zustandsregister SR (1) 109* dem"Ausgangsteil"-Zustandsregister SR (2) 110, dem "Lese"-Zustandsregister SR (3) 111, dem "Karkierungs^Zustandsregister SR (4) 112, dem "Ortsspeicherung"-Zustandsregister SR (5) 113i dem "Speicherpuffer" - Zustandsregister SR (6) 114 und der logischen Befehlsschaltung 152 verbunden.

Die Zentraleinheit 100 enthält ferner ein Register 116 mit Torschaltungen für die Zeichen, ein Register 117 mit Torschaltungen "W", ein Register 118 mit ODER-Schaltungen "G" und ein Register HOR 119 mit Speicher-ODER-Schaltungen.

Um die erfindungsgemässe Vorrichtung ausführlich zu beschreib en wird ein gewisses System in den Bezeichnungen verwendet. Die Euchstaben"A" bis "Z" dienen zur Kennzeichnung der Leitungen oder Schaltungen, welche die verschiedenen Bausteine miteinander verbinden. Beispielsweise bedeutet die Leitung A (1) die Leitung "Eins" der Schaltung "A", mit X (0-7) werden die Leitungen "0" bis '!7" der Schaltung "X" bezeichnet. Bei gewissen aus Buchstaben bestehenden Abkürzungen bedeutet X die X-Koordinate, I bedeutet Eingang, 0 bedeutet Ausgang und P bedeutet - Teilregister, sodaß mit der Abkürzung XIP ein X-Eingangsteilregister und mit der Abkürzung YOP ein Y-Ausgangsteilregister gemeint ist.

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SR ist die Abkürzung für Zustandsregister.

Bestimmte Eefehle für die verschiedenen Steuerfunktionen werden gekennzeichnet durch die Befehlsnummer, die in den Zeichnungen in einem Kreis eingetragen ist und in der Beschreibung ein davorgesetztes " ■$· " auTweist. Beispielsweise wird der in den Zeichnungen mit der Nummer " 03 " im Kreis gekennzeichnete Befehl in der Beschreibung mit "# 03" beschrieben.

Die Pfeile in den dargestellten Leitungen geben die Richtung des Informations- oder Datenflusses durch die Zeichentafel 20 und die Zentraleinheit 100 an.

Da jeder Fachmann wei3, wie UND-Schaltungen, ODER-Schaltungen und Flipflop-S^chaltungen aufgebaut sind und wirken, erübrigt sich eine ausführliche Erläuterung dieser einzelnen Schaltungen.

Die einzelnen Bausteine der Zentraleinheit 100 der Zeichentafel werden nun ausführlich anhand der Figur 6 beschrieben, wobei mit dem primären Eingangsre^ister 101 begonnen wird. Dieses Register enthält eine Vielzahl - in der beschriebenen Ausführungsform sind es 16 - von Flipflop-Schaltungen 121 mit den Ausgängen A (0) bis A (15)· Die Eingangssignale werden dem Register 101 so zugeführt, daß die ersten 5 Bits A (θ) bis A (4) der Information ein verschlüsseltes Befehlssignal darstellen. Die nächsten drei Bits A (5), A (6) und A (7) sind' ein verschlüsseltes Instruktionssignal und auch als Leitungen I (0), I (l) und I (2) identifiziert. Die übrigen acht Bits sind ein verschlüsseltes X= Y-Adressensignal für einen bestimmten Feldpunkt 26, wobei vier Bits die X-Adresse und vier Bits die Y-Adresse ausmachen.

Der Operationsdekoder 102 enthält eine Gruppe von Eingangs-ODER-Schaltungen 122, eine Dekodereinheit 105 bekannter Bauart, die den "Ein^ oder "Aus"-Zustand der Leitungen A (0-4) oder

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E (0-4) in einen Impuls oder ein Signal auf irgendeinem der (Oktal-) Ausgänge 00 bis 37 auf 32 (Dezimal-) Leitungen umwandelt.

Die Befehlsleitungen * 01 "bis *37 sind mit den Registern verbunden, um das Feld 35 zu steuern. Die genaue Operation eines jeden Befehls ist. oben beschrieben.

Das Register 104 mit den UND-Schaltungen "B" dient zur Umleitung der kodierten Adresseninformation unter Umgehung des örtlichen Speichers 106, während das Register 103 mit den UND-Schaltungen ¹¹G" dazu verwendet wird, die Kodierte Adresseninformation in den örtlichen Speicher 106 einzugeben.

Die Ausgänge der Leitungen A (7), auch bezeichnet als Leitung I (2), und der Leitung A¹ (7) des befehlskodierten Teils des primären- Eingangsregisters 101 dienen zur Steuerung des Informationsflusses durch die Register 103 und .104 mit den Torschaltungen "C" und "B". Das Signal auf der Leitung A¹ (7) ist das logische Komplement des Signals auf der Leitung A (7).

Der örtliche Speicher 106 kann irgendeine bekannte Speichereinheit zur Speicherung binärer Informationseinheiten sein, beispielsweise eine Kagnetkernmatrix.

Das Register KOR 119 des örtlichen Speichers enthält acht ODER-Schaltungen, die den Informationsfluß vom Speicher 106, von der logischen Instruktionsschaltung 152 und vom Register 104 mit den UND-Schaltungen "B" zu den Leitungen X¹ (0-3) und Y¹ (0-3) steuern.

Das Register 107 mit den UND-Schaltungen "F" enthält alle UND-Schaltungen 134, und das Register 118 mit den ODER-Schaltungen "G" enthält alle ODER-Schaltungenl35j die dazu verwendet wer-

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den, den Informationsfluß in das "Speicherpuffer^Zustandsregister SR (6) 114 zu steuern (Figur 5 B).

Die Figuren 7 und 8 zeigen ausführlich das Schaltbild der Zustandsregister SR(O) bis SR(6)_? die mit den Bezugszahlen 108 bis 114 bezeichnet sind. Jedes Zustandsregister enthält im Grunde eine Kolonne von bistabilen Kippschaltungen 125 und eine Kolonne von UHD-Schaltungen 126» Zwei Befehlsleitungen 127 und 128 sind mit den bistabilen Kippschaltungen oder Flipflops 125 verbunden. Die Leitung 127 führt zu den Takteingängen aller Flipflops 125} um den Zustand der Signaleingänge in das Register zu übertragen. Die andere Befehlsleitung 128 führt zu den Rückstelleingängen der Flipflops 125_f um alle Flipflops auf die logische "0" oder in den ausgeschalteten Zustand zurückzustellen,,

Die UND-Schaltungen 126 dienen dazu_p auf die Erregung der Leitungen RSW(07) der Zustandsregister SR(3) 111 hin Informationen aus den Zustandsregistern auszulesen. Die Zustandsregister SR (0-6) mit den Bezugszahlen 108 bis 114 sind gemäß der folgenden Tabelle 3 zu identifizieren;

TABELLE 3

Bezugs- Abk. Funktion
zahl

108 SR(O) speichert Adressenkodes

109 SR(I) speichert Eingangsteilkodes

110 SR(2) speichert Ausgangsteilkodes

111 SR(3) speichert "Lesezustand"-Kodes

112 SR(4) speichert "Karkierungs"-Kodes

113 SR(5) speichert "Ortsspeicherung"-Kodes

114 SR(6) speichert "Speicherpuffer"-Kodes

Figur 13 zeigt ausführlich das Schaltbild des Zeichensteuerregisters 116, welches 32 UND-Schaltungen 130' enthält,, Das Register 116 wandelt die auf den Leitungen X¹ (0-3) und Y* (0-3)

209810/1661 · " ¹⁹ "

1t

erscheinende kodierte Adresse eines typischen Feldpunktes 26 in die Erregung von Leitungen X (0-15) und Y (0-15) um, was durch geeignete Aktivierung von Leitungen XYC (0-1) und YIC (0-1) geschieht. Beispielsweise bewirkt eine gleichzeitige Aktivierung der Leitungen Y¹ (2) und XIC (l) eine Erregung der Leitung X (14).

Figur 9 ist ein ausführliches Schaltbild des "V/"-Torschaltungsregisters 117, welches acht untere ODER-Schaltungen 132 und acht obere ODER-Schaltungen 133 enthält. Die unteren ODER-Schaltungen 132 haben Eingangs- und Ausgangsleitungen, wie sie in der Tabelle 4 aufgeführt sind. Die Eingangs- und Ausgangsleitungen der oberen ODER-Schaltungen 133 sind in Tabelle 5 aufgeführt.

TABELLE

Eingangsleitungen

L(O), M(O), N(O),

L(I), M(I), N(I),

L(2), M(2), W(2),

L(3), M(3), N(3),

1(4), M(4), K(4),

L(5), K(5), 11(5),

L(6), M(6), N(6),

L(7), 11(7), K(7),

-	R(O)	AUBgc
0(0), P(O), Q(O),	R(D
o(D, P(D, Q(D,	R(2)
0(2), P(2), Q(2),	R(3)
0(3), P(3), Q(3),	AiA)
0(4), P(4), Q(4),	H(5)
0(5), P(5), Q(5),	R(6)
0(6), P(6), Q(6),	R(7)
0(7), P(7), Q(7),	5
TABELLE
	mgsle
W(O)
W(I)
W(2)
W(3)
V/(4)
W(5)
W(6)
W(7)

Eingangsleitungen

Y(8), Y(O), X(8), X(O), R(8), S(O) Y(9), Y(D, X(9), X(D, R(9), S(I) Y(IO), Y(2), X(IO), X(2), R(IO), S(2) Y(Il), Y(3), X(Il), X(3), R(H), 3(3) ", Y(4), X(12), X(4), R(12), S(4) , Y(5), X(13), X(5), R(13), S(5) , Y(6), X(U), X(6), R(U), S(6) , Y(7), X(15), X(7), R(15), 3(7)

Ausgangsleitungen

W(8)

W(9)
W(IO)

W(Il) W(12) W(13) W(U) W(15)

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- 20 -

2U2366'

ZEICHENTAFEL

Die Zeichentafel wird anhand der Figuren 10 und 11 erläutert. Figur 10 ist ein Logikschaltbild der Eingangs- und Ausgangsregister für die Zeichentafel 20. Die Eingangs- und Ausgangsregister in der Y-Hichtung sind mit denen der X-Richtung gleich und daher nicht noch einmal in der Zeichnung dargestellt. Die Beschreibung der Eingangs- und Ausgangsschaltung für die X-Koordinate kann genausogut für die Eingangs- und Ausgangsschaltungen der Y-Koordinate dienen. Figur 11 zeigt ein Schaltbild des Ausgangsregisters 73 der Zeichentafel und Schaltbilder des Y-Ausgangsregisters 68 und des Y-Ausgangsteilregisters 69.

Das in Fi^ur 10 dargestellte X-Eingangsteilregister 57 enthält eine Gruppe von .16 UJiD-S chaltungen 75 und eine Gruppe von 16 ODER-Schalt ungen 76. Jeweils einer der Eingänge der UND-Schaltungen 75 liegt, jeweils in Vierergruppen zusammengeschaltet, an den Leitungen X¹ (0-3). Die jeweils anderen Eingänge der UKD-Schaltungen 75 sind in Vierergruppen zusammengeschaltet und dann an die Leitungen XIP(0-3) geführt. Ss ist zu erkennen, daß bei Verwendung dieser Anordnung durch selektive Erregung der Leitungen X¹ (0-3) und XIP(0-3) nur eine Leitung oder eine Kombination von Leitungen X(0-15) aktiviert werden kann. Somit wird in Verbindung mit der Schaltung für die Y-Hichtung ein Feldpunkt oder eine Kombination von Feldpunkten aktiviert.

Das Eingangsregister 56 enthält 16 bistabile Kippschaltungen 77, die zur Steuerung des Informationsflusses auf den Ausgangsleitungen 78 des 3ingangsteilregisters 57 in das Feld 35 dienen. Die Befehlsleitungen K- 01 und *02 für die X- und Y-Koordinaten steuern diesen Informationsfluß. Die Befehlsleitungen ^rIO und *&1 (Figur 5 A) dienen dazu, das X-Singangsregister 56 und das Y-Eingangsregister 60 in den Zustand "0" bezw. den ausgeschalteten Zustand zurückzustellen.

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- ac - ^

Das X-Äusgangsregister 64 enthält ähnlich dem X-Eingangsregister 56 16 bistabile Kippschaltungen oder Flipflops 79, die den Informationsfluß aus dem Feld 35 steuern. Die Leitung ROH zu den X- und Y-Ausgangsregistern 64 und 68 aus der ODER-Schaltung 145 (Figur 12) steuert den Fluß der Ausgangsinformation. Die Befehlsleitungen ■# 13 und -KrI 4 (Figur 5 A) dienen der Rückstellung des X-Ausgangsregisters 64 und des Y-Ausgangsregisters 68 in den logischen Zustand "0" bzw. den ausgeschalteten Zustand.

Das X-Ausgangsteilregister 65 enthält alle UND-Schaltungen 80. Die einen Eingänge der UND-Schaltungen 80 sind in Vierergruppen zusammengeschaltet und führen dann zu den Leitungen XOP (0-3)· So wird bei geeigneter Erregung der Leitungen X0P(0-3) die Information aus dem X-Ausgangsregister 64 in das Zeichentafel-Ausgangsregister 73 (Figur 11) übertragen.

Das in Figur 11 dargestellte Zeichentafel-Ausgangsregister 73 enthält ein Register 82 mit XI-0DER-3chaltungen, ein Register 83 mit Z-0DER-3chaltungen und ein Z-Ausgangsregister 84 und ist an der Eingangsseite des Registers 82 mit dem Y-Ausgangsteilregister 69 und dem X-Ausgangsteilregister 65 verbunden.

Das Z-Ausgangsregister 84 enthält 16 bistabile Kippschaltungen 85, die zur Übertragung von eingangsseitig zugeführten Informationen zum Rechner (nicht gezeigt) dienen. Die Befehlsleitung * 06 dient zur Steuerung des Informationsflusses zum Rechner, während die Befehlsleitung *Ί5 dazu verwendet wird, alle Binäreinheiten des Ausgangsregisters 84 auf den logischen Zustand "0" bzw. den ausgeschalteten Zustand zurückzustellen.

Die in Figur 5 A dargestellten Bausteine, wie der X-Adressendekoder 58, der Y-Adressendekoder 62, der X-Adressenkodierer 66 und der Y-Adressenkoderer 70 sind in ihrem Schaltungsaufbau.

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ΛΑ

bekannt und enthalten UND-Schaltungen YDC 120, XDC 115, YEC und XEC 81 sowie invertierende Verstärker in solcher Zusammenschaltung, daß die "Ein·" und "Ausⁿ-Zustandskombinationen von vier Eingangsleitungai der Adressendekoder 53 und 62 die. Erregung nur einer von 16 Ausgangsleitungen des Dekoders zur .Folge haben. Die Schaltung der Kodierer 65 bzw. 70 ist so getroffen, daß eine Erregung nur einer von 16 Singangsleitungen eine bestimmte Kombination von "Ein-Aus"-Zuständen in vfe r Ausgangsleitungen des Kodierers zur folge hat.

In Figur 19 ist gezeigt, wie der X-Adressendekoder 58 mit den XDC-Torschaltungen des Registers 115 verbunden ist. Das Register 115 enthält vier UND-Schaltungen 59, deren Ausgänge am X-Adressendekoder 58 liegen. Die einen Eingänge der UND-Schaltungen sind einzeln mit den Leitungen X^! (0-3) verbunden, während die anderen Eingänge zusammengeführt und an die vom Zustandsregister SR (0) 108 kommende Leitung XDC angeschlossen sind.

In ähnlicher Weise zeigt Figur 20, wie der Y-Adressendekoder 62 mit den YDC-Torschaltungen des Registers 120 verbunden ist. Das Register .120 enthält ebenfalls vier UND-Schaltungen 63, deren Ausgänge zum Y-Adressendekoder 62 führen. Die einen Eingänge der UND-Schaltungen 63 liegen einzeln an den Leitungen γ'(0-3), während die anderen Eingänge zusammengeführt und an

die vom Zustandsregister SR(O) 108 kommende Leitung YDC. ange- ' schlossen sind.

In Figur 17 ist ein X-Adressenkodierer 66 gezeigt, dessen Ausgang mit dem Vielfacheingang einer ODER-Schaltung XOOR 150 und mit UND-Schaltungen 67 eines XEC-Registers 81 verbunden ist. Die vier Ausgänge des X-Adressenkodierers 66 sind einzeln an die einen Eingänge der UND-Schaltungen 67 angeschlossen, deren andere Eingänge zusammengeführt und mit der vom Zustandsregister SR(O) 108 kommenden Leitung XEC verbunden sind.

209810/1661 " - 23 -

2.U2366

In ähnlicher V/eise ist der Ausgang des in Figur 18 dargestellten Y-Adressenkodierers 70 mit dem Vielfacheingang der ODER-Schaltung YOOR 151 verbunden und auscerdein an die einen Eingänge der UND-Schaltungen 74 des YEC-Registers 124 angeschlossen. Die anderen Eingänge der UND-Schaltungen 74 sind ähnlich wie beim XEC-Register 81 zusammengeführt und an die vom Zustandsregister SIi(O) 108 kommende Leitung YEC angeschlossen.

Figur 12 zeigt einen typischen Lichtschreiber 23 im Längsschnitt und die zugehörige Schaltung. Der Lichtschreiber 23 hat ein Schreibende 87 und ein Löschende 87' , in denen jeweils ein Lichtführungskörper 89 bzw. 89'vorgesehen ist, um das von Lichtquellen 88 bzw. 88*ausgesandte Licht auf das Feld 35 zu lenken.Die Lichtquellen und 88 befinden sich an gleitenden Haltern 90 und 90 , die durch Schraubenfedern 91 und 91 gegen die Enden 87 und 87 gedruckt werden. An jedem Halter 90 und 90¹ ist ein Satz elektrischer Kontakte 92 und 92¹ vorgesehen, die zum Anschluß der Lichtquellen 88 und 88 an eine elektrische Speisequelle dienen, wenn, eines der Enden 87 oder 87^f gegen die Oberfläche 30 der Zeichentafel 20 gedruckt wird. Zusätzliche elektrische Kontakte 93 und 93 dienen dem Anschluß des Lichtschreibers 23 an die Lösch/Schreib-Schaltung 94 und die Befehlsgeberschaltung 95 über die Leitungen24 und 25. Der Halter 90 am Schreibende 87 trägt eine Farbpatrone oder einen Schreibstift 96, während am Halter 90 des Löschendes 87' ein Radierer 97 befestigt ist. Alle Teile des Lichtschreibers sind in einem Gehäuse 98 untergebracht, dessen Abmessungen so sind, daß es von einer Bedienungsperson als Schreib- oder Löschutensil gehandhabt werden kann.

Die Lösch/Schreib-Schaltung 94 enthält zwei "Ein-Aus"-Schalter 138 und 139, um den Lichtschreiber 23 mit den ODER-Schaltungen 140 und 141 zu verbinden, sodaß der Lichtschreiber 23 über die Feldlöschungsleitung (E02) 129 und über die Feldschreib leitung (WOR) 131 das Feld 35 auf der Zeichentafel steuern kann.

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Die Befehlsleitungen ·& 05 und ¥s 04 erlauben dem (nicht gezeigten) Rechner, das Löschen und Schreiben des Feldes 35 über die ODER-Schaltungen 140 und 141 zu veranlassen, sodaß sowohl die Person als auch die Rechenmaschine die im Feld 35 dargestellte Information ändern kann,

Die Schaltung 95 enthält eine Feldpunkt-ODER-Schaltung (POH) 142, die eingangsseitig an den von den Lichtschreiberschaltern 93 und 93' kommenden Leitungen liegt. Eine monostabile Kippschaltung (POS) 147, deren Eingang mit dem Ausgang der ODER-S^chaltung POH 142 verbunden ist, liegt mit ihrem Ausgang an der Lese-ODER-Schaltung (LiOl) 145 und an der Unterbrechungs-ODER-Schaltung (IOR) 144. Der Eingang der Schalt ung 145 ist auscerdem über einen invertierenden Verstärker 137 mit der Befehlsleitung * 03 verbunden, sowie mit der von der Schaltung 152 komaenden Leitung 153.

Die Schaltung 95 enthält ausserdem eine ODER-Schaltung 143» deren Eingänge mit der Y-Ausgangs-ODER-Schaltung (YOOR) 151 und mit der X-Ausgangs-ODSR-Schaltung (XOOR) 150 verbunden sind. Ferner ist eine XY-Feldpunkt-UND-Schaltung (XYP) 146 vorgesehen, deren ein Eingang mit dem Ausgang der ODER-Schaltung 143 und deren anderer Eingang mit dem Ausgang der ODER-Schaltung 142 verbunden ist. Ihr Ausgang liegt an einem Eingang der Unterbrechungs-ODSR-Schaltung 144 (IOR) deren anderer Eingang mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 147 verbunden ist, und deren Ausgang zum Schalter 149 führt.

Der invertierende Verstärker 137 viird von der Befehlsleitung ·& 03 beaufschlagt, während ein anderer invertierender Verstärker 148 am Ausgang der ODER-Schaltung 144 (103) liegt, um das logische Komplement der von ihm empfangenen Signale zu bilden.Am Eingang des Verstärkers 148' ist ein Schalter 149 vorgesehen, ·

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τ 2p -

um den Betrieb des Feldes 35 durch Verwendung des Lichtschreibers 23 ohne Heranziehung eines Rechners zu erlauben.

Es ist zu erkennen, daß auf den Leitungen 24 und 25 ein Signal erscheint, wenn entweder die Schreibspitze 96 oder die Löschspitze 97 gegen die Oberfläche 30 der Zeichentafel 20 gedrückt wird und somit einer, der Schalter 93 und 93 betätigt wird. Das Signal läuft dann durch die Feldpunkt-ODER-Schaltung (POR) 142 um die monostabile Kippschaltung 147 zu beaufschlagen. Ferner gelangt das Signal zu einem Eingang der XY-Feldpunkt-UKD-Schaltung (XYP) 146.

An der ODER-Schaltung 143 erscheint ein Signal, wenn irgendein X-oder Y-Eit, d.h. ein Flipflip im X-Ausgangsregister 64 oder im Y-Ausgangsregister 68 im logischen Zustand "1". Dieses Signal gelangt zur UND-Schaltung 146. Die UHD-S_chaltung 146 und die bistabile Kippschaltung 147 erlauben in der oben beschriebenen Zusammenschaltung mit der Unterbrechungs-ODER-Schaltung (IOR) 144 die Aussendung eines Unterbrechungssignals an den invertierenden Verstärker 148, falls der Schalter 149 in der gezeichneten Stellung ist. Die Schaltung 95 erzeugt Unterbrechungssignale auf der Leitung I (1) für eine der folgenden Bedingungen:

a) wenn der Lichtschreiber 23 auf einen einzigen Punkt 26 gerichtet ist und dabei fest gegen die Oberfläche 30 gehalten wird, oder

b) wenn mit dem Lichtschreiber 23 eine Linie gezogen wird, indem das Ende 87 gegen die Fläche 30 gedrückt wird und auf ihr fortbewegt wird, sodaß an den Rechner eine Reihe von Feldpunkt-Adressensignalen gesandt viird.

Durch Umlegen des Schalters 149 in die Stellung "örtlicher Betrieb" kann eine graphische Darstellung in das Feld 35 eingeschrieben oder darin gelöscht werden, ohne daß dem Rechner eine Handlung gemeldet wird.

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Immer wenn zum Lesen von Daten in der Zeichentafel die Befehls-' leitung ¥c 03 vom Rechner erregt wird, gelangt das entsprechende Signal durch den invertierenden Verstärker 137zur Lese-ODER-Schaltung (ROR) 145. In ähnlicher Weise hat jedes Aufbringen des Lichtschreibers 23 die Auslösung der monostabilen Kippschaltung 147 zur Folge, die ebenfalls ein Signal durch die ODER-Schaltung 145 sendet, um den Zustand der Punkte 26^die gleichzeitig aus dem Feld 35 ausgewählt worden sind, zu dem X-Ausgangs-Register 64 und dem Y-Ausgangs-Register 68 zu übertragen. Dies geschieht dadurch, daß der Ausgang der ODER-Schaltung 145 mit den Takteingängen der Flipflops verbunden ist, aus denen sich das X-Ausgangsregister 64 und das Y-Ausgangsregister 68 zusammensetzt.

In der Schaltung nach Figur 12 ist ausserdem ein mit einer Spannungsquelle 99 zusammengeschaltetes Potentiometer 52 vorgesehen, mit welchem die Helligkeit oder Intensität der von einer Lichtquelle 88 bzw. 88 ausgesandten Strahlung zu steuern. Der Lichtschreiber 23 kann somit dazu verwendet werden, Bildhelligkeitsinforinationen oder "Schattierungsinformationen¹¹ in das Feld 35 einzubringen, in dem man geeignete bekannte Schaltungen zur Helligkeitsmessung heranzieht, beispielsweise photoempfindliche Transistoren mit Analog/DigitalSpannungsumsetzern,deren digitale Ausgangssignale in einem bekannten Speicher gespeichert werden können. j

Umgekehrt kann die Helligkeit oder Intensität des von den Licht-· emissionsdioden 28 ausgesandten Lichts durch Verwendung irgendwelcher stromsteuernden Einrichtungen wie beispielsweise eines Feldeffekttransistors anstelle des Widerstands 174 (Figur 3 A) geregelt werden. Insbesondere kann die Vorspannung an der Steuerelektrode (Gitter oder Basis) den Strombetrag bestimmen, der durch die Lichtemissionsdiode 28 fließen soll. Die Steuerelektroden v/erden dann gemeinsam mit allen Punkten 26 des Feldes verbunden, und die Spannung an der Leitung zu dem gemeinsamen Ver-

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- af-

2U2366

bindungspunkt wird durch einen Videoverstärker, einen Analog/ Digitalumsetzer oder.durch eine andere bekannte Einrichtung bestimmt. -

Während sich das in Figur 3 A dargestellte Ausführungsbeispiel auf zwei diskrete Zustände Cfein"-und "Aus") der Lichteinissionsdiode 28 beziehtjkann wie oben beschrieben eine dritte Dimension bei der graphischen Eingabe und Ausgabe in iOrm der Punkthelligkeit oder - Intensität eingeführt werden.

Figur 16 ist das Schaltbild einer Ecke der Zeichentafel 20, wobei die Seiten 53 X, 53 Y, 54 X und 54 Y dargestellt sind, die als Übergang zwischen dem Feld 35 und den X- und den Y-Eingangsregistern 56 und 60 sowie den X- und Y-Äusgangsregistern 64 und 68 dienen.

Aus den Figuren 5 A .und 10 ist erkennbar, daß die Leitungen * 03» *■ 16, (V/DR) 131 und (EOR) 129 gemeinsam an der oberen linken Ecke in das Feld 35 einlaufen. Diese Leitungen sind in Figur 16 einzeln dargestellt, und bei dieser Figur handelt es sich um einen Abschnitt an der linken unteren Ecke des Feldes 35 beim Feldpunkt (O₁O) mit den Eingangsseiten 53 X und 53 Y.

Die Lese-Befehlsleitung ^ 03» die Schreib-Leitung 131 von der" i ODER-Schaltung WOR 141 und die Löschleitung 129 von der ODER-Schaltung EOR 140 sind alle an die UND-Schaltungen RX(O) und RY(O), WX(O) und WY(O), und EX(O) und EY(O) des Punktes 26 angeschlossen, welcher der Adresse X(O)-Y(O) entspricht.Ahnliche UND-SQhaltungen in der X-und Y-Richtung sind für die anderen Feldpunktkoordina.ten vorgesehen.

Die Eingänge der UiXD-Schaltungen RX(O) und RY(O) sind mit den Ausgängen X¹ (0) bzw. Y¹ (0) der X-und Y-Eingangsregister 56 und 60 verbunden. Die Ausgänge der UND-Schaltungen RX(Q), WX(O),RY(O),

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WY(O) sind typischerweise mit den invertierenden Eingangsverstärkern 180, 181, 182 und 183 verbunden, während die Ausgänge der UND-Schaltungen EX(O) und EY(O) zu den ODEri-S_chaltungen ΕΟΧ(θ) und EOY(O) führen. Die anderen Ausgänge dieser ODER-Schaltungen sind zusammengeführt und mit der Sefehlsleitung -^^-Ib verbunden, deren Aufgabe die Löschung aller Informationen aus dem Feld 35 ist.

Die" Punktlese-UND-Schaltuns .1P(0,0) 157, die Punktschreib-UND-Schaltung WP(0,0) 158 und die Punktlöschungs-UND-Schaltung EP(0,0) .159 liegen mit den ersten Eingängen an den Leitungen 185, 186 und 187, die ihren Ursprung an den UND-Schaltungen RX(O), WX(O) und EX(O) haben, während die zweiten Eingänge an die Leitungen 188, 189 und 190 angeschlossen sind, die ursprünglich von den UND-Schaltungen RY(O), WY(O) und EY(O) kommen.

Die Ausgänge der UND-Schaltungen RP(0,0), WP(O,O) und EP(O,0) liegen an der Leseleitung 38 bzw. der Schreibleitung 39 bzw. der Löschleitung 40, die alle mit der Feldpunktschaltung 26 verbunden sind, bei der es sich um die gleiche Schaltung handelt, wie sie in Figur 3 und 3 A gezeigt ist.

Damit irgendeine der UND-Schaltungen RP(O,O), WP(O,O) oder EP(O₁O) Informationen weitergeben kann, muß daher irgendeine der Leitungen 185, 186 oder 187 in der X-Richtung gemeinsam.mit irgendeiner der Leitungen 188, 189 oder 190 in der Y-Richtung erregt werden.

Die Ausgangsinformat ion in der X-Richtung wird über die Leitung 32 geleitet, die mit allen anderen Feldpunkten 26 der X-Koordinate X(O) verbunden ist und über den X-Ausgangs-Umkehrverstärker 192 zu dem x' (o)-Flipflop des X-Ausgangsregisters 64 führt. Die Ausgangsinformation in der Y-Richtung wird über die Leitung 34 geleitet, die mit allen,anderen Feldpunkten 26 der Y-Koordinate Y(O) verbunden ist, und über den Y-Aucgangs-Umkehrverstärker

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zu dem Y¹ (O)-Flipflop des Y-Ausgangsregisters 68 führt. ■

ARBEITSWEISE
Schreiben mittels Lichtschreiber:

Für die Informationseingabe in das erfindun_gsgemäße graphische Eingabe-Ausgabegerät mittels des Lichtschreibers 23 hält die Bedienungsperson den Liciitschreiber 23 (Figur 12) mit dem Schreibende 87 gegen die Oberfläche 30 des Feldes 35 der Zeichentafel 2Ö über einem besonderen Feldpunkt 26 und drückt ihn mit der Schreibspitze 96 nach unten, bis sich die Kontakte des Schalters 92 schließen. Hierdurch erregt ein Strom aus der Versorgungsqueile die Lichtquelle 88, sodaß Strahlungsenergie oder Licht von dem Lichtführungskörper 89 gebündelt und auf die lichtempfindlichen Transistoren 162, 163 oder.29 (Figur 3 A) geworfen wird,

Die Erregung des Schreibtransistors 162 durch elektromagnetische oder strahlungsenergie aus dem Lichtschreiber 23» wie es durch den auf den Transistor 162 weisenden geschlängelten Pfeil angedeutet ist, hat einen Strom durch den Widerstand 174, den Transistor 164 und die Lichtemissionsdiode 28 zur Folge, wodurch diese Diode 28 Licht aussendet, wie es durch den von der Diode 28 fortzeigenden geschlängeltenBüsil angedeutet ist. In diesem Zustand wird der Feldpunkt als "geschrieben" angesehen. Sobald das Licht aus dem Lichtschreiber 23 den Transistor 162 erregt hat, bleibt der Stromfluß durch die Lichtemissionsdiode 28 wegen der Verriegelungswirkung des Transistorpaars 164 und 165 erhalten.

Andererseits ist auch eine zweite oder indirekte Methode des Schreibens möglich. Falls der Schalter 149 der Schaltung 95 (Figur 12) in der Stellung "örtlicher Betrieb" ist und der Schalter 139 der Schaltung 94 in der Stellung "ein" ist, bewirkt die Betätigung der Lichtschreiberkontakte 93 einen Stromfluß in der Leitung 25» wodurch die ODER-Schaltung WOR 141 erregt wird, deren Ausgang die Schreib-Befehlsleitung 131 zum Feld 35 ist.

2 0 9 810/1661 * .

— N -

' - 30 -

- je - _

Dieser Weg dient zur Überprüfung der Wirkungsweise des Feldes

Löschen mittels Lichtschreiber:

In ähnlicher V/eise desaktiviert eine Beaufschlagung des Transistors 16^i mit elektromagnetischer oder Strahlungsenergie den Transistor 165, der wiederum den Transistor.164 desaktiviert, wodurch der Strom durch den Widerstand 174 und die Lichtemissionsdiode 28 vermindert wird, sodaß die Diode 28 ausgeschaltet wird. In diesem Zustand wird der Feldpunkt als "gelöscht" angesehen.

Ein Zweiter Löschweg bildet ähnlich wie oben eine Einrichtung zur Überprüfung der Arbeitsweise des Feldes 35.

Anvisieren mittels Lichtschreiber;

Eine Erregung des Transistors 29 (Figur 3 A) durch elektromagnetische oder Strahlungsenergie bewirkt einen Stromfluß durch die Dioden ^l und 33» was eine Änderung der Spannung und des Stroms in den X-und Y-Abfragele'itungen 32 und 34 zur Folge hat.

Durch Schließen der Lichtschreiberkontakte 93 wird auf die Schreibleitung 25 ein Signal gegeben, welches über die ODER-Schaltung POH 142 die monostabile Kippschaltung POS 147 aktiviert, die daraufhin ein Signal durch die ODER-Schaltung ROR 145 sendet. Hierdurch wird die Adresse des anvisierten Punktes auf die X- und Y-Ausgangsregister 64 und 68 übertragen.

Falls der Schalter 139 in der Schaltung 94 (Figur 12) in .der Stellung "aus" ist und sich der Schalter 140 der S_chalting 95 in einer Stellung befindet, wo er den Ausgang der ünterbrechungs-ODER-Schaltung IOR 144 an den Eingang des invertierenden Verstärkers 148 legt, (Figur 12, Stellung "line") dann wird dem Rechner über besagte ODER-Schaltung 144, den Betriebsartenschalter 149 und den invertierenden Verstärker 148 auf der Leitung 1(1) ein Unterbrechungssignal zugeführt. Auf dieses Signal

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hin kann der Rechner die X- und Y-Adresse von den X- und Y-Ausgangsregistern 64 und 68 über das Zeichentafel-Ausgangsregister 73 empfangen.

Der Rechner kann dann das Adressensignal über das primäre Eingangsregister 101 gemeinsam mit irgendeinem gewünschten Befehl wie z.B. "lesen" (#03), "schreiben" (*04)oder "löschen" (#05) an das Feld zurückgeben.

Wenn beispielsweise die Bedienungsperson das Lesen eines Punktes -26 auf dem Feld 35 wünscht, dann handhabt sie den Lichtschreiber 23 in der oben beschriebenen V/eise, um auf den betreffenden Punkt zu deuten. Die X- und Y-Adresse des Punktes wird wie oben beschrie ben zum Rechner gesendet und zur Zeichentafel 20über die Zentraleinheit 100 zurückgesendet, gemeinsam mit einem Befehlssignal * (Figur 16) für »Lies Zeichentafel".

Öäs X- und Y-Adressensignal wird in der noch zu beschreibenden Weise entschlüsselt und aus den X- und Y-Eingangsregistern 56 und 60 an einen Eingang der UND-Schaltungen RX (0-15) und RY(0-15) gelegt (Figur 16). Da die anderen Eingänge der UND-Schaltungen RX(0-15) und RY (0-15) zusammengeführt und mit der Lese-Befehlsleitung £03 verbunden sind, bewirkt eine Erregung der Leitung #- 03 die Übertragung der Zustände der X- und Y-Eingangsregister 56 und 60 in das Feld 35. Die Koinzidenz von Signalen auf den Leitungen 185 in der X-Richtung und 188 in der Y-Richtung wird durch die Matrix aus den UND-Schaltungen RP(0,0) bis RP(15,15) erfaßt, um die Leseleitung 38 für die Schaltung eines jeden einzelnen Feldpunktes 26 zu erregen.

Wenn die Bedienungsperson einen Punkt 26 im Feld 35 schreiben will, so handhabt sie den Lichtschreiber 23 auf ähnliche V/eise wie. oben beschrieben und deutet mit dem Schreibende 87 auf den Punkt, wobei der Schalter 139 in der Schaltung 94 in der Stellung "aus" ist. Die χ- und Y-Adresse des Punktes wird wie oben beschrieben zum Rechner gesendet und über die Zentraleinheit 100 gemeinsam mit einem Steuersignal *■ 04 "Schreib Zeichentafel"

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zur Zeichentafel 20 zurückübermittelt. Das X- und Y-Adressensignal wird in der noch zu beschreibenden Weise entschlüsselt und erscheint an- den einen Eingängen der UND-Schaltungen WX (0-15) und WY(0-15) aus den X- und Y-Eingangsregistern 56 und 60.

In Figur 12. ist zu erkennen, daß die Schreib-Befehlsleitung n04 in der Schaltung 94 zu einem Eingang der ODER-Schaltung WOR 141 · führt, deren Ausgang mit der Leitung 131 verbunden ist, die ihrerseits zu den anderen Eingängen der UND-Schaltungen VfX(0-15) und WY(0-15) führt (Figur 16). Mit der Erregung der Leitung 131 mittels der Leitung fc 04 werden die Zustände der X-und Y-Eingangsregister 56 und 60 in das Feld 35 übertragen. Die Koinzidenz von Signalen auf den Leitungen 186 in der X-Richtung und 189 in der Y-Richtung wird durch die Matrix der UND-Schaltungen WP(0,0) bis WP (15,15) festgestellt und führt zur Erregung der Schreiblei'tung für die Schaltung eines jeden einzelnen Feldpunktes 26.

Wenn die Bedienungsperson einen Feldpunkt 26 im Feld 35 löschen will, dann benutzt sie den Lichtschreiber 23 in ähnlicher Weise wie oben beschrieben und deutet mit dem Löschende 87^ auf diesen Punkt, wobei der Schalter 138 der Schaltung 94 in der Stellung "aus" ist. Die X- und Y-Adresse des Feldpunktes wird wie oben beschrieben zum Rechner gesendet und über die Zentraleinheit 100 gemeinsam mit einem Befehlssignal * 05 "Lösch Zeichentafel" zur Zeichentafel 20 zurückübertragen. Das X- und Y-Adressensignal wird entschlüsselt und erscheint an den einen Eingangen der UND-Schaltungen EX(O-I?) und EY-CO-15) aus den X- und Y-Eingangsregistern 56 und 60.

In Figur 12 ist zu erkennen, äaß .die Lögehbefehlsleitung #05 in der Schaltung 94 zu einem Eingang der ODER-Schaltung EOR 140 führt, deren Ausgang mit der Leitung 129 verbunden Js t₉ die ihrerseits zu den anderen Eingängen der UND-Schaltungen ΕΧ(θ-15) und EY(0-15) führt (Figur 16), Die Erregung der Leitung 129 durch-.die Leitung # 05 überträgt den Zustand der X- und !-»Eingangsregister 56 und 60 auf das Feld 35«. Bie Koinzidenz von Signalen auf der ·

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Leitung 187 in der X-Richtung und 190 in der Y-Richtung wird -durch die Matrix aus UND-Schaltungen EP(0,0) bis EP(15,15) festgestellt, was zur Erregung der Löschleitung 40 für jede einzelne Feldpunktschaltung 26 führ.t.

läßt sich erkennen, daß die mit dem Lichtschreiber anvisierten Feldpunkte 26 vom Rechner als Adressen zurückgegeben werden, die zu löschen, zu lesen oder zu schreiben sind. Auch läßt sich einsehen, daß durch geeignete Programmierung des Rechners entweder nur die anvisierten Feldpunkte gelöscht werden können oder aber solche speziellen Feldpunkte gelöscht, gelesen oder geschrieben werden können, die eine mathematische Beziehung zum anvisierten Feldpunkt haben.

Um alle Informationen aus dem Feld 35 zu löschen, ist die Befehlsleitung *16 "Lösche Feld" (Figur 16) mit den anderen Eingangen der ODER-Schaltungen E0X(0-15) und E0Y(0-15) 184 verbunden. Eine Erregung der Leitung κ 16 aktiviert alle Leitungen und 190, was seinerseits eine Erregung aller Löschleitungen 40 zur Folge hat, und zwar wegen der Koinzidenz der Erregung jeweils beider Eingänge der gesamten Matrix aus den UIJD-Schaltungen EP(O,0) bis EP(15,15).

Ausgang vom Rechner zur Zeichentafel:

Die Ausgangsinformation vom Rechner erreicht das erfindungsgemäße Eingabe-Ausgabegerät zunächst über das primäre Eingangsregister 101 (Figuren 5 und 6) der Zentraleinheit 100 der Zeichentafel, wie es oben beschrieben wurde.

Das Adressensignal in Form eines Küsters oder einer Kombination von Spannungen auf acht Leitungen läuft in die obere Hälfte des Registers 101, und läuft entweder über das Register 104 aus den UND-Schaltungen "j3" zum Register KOR 119 mit den Speicher-ODER-Schaltungen (genannt "direkte Adressierung") oder über das Register 103 mit den UND-Schaltungen "C" und den örtlichen Speicher

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(genannt "indirekte Adressierung") zum Register MOR 119. • Aus diesem Register MOR 119 läuft das Signal zu den X- und Y-Eingangsteilregistern 57 und 61, zu den X- und Y-Adressen-. dekodern 58 und 62, zu den"Zustandsregistern SR (0-4) 108 bis 112 und ^ZU den Zeichen-Torschaltungen 116.

Das Signal flir die Aktivierung eines besonderen FeH Punktes 26 kann dann einem der drei V/'ege folgen, die von den "Speicher-ODER-Schaltungen MOH 119 zu den X-und Y-Eingangsteilregistern 57 und führen.

Über den ersten Weg erzeugt das zustandsregister SR(I) 109 ein X- und Y-Eingangssignal auf den Leitungen XIP (0-3) und XIP(0-3)» um welches direkt zu den X- und Y-Teilregistern 57 und 61 läuft; die mittels der kodierten Adresse jeweils irgendeine Vierergruppe der 16 X-Eingangsleitungen und der 16 Y-Eingangsleitungen zum Feld 35'erregen.

Über den zweiten Weg läßt das Zustandsregister SR(O) 108 ein dekodiertes X- und Y-Eingangssignal aus den X- und Y-Adressendekodern 58 und 62 zu den ODER-Schaltungen der X- und Y- Eingangsteilregister 76 und 72 gelangen, wodurch mittels Aktivierung der Leitungen XDC und/oder YDC nur eine der 16 X-Eingangsleitungen und der 16 Y-Eingangsleitungen zum F^eld 35 erregt wird.

Beim dritten Weg erregt das Zustandsregister SR(O) 108 über die X- und Y-Eingangszeichenleitungen XIC(O-I) und YIC(O-I) und das Register 116 mit den Zeichen-ODER-Schaltungen irgendwelche der 16 X-Eingangsleitungen und der 16 Y-Eingangsleitungen X(0-15) und Y(0-15) zu den X- und Y-Eingangsteil-ODER-Registern 76 und 72 jeweils in Achtergruppen.

Ausgang von der Zeichentafel zum Rechner:

Die in der Zeichentafel 20 durch die eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustände der Lichtemissionsdioden 28 dargestellte Information wird mittels der-oben-beschriebenen Befehle an den

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Rechner gegeben. Der Fluß der Information für die Feldpunktadressen kann ebenfalls verschiedenen Wegen folgen:

Die Information kann von den X-und Y-Ausgangsregistern 64 und 68 zu den X- und Y-Adressenkodierern 66 und 70 laufen, wo sie in ein. Muster oder eine Kombination von Spannungen auf acht Leitungen 0(0-15) gemäß Signalen auf den Leitungen XEC und YEC aus dem Zustandsregister SR(O) 108 verschlüsselt wird. Ein anderer Y/eg für die Information führt aus den X- und Y-Ausgangsregistern 64 und 68 zu den X- und Y-'Ausgaügsteilregistern 65 und 69, wo sie in Übereinstimmung mit Signalen auf den Leitungen XOP(0-3) und Y0P(0-3) aus dem Zustandsregister SR(2) 110 verschlüsselt wird

, i

und dann zum Ausgangsregister 73 der Zeichentafel gelangt.

Die Information kann auch aus dem örtlichen Speicher I06 über das Register 107 mit den UliD-Schaltungen "F", über das Register 113 mit den ODER-SQhaltungen "G", über das Zustandsregister SR(6) zum Register 117 mit den ODER-S^chaltungen "W" fließen und von dort zum Register 83 mit den Z-0DER-3chaltunken des Zeichentafel-Ausgangsregisters 73 gelangen, wo sie zusammengefaßt und zum Rech- . ner gesendet wird.

Befehlssystem:

Zur weiteren Beschreibung des Gebrauchs und des Betriebs der erfindungsgemäßen Singabe-Ausgabeeinrichtung seien die Befehlsleitungen x-01 bis K37 betrachtet, welche die Signale zur Steuerung des Informationsflusses führen. Die Befehlsfunktionen sind folgende:

χ 00 "keine Operation": alle Befehlsleitungen sind inaktiv, d.h. ausgeschaltet.

-X· 01 "X-Eingangsregister füllen;" der Zustand des X-Adressenteils des primären Eingangsregisters 101 wird auf das X-Eingangsregister 56 übertragen. Die X-Adresseninformation lauft durch das Register 104 mit den UKD-Schaltungen "B", falls

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A(7)i auch mit 1(2) bezeichnet^inaktiviert ist, oder durch das Register mit den UND-Schaltungen "C" zum örtlichen Speicher 106, falls A(7) aktiviert ist. Die Information kann dann drei Wegen folgen, wie es oben unter dem Stichwort "Ausgang vom Rechner zur Zeichentafel" beschrieben worden ist.

a) Falls die Leitungen XIP-(O-?) des Zustandsregisters SR(I)

erregt sind, wird die Adresseninformation durch das im X- - Teilregister 57 enthaltene Register 75 mit denUND-SChaltungen für die X-Eingangsteile dekodiert.

,b) Falls die Leitung XDC des Zustandsregisters SR(O) 108 ' . . erregt ist, wird die Adresseninformation vom X-Adressendekoder 58 dekodiert.

c) Falls die Leitungen XIC(O-I) vom Zustandsregister SH(O) zum Register 116 mit den Torschaltungen für die Zeichen erregt sind, wird die Adresceninformation durch dieses Eingangszeichenregister 116 dekodiert.

*02 "Y-Ijingangsregister fällen"; Der Zustand des Y-Adressenteils des primären Eingangsregisters 101 wird in das Y-Eingangsrejister 60 übertragen. Ähnlich wie beim 3efehl #01 läuft die-Y-Adresseninformation durch das Register 104 mit den UND-Schaltungen "J3", falls A(7), auch mit 1(2) bezeichnet, inaktiviert ist, oder durch das Register 103 niit den UND-Schaltungen "C" zum örtlichen Speicher 106>falls A(T) aktiviert ist. Die Information folgt dann einem der drei Wöge, wie sie weiter oben unter dem Stichwort "Ausgang vom Rechner zu,r Zeichentafel" beschrieben worden sind.

a) Falls die Leitungen YIP(0-3) des Zustandsregisters SR(I) erregt sind, wird die Adresseninformation von dem in dem Y-Teilregister 61 enthaltenen Register 71 mit den UIJD-Schaltungen für die Y-Teile dekodiert.

b) Falls die Leitung YDG des Zustandsregisters SR(ü) 108 erregt ist, wird die Adresseninformation im Y-Adressendekoder 62 dekodiert. 209810/1661

- 3Pf-

2U236&

c) Falls die Leitungen YIC(O-I) vom Zustandsregister SR(O) ^v zum Register 116 mit den Torschaltungen für die Zeichen erregt sind,wird die Adresseninformation vom Register 116 modifiziert.

*03 "Zeichentafel lesen"; Die Punkte 26 auf dem Feld 35 werden angewählt und abgefragt, ob der ihnen zugeordnete Lichtstrahler 28 erregt oder nicht erregt ißt.

•*04 "Zeichentafel schreiben": Es werden diejenigen Punkte des Feldes 35 angewählt und aktiviert, deren Adressen durch die Kreuzungsstellen der Bit-Muster der X-und Y-Eingangsregister 56 und 60 bestimmt sind.

#05 "Zeichentafel löschen": Es werden diejenigen Punkte des Feldes 35 angewählt und desaktiviert, die durch die Kreuzungsstellen der Bit-Muster der X- und "Y-Eingangsregister 56 und 60 bestimmt sind.

*· 06 "Ausgangsregister füllen"; Der Zustand der x-und Y-Ausgangsregister 64 und 68 wird in das Z-Ausgangsregister 84 des Zeichentafel-Ausgangsregisters 73 übertragen, je nach den Erregungszuständen der Zustandsregister SR(O) bis SR(6) 108 bis 114.

a) Falls die Leitungen XEG und YEC des Zustandsregisters SR(O) 108 erregt sind und das Zustandsregister Sfl(2) 110 nicht erregt ist, werden die X-und Y-Adressen von den X-• und Y-Adressenkodierern 66 und 70 kodiert und in das Z-Ausgangsregister 84 übertragen.

b) Falls die Leitungen XOP (0-3) und YOP(0-3) des Zustandsregisters SR(2) 110 erregt sind und das Zustandsregister SR(O) 108 nicht erregt ist, dann werden die X- und Y-Adressen von den X- und Y-Ausgangsteilregistern 65 und 69 dekodiert.

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*07 "Speicher lesen": Der Inhalt der von den Adresseneingangsleitungen C(0-7) gewählten Speichersplätze wird auf die Datenausgänge E(Ö-15) des örtlichen Speichers 106 gegeben.

"X-Eingangsregister freigeben": Alle Flipflop-Schaltungen im X-Eingangsregister 56 werden auf "0" zurückgesetzt.

-JfIl "Y-Eingangsregister freigeben": Alle Flipflop-Schaltungen im Y-Eingangsregister 60 werden auf ¹¹O" zurückgesetzt.

if-12 "Eingangsregister freigeben": Das primäre Eingangsregister 101 wird auf "0" zurückgesetzt.

# 13 "X-Ausgangsregister freigeben": Alle Flipflop-Schaltungen im X-Ausgangsregister 64 werden auf "0" zurückgesetzt.

^r 14 "Y-Ausgangsregister freigeben": Alle Flipflop-Schaltungen im Y-Ausgangsregister 68 werden auf "0" zurückgesetzt.

ft 15 l'Ausgangsregister freigeben? Alle Flipflop-Schaltungen im Z-Ausgangsregister 84 werden auf "0" zurückgesetzt.

tf 16 "Feld löschen": Alle Punkte 26 des Feldes werden ausgeschaltet, d.h. inaktiviert oder auf "0" gestellt.

Λ 17 "Feld, X-, Y-, S-, I- und 0-Register löschen": Durch alle ODER-Schaltungen 123 des Operationsdekoders Io2 (Figur 6) werden Impulse geschickt, die alle angeschalteten Register auf "0" zurücksetzen.

% 20 "Zustandsregister SR(O) füllen": Der Zustand der Leitungen X¹ (0-3) und Y' (0-3) wird auf die Leitungen YIC (0-1), XIC(O-I), XEC, YEC, XDC und YDC des Zustandsregisters SR(O) 108 übertragen.

& 21 "Zustandsregister SR (1) füllen": Der Zustand der Leitungen x'(0-3) und Y¹ (0-3) wird auf die Leitungen XIP(0-3) und YIP(0-3) übertragen. . .

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*- 22 "Zustandsregister SR(2) füllen"; Der Zustand der Leitungen X¹ (0-3) und Υ¹ (0-3) wird auf die Leitungen X0P(0-3) und Y0P(0-3) übertragen.

# 23 "Zustandsregister SH(3) fülle ήϊ Der Zustand der Leitungen X* (0-3) und Y' (0-3) wird auf die Leitungen RSW(0-7) übertragen.

* 24 "Zustandsregister Sd(A) füllen": Der Zustand der Leitungen X' (0-3) und Y' (0-3) wird auf die Eingänge der UND-Schaltungen 126 des Zustandsregisters SR(4) 112 übertragen, um eine einer X-und Y-Adresse zugeordnete "Markierung¹¹ zu gestatten (Figur 8).

#■ 25 "Zustandsregister SR(5) füllen"; Der Zustand der Leitungen 0(8-15): wird auf die Eingänge der UND-Schaltungen 126 des Zustandsregisters SR(5) 113 übertragen, wobei angenommen wird, daß die Leitungen XEC und YEC des Zustandsregisters SR(O) 108 beide erregt sind. Die Vorderflanke des Impulses auf diesen Befehl sie itungen überträgt die Information in die binären Speicherelemente 125, während die Rückflanke die Information in das Register verriegelt, und zwar für die spätere Analyse nach dem üblichen Verfahren unter Verwendung der Flipflop-Schaltung vom D-Typ.

*· 26 "Zustandsregister SR(6) füllen": Der Zustand der Leitungen G(0-15) vom Register 118 mit den ODER-Schaltungen "G" wird durch Impulsbeaufschlagung der Takteingänge der Flipflop-Schaltungen 125 in das Zustandsregister SR(6) übertragen.

K- 27 "Speicher schreiben": Der Zustand der Datenleitungen W(l-15) wird auf diejenigen Plätze im Speicher 106 übertragen, die von den Zuständen der Adressenleitungen C(0-7) bestimmt sind, indem (nicht gezeigte) Schreibverstärker oder bekannte äquivalente Schalt ungen im örtlichen Speicher 106 beaufschlagt werden. "

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-♦β- _/

# 30 "-Zustandsregister SR(O) freimachen": Alle Flipflop-SGhaltungen in diesem Register 108 werden auf "0" zurückgesetzt.

•X 31 "Zustandsregister SR(I) freimachen"; Alle Flipflop-Schaltungen in diesem Register 109 werden auf "0" zurückgesetzt.

X- 32 "Zustandsregieter SR(2) freimachen": Alle Flipflop-Schaltungen in diesem Register 110 werden auf "0" zurückgesetzt.

#- 33 "Zustandsregister SR(3) freimachen": Alle Flipflop-Schaltungen· in. diesem Register 111 werden auf "0" zurückgesetzt,

* 34 "Zustandsregister SR(4) freimachen": Alt Flipflop-Schaltungen in diesem Register 112 werden auf ^M0^lt zurückgesetzt»

if 35 "Zustandsregister SR(5) freimachen": Alle Flipflop-Schaltungen in diesem Register 113 werden auf "0" zurückgesetzt.

X 36 "Zustandsregister SR(6) freimachen»; Alle Flipflop-Schaltungen in diesem Register 114 werden auf ¹¹O" zurückgesetzt.

jf- 37 "Speicher löschen": Alle Teile des Speichers lo6 werden auf "0" zurückgesetzt.

INKREMENTSCHALTUNG

Für die graphische Darstellung einer Information in Form einer Linie, d.h. eines geometrischen Orts von Punkten, die eine Linie darstellen, sollen die aktivierten Punkte nacheinander der Reihe nacli in den Rechner eingelesen werden können. Figur 14 ist das Schaltbild einer "I-Logikschaltung"l52_f die hierzu verwendet werden kann. Die Schaltung 152 enthält ein Basisadressenregister 200 mit acht eingangsseitigen UND-Schaltungen 201 und Eingangsleitungen A(ö-15) die an die Eingänge -der UND-Schaltungen 201 angeschlossen sind. Ein X-Addierer 203 und ein Y-Addierer 204

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sind mit ihren Eingängen an die Ausgänge des Basisadressenregisters 200 angeschlossen. Der Eingang des X-Addierers entspricht den Leitungen Ä(8-ll)_f und der Eingang des Y-Äddierers entspricht den Leitungen A(12-15). Ein Helativadressenregister 205 enthält acht Flipflop-Schaltungen 20(5 deren Eingänge mit den X-und Y-Addierern 203 und 204 verbunden sind, und deren Ausgänge über die Leitungen H(8-15) zu den Speicher-ODER-Schaltungen (Figur 6) zur Adressierung des Feldes 35 führen.

Die X- und· Y-Addierer 203 und 204 sind an sich bekannte Schaltungen, die eine Zahl am Eingang empfangen und eine "1" entweder zu dieser Zahl addieren oder von ihr «subtrahieren und die Summe oder Differenz an ihrem Ausgang abgeben.

Die Schaltung 152 enthält ausserdem ein Zustandsregister SR(7) 210 mit acht eingangsseitigen UND-Schaltungen 211, deren Ausgänge zu acht entsprechenden Flipflop-Schaltungen 212 führen. Die Ausgänge der Flipflops sind mit acht entsprechenden UND-S chalk ung en 213 verbunden, welche die Ausgangsseite de§ Registers 210 bilden. Diese Ausgangsseite ist durch die Leitungen S(0-7) mit dem »>/"-Torschaltungsregister 117 verbunden und führt von dort zu den Z-ODER-Schaltungen 83.

Sowohl mit dem Zustandsregister SR(7) 210 als auch mit dem ReIativadressenregister 205 ist eine Taktsteuerungsschaltung 215 verbunden, deren Zweck es ist, das Durchrücken der Informationen durch die Register zu steuern. Die Schaltung 215 ist in Figur 14 A wiedergegeben und enthält zehn in Serie geschaltete, ,monostabile Kippschaltungen 217 bis 226, deren erste Ausgangsleitungen mit T(0-9) bezeichnet sind.

Die anderen Ausgänge der Kippschaltungen 218 bis 225 sind mit dem Eingang der ODER-Schaltung 227 verbunden, deren Ausgang zu drei hintereinandergeschalteten Kippschaltungen 230 bis 232 führt, die eine Zwischentaktsteuerschaltung 229 wit den Ausgängen T(a), T(b) undT(c) darstellen.

2098 j 0/1 661 -42-

■- 2U2366

Figur 14 B zeigt das Schaltbild einer logischen Einheit 238 zur Steuerung einer sequentiellen Addition und Subtraktion. Die Einheit 238 enthält acht duale Eingangs-UND-Schaltungen 239» deren erste Eingänge mit den Leitungen T(I-S) und deren zweite Eingänge zusammengeführt und mit der Leitung T(a) verbunden sind. Die Ausgangsleitungen der UiJD-Schaltungen 239 sind mit T(I) a bis T(8) a bezeichnet und auf unterschiedliche. Weise mit den Eingängen von vier ODER-Schaltungen 240 verdrahtet. Die AusgängeU(O-I) der oberen beiden ODER-Schaltungen führen zum X-Addierer 203» und die Ausgangsleitungen U(2-3) der unteren beiden ODEK-Schaltungen führen zum Y-Addierer 204.

Eine Funktion der logischen Einheit 238 besteht darin, die Addierer sequentiell so zu steuern, daß die Adresse des Feldpunktes 26, um den "herumgefahren" wird, um eine Binäreinheit erhöht oder vermindert wird.

Ein Signal auf der Leitung U(O), welches von den Leitungen T(I) a, T(2) a und T(8) a kommen kann, veranlaßt den X-Addierer 203, der Feldpunktadresse eine "1" hinzuzufügen.

Ein Signal auf der Leitung U(I), welches von den Leitungen T(4) a, T(5) a und T(6) a kommen kann, veranlaßt den X-Addierer 203» von der Feldpunktadresse eine "1" abzuziehen.

Ein Signal auf der Leitung U (2), welches von den Leitungen T(2) a, T(3) a und T(4) a kommen kann, veranlaßt den Y-Addierer 204 der Feldpunktadresse eine "1" hinzuzufügen.

Ein Signal auf der Leitung U(3)» welches von den Leitungen T(6) a, T(7) a und T(8) a kommen kann, veranlaßt den Y-Addierer 204 von der Feldpunktadresse eine "1" abzuziehen.

Somit wird, je nach-dem welche der Leitungen X(lä-8a) erregt sind, eine Binäreinheit zur Adresse desjenigen Punktes addiert

209810/1661 „,

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bzw. von ihr abgezogen, um den herum die Schrittfolge stattfindet, d.h. um den "herumgefahren" wird.

Die einen Eingänge der UND-Schaltungen "c" 241 sind mit der LeitungT(c) verbunden,, die anderen Eingänge sind auf verschiedene Weise mit den Leitungen T(l-8) verbunden und die Ausgänge tragen die Bezeichnung T(Ic-Sc).

Es sei nun hier die Schaltung nach Figur 14 betrachtet, wo eine Unterbrechungs-ODER-Schaltung 207 vorgesehen ist, die eingangsseitig mit der vom Eingangsregister 101 kommenden Leitung A (6), den vom X-Addierer 203 kommenden Leitungen XUNP und XOVi", den vom Y-Addierer 204 kommenden Leitungen YUNF und YOVF und der von der Schalt ung 95 kommenden Leitung 1(1) verbunden ist.

Die Schaltung 152 enthält eine weitere ODER-Schaltung 208, welche bei Erregung der Leitung T(9) die Befehlsleitung ·# o6 erregt, um den Zustand der Z-ÖDER-Schaltungen 83 auf das Z-Ausgangsregister 84 zu übertragen, wie es oben beschrieben wurde.

" ARBEITSWEISE DER INKREMENTSCHALTUNG

Um den Vorgang des Herauslesens der Adressen eines geometrischen Ortes von Feldpunkten einzuleiten, wird die Leitung T(O) j

durch einen Impuls auf der vom Rechner kommenden Leitung 1(0) erregt, um die X-und Y-Information der Anfangsadresse in das Basisadressenregister 200 zu geben. Mit der Erregung der Leitung T(O) der Taktsteuerschaltung 215 beginnt der Suchzyklus mit der sequentiellen Abfrage aller unmittelbar mit dem adressierten Feldpunkt benachbarten Punkte.

Aus Figur 14 A und aus dem Zeitsteuerdiagram.ii nach Figur 15 geht hervor, daß die Zwischentaktschaltung 23 jeden Taktim-

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puls Τ/ (1-8) ;in drei Zwischenimpulse aufteilt, sodaß der Haupttaktimpuls über die Zwischentaktimpulse 235f 236 und 237 reicht., die den Ausgängen der monostabilön Kippschaltungen 230, 231 und 232 auf den Leitungen T(a), T(b) undl(c) entsprechen.

Die Leitung T(a) führt zum Sequenzdekoder 238 (Schaltung nach Figur 14 B) und von dort zu den X-und Y-Addierern 203 und 204· Die Leitung T(b) ist mit dem Takteingang der Flipflops 2o6 im Register 205 verbunden und die Leitung T(c) führt zum Sequenzdekoder 238 und von dort zu den Takteingängen der Flipflops 212 .im Register SR(7) 210.

Die UND-Schaltungen "c" 241 sind den UND-Schaltungen "a" 239 darin ähnlich, daß an ihren Ausgängen ein Impuls erscheint, wenn bestimmte Taktimpulse T(l-8) mit bestimufc.en Zwischentaktimpulsen T(a), T(b) und T(c) zusammenfallen.

Die funktion der Erregung der Leitung T(a) besteht darin, die X- und Y-Addierer 203 und 204 zu veranlassen, die X- und Y-Adresse eines bestimmten Punktes 26 entweder um "1" zu erhöhen oder um "I" zu vermindern oder unverändert zu lassen.

Ein bestimmter Feldpunkt 26 hat um sich herum acht unmittelbar : benachbarte Punkte, die nach Art eines Kompasses gegen den Uhr-; zeigersinn wie die Himmelsrichtungen in englischer Abkürzung . bezeichnet werden, beginnend mit ¹¹E" und dann über "ME" usw. weiter. Die Tabelle zeigt einen Zyklus des Süchprogramms, wie er für jeden Feldpunkt während der "Inkremenf-Operation. abläuft.(Tabelle 6). . ' .■■-..-

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~"~ 2U2366

	TABELLE
Zeit	Operation
T(O)	Adresse X, Y
T(D	a) Addiere 1

im Sasisregister

E T(I)· a) Addiere 1 zu X im Basisregister

b)·Speichere X plus 1, Y in Register c) Lese Zeichentafel - ROR

NE T(2) a) Addiere 1 zu X, und 1 zuY im Basisregister

b) Speichere X plus 1, Y plul 1 im Register

c) Lese Zeichentafel - ROR

N T(3) a) Addiere 1 zu Y im Basisregister

b) Speichere X, Y plus 1 im Register b) Lese Zeichentafel - ROR

NV/ T(4) a) Subtrahiere 1 von X, addiere 1 zu Y im

Register 200

b) Speichere X minus 1, Y plus 1 im Register

c) Lese Zeichentafel - ROT

W T(5) a) Subtrahiere 1 von X im Basisregister

b) Speichere X minus 1, Y in Register

c) Lese Zeichentafel - ROR

SW T(6) a) Subtrahiere 1 von X, subtrahiere 1 von Y

in Register 200

b) Speichere X minus 1, Y minus 1 in Register

c) Lese Zeichentafel - ROR

S. T(7) a) Subtrahiere 1 von Y in Basisregister

b) Speichere X, Y minus 1 in Register

c) Lese Zeichentafel - ROR

SE T(8) a) Addiere 1 zu X, subtrahiere 1 von Y in ,

Register 200, !

b) Speichere X plus 1, Y minus 1 in Register

c) Lese Zeichentafel - ROR

T(9) -' Übertrage Inhalt von SR(7) über "V'-Torschaltungen 117 auf Z - Ausgangsregister

•Wenn die Bits XDC und YDC des Register SR(O) aktiviert sind, dann wird der Zustand dieses Registers imZustandsregister SR(7) 210 gespeichert, wenn jeder Punkt mittels der Taktsteuerschaltung 215 sequentiell angewählt und aus dem Feld 35 gelesen wird. Nachdem die Zustände von acht Umgebungspunkten in das Zustandsregister SR(7) 210 aufgenommen sind, wird sein Inhalt

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-*- 214236&

über die Leitungen S(0-7) zu den "W"-Torschalt ungen 117 gegeben, wie es in der Tabelle 6 fur den Zeitpunkt T(9) angeführt ist, und gelangt von dort zum Ausgangsregister 73 der Zeichentafel (Z-Ausgangsregister 84).

Nach dem Abschluß des Suchprogramms wird die Adresse der benachbarten aktivierten Punkte als Beginn des nächsten Suchprogramms gewählt.

\]enn der geometrische Ort von Punkten an einem Rand des Feldes 55 endet, erscheinen in dem X-oder demY-Addierer 203 bzw. 204 Überlauf- und Unterschreitungssignale- (overflow and underflow signals). Wenn ein Unterschreiten (underflow) oder Überlaufen in der X- oder Y-Richtung auftritt, wird eine der Leitungen XUNF, XOVF, YUNF oder YOVF erregt, wodurch ein Signal der Leitung 1(1) am Ausgang der ODER-Schaltung 207 aufgeprägt wird, um die Inkrement-Operation zu beenden.

Wenn es der Bedienungsmann wünscht, kann er jedoch ein Überlaufen ignorieren und die abgebrochene Adresse :zum erneuten Beginn an der ersten Spalte oder Zeile verwenden. Wenn beispielsweise ein Feldpunkt in der letzten Spalte eine binäre X-Adresse "1111" hat, dann führt die Addition von "1" zu einer Y-^Adresse ' "10000",· und beim Abschneiden der überlaufenden Stelle ergibt sich daraus "0000", was genau die X-Adresse eines Punktes in der ersten Spalte ist.

Mit den anderen drei Randbedingungen, nämlich der Verminderung von X gleich 0000 auf χ gleich 1111, der Erhöhung von Y gleich 1111 auf Y gleich 0000, und der Verminderung von Y gleich 0000 auf Y gleich 1111 verhält es sich ähnlich.

Patentansprüche: 20981071661

Claims

Patentansprüche.

Vorrichtung zur Kodierung von auf ein Koordinatensystem bezogenen graphischen Darstellungen für die Eingabe in einen Elektronenrechner und zur Dekodierung von aus einem Elektronenrechner ausgegebenen Daten für die Darstellung in einem Koordinatensystem, gekennzeichnet durch derartige paarweise Anordnung von Lichtfühlern und Lichtstrahlern, daß eine einen LichtfüMß r (29) erregende Lichtquelle (23) den benacnbarten \Lichtstrahl er (2d) zur Aussendung von Licht an dem betreffenden Koordinatenpunkt (26) veranlaßt, und eine Detektorschaltung (37), welche feststellt, ob ein Lichtstrahler ein- oder ausgeschaltet ist und für jeden Lichtstrahler eine seinem Schaltzustand entsprechende Information an den Rechner liefert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Identifi-• zierschaltung (108) zur Identifizierung eines jeden Lichtstrahler/Lichtfühler-Paars gemäß einem Adressenkode, eine mit der Identifizierschaltung verbundene Dekodierschaltung (5ö, 62) zur Dekodierung einer Adresse und Aktivierung und Desaktivierung des zu dieser Adresse gehörenden Lichtstrahlers, und eine mit der Identifizierschaltung verbundene Kodierschaltung (66, 70) zur Kodierung der Adresse eines aktivierten Lichtstrahlers für die Eingabe in den Rechner.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schaltung, die zwischen den zur Adresse eines Lichtstrahler/Lichtfühler-Paars gehörenden Informationen aus dem nechner und den Steuersignalen der Schaltungen innerhalb der Vorrichtung unterscheidet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die . Lichtquelle (23) zwei gesonderte Lichtquellen (88, 88* ) aufweist, deren eine am einen Ende (87) eines Lichtschreibers

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angeordnet ist und zum Einschalten eines Lichtstrahlers (28) verwendbar ist, und deren aidere am anderen Ende (87¹ ) des Lichtschreibero angeordnet ist und zum Auschalten eines Lichtstrahlers verwendbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zentraleinheit (lOO), welche die von Rechner ausgehenden Signale in Steuersignale für den Informationsfluß und in Signale für die Adressen der Koordinatenpunkte aufteilt.

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