-
Verfahren und Anordnung zum Darstellen von Bezugslinien auf dem Bildschirm
eines Sichtgerätes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen von Bezugslinien
für Meßwerktkurven auf dem Bildschirm eines im Zeilenrasterverfahren arbeitenden
Sichtgerätes. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 808 245 ist ein Verfahren
zum Darstellen des zeitlichen Verlaufs von Meßwerten als Diagramm auf dem Bildschirm
eines Sichtgerätes bekann. Bei diesem Verfahren werden die darzustellenden Meßwerte
mit dem Stand eines Taktimpulse aufsummierenden Zählers verglichen. Bei Übereinstimmung
wird ein Helltastimpuls abgegeben und ein Meßwertbildpunkt erzeugt, dessen Abstand
vom Rande des Bildschirmfeldes dem Meßwert entspricht. Bei einer solchen Darstellung
von Kurven ist es häufig erwünscht, zur besseren Verfolgung des Kurvenverlaufs und
leichteren Auswertung der Kurven das Kurvenfeld, das ist der Bereich des Bildschirins,
in dem die Kurven dargestellt werden, mit Bezugslinien zu überziehen.
-
Meistens wird man ein Bezugsliniennetz verwenden. Ende Bezugslinie
setzt sich aus Punkten zusammen, die einen bestimnten Abszissen- oder Ordinatenwert
haben. Man kann daher Bezugslinien mit konstantem Abszissenwert und solche mit konstantem
Ordinatenwert unterscheiden. Im Falle kartesischer Koordinaten, in dem die Bezugslinien
geradlinig sind und senkrecht aufeinanderstehen, verlaufen die Bezugslinien mit
konstantem Abszissenwert in Zeilenrichtung und die mit konstantem Ordinatenwert
senkrecht dazu, Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zu finden, mit den solche Bezugslinien dargestellt werden können, und eine Anordung
zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß den für die
Darstellung der Bezugslinien vorgesehenen Rasterpunkten Zellen von 1-Bit-Kapazität
eines Speichers zugeordnet werden, daß die Speicherzellen, denen hellzutastende
Rasterpunkte zugeordnet sind, mit einem Signal belegt werden, daß die Inhalte der
Speicherzellen synchron mit der Führung des Elektronenstrahls über das Kurvenfeld
des Bildschirms, in dem die Bezugslinien und Meßwertkurven dargestellt werden, ausgelesen
werden und daß ein Helltastsignal für den Elektronenstrahl erzeugt wird, wenn eine
belegte Speicherzelle ausgelesen wird. Das Kurvenfeld wird also mit einem Raster
von Punkten überzogen, in denen die Bildpunkte der Bezugslinien dargestellt werden
können. Diesen für die Darstellung der Bezugslinien vorgesehenen Punkten, den Rasterpunkten,
sind Zellen von 1-Bit-Kapazität eines Speichers zugeordnet, und zwar kann eine Speicherzelle
je nach Art der Bezugslinie nur für einen Rasterpunkt oder auch für eine Gruppe
von Rasterpunkten vorgesehen sein. Im ersten Fall muß die Anzahl der Speicherzellen
gleich der Anzahl der Rasterpunkte sein-. Es wird dann ein Signal, z.B. Signal,
in diejenigen Speicherzellen eingeschrieben, denen ein hellzutastender Rasterpunkt
zugeordnet ist. Der Speicher wird dann entsprechend den Rasterpunkten die Form einer
Matrix haben, deren Spalten ebenso viele Speicherzellen enthalten, wie Rasterpunkte
je Zeile auf dem Bildschirm vorgesehen sind. Im allgemeinen wird man die Anzahl
der Rasterpunkte je Zeile, in denen Bezugslinienpunkte dargestellt werden sollen,
gleich der Anzahl der Rasterpunkte für die Meßwerktkurven wählen. Die Zeilenzahl
der Speichermatrix ist gleich der Zahl der Zeilen des Kurvenfeldes.
-
Selbstverständlich kann der Speicher auch größer sein, damit weitere
Informationen gespeichert werden können.
-
Soll eine Bezugslinie dargestellt werden, so werden die den hellzutastenden
Rasterpunkten entsprechenden Speicherzellen mit einem Signal belegt und es entsteht
in
der Speicherzellenmatrix ein Abbild der Bezugslinien in Form
von belegten Speicherzellen.
-
Zur Darstellung der Bezugslinien wird der Speicher synchron mit der
Darstellung des Bildes ausgelesen, d.h. in dem Augenblick, in dem der Elektronenstrahl
des Sichtgerütes den ersten Rasterpunkt der ersten Zeile träfe, falls er hellgetastet
würde, wird die erste Zelle der ersten Zeile der Speichermatrix ausgelesen. Genaugenommen
geschieht dies wegen der endlichen Auslesezeit und der unvermeidlichen Verzögerung
etwas früher. Träfe der hellgetastete Elektronenstrahl den zweiten Rasterpunkt der
ersten Zeile, so wird die zweite Zelle der ersten Matrixzeile ausgelesen und so
fort, bis die erste Zeile des Kurvenfeldes dargestellt und die erste Zeile der Matrix
ausgelesen ist. Mit der Darstellung der zweiten Zeile wird entsprechend die zweite
Matrixzeile ausgegeben. Jedesmal dann, wenn eine mit einem Signal belegte Speicherzelle
ausgelesen wird, wird ein Helltastsignal dem Sichtgerat zugeführt und ein Bildpunkt
für eine Bezugslinie dargestellt. Da das Auslesen und Darstellen der Bildpunkte
sich zyklisch wiederholt, z.B. mit einer Frequenz von 50 Hz, erscheint ein stehendes
Bild der Bezugslinien auf dem Bildschirm.
-
Sind die Abstände der Rasterpunkte für die Meßwertkurven und die für
die Bezugslinien gleich, so können zum Auslesen des Speichers die Taktimpulse herangezogen
werden, die auch zum Darstellen der Meßwertpunkte verwendet werden. Sind die Abstände
verschieden, so ist zu beachten, daß die Bezugslinienpunkte länger oder kürzer sein
können als die Meßwertpunkte. Dies hat zur Folge, daß die Bezugslinien breiter oder
schmäler und damit heller oder dunkler erscheinen, als die Meßwertkurven. Dic Ausgangsimpulse
des Speichers müssen dann gegebenenfalls über eine Zeitstufe geführt werden, welche
sie in IIelltastsignale von gewünschter Dauer umforrnt.
-
Da in die Speicherzellen willkürlich Signale eingeschrieben werden
können, ist es möglich, nur beschränkt durch das Bildpunktrastermaß, Bezugslinien
beliebiger Form und in beliebiger Anzahl in den Speicher zu belegen und damit beliebige
Bezugslinien darzustellen. Sie können von einem programmgesteuerten Rechner ermittelt
und mit entsprechend er Adressierung in den Speicher eingegeben werden.
-
In vielen Fällen ist eine solche Vielfalt der Darstellungsmöglichkeiten
von Bezugslinien nicht erforderlich. Man beschränkt sich dann auf die Darstellung
von häufig angewandten Bezugsliniensystemen. In diesem Falle braucht nicht jedem
Rasterpunkt eine Speicherzelle zugeordnet zu werden, sondern es genügt, für eine
Gruppe von Rasterpunkten eine einzige Zelle vorzusehen. Ein häufig angewandtes Bezugsliniensystem
besteht aus in Zeilenrichtung und/oder senkrecht dazu verlaufenden Bezugslinien.
Dabei soll der Abstand der Linien frei wählbar sein. Mit einem solchen Bezugsliniensystem
können nichtlineare, z.B. logarithmische Maßstäbe gebildet werden. Da zur Darstellung
einer in Zeilenrichtung verlaufenden Linie in jeder Zeile nur ein Rasterpunkt hellgetastet
wird, der um eine bestimmte Anzahl von Rasterpunkten vom ersten Rasterpunkt der
Zeile bzw. dem Rand des Kurvenfeldes entfernt ist, genügt es nach einer Weiterbildung
der Erfindung zur Darstellung von solchen Bezugslinien, einen Speicher zu verwenden,
der so viele Speicherzellen mit einer Kapazität von 1 Bit enthalt, wie Rasterpunkte
in einer Zeile vorgesehen sind.
-
Die Zellen dieses Speichers werden den Rasterpunkten der Zeilen zugeordnet.
In diejenigen Zellen, ie hellzutastenden Rasterpunkten zugeordnet sind, wird ein
Signal eingeschrieben. Synchron zur Darstellung jeder Zeile werden die Speicherzellen
ausgelesen, also, wenn der Elektronenstrahl, falls er hellgetastet wäre, den ersten
Rasterpunkt der ersten Zeile träfe, die erste Zelle, wenn er den zweiten Rasterpunkt
der ersten Zeile träfe, die zweite Zelle und
so fort. Bei der Darstellung
der zweiten Zeile wird der Auslesevorgang wiederholt, so daß, wenn in der ersten
Zeile ein Rasterpunkt hellgetastet wurde, alle unter diesem liegende Punkte ebenfalls
hellgetastet werden, wodurch eine senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufende Bezugslinie
entsteht.
-
Zum Erzeugen von nicht senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufenden,
aber geradlinigen Bezugslinien kann so vorgegangen werden, daß der Auslesevorgang
nicht zum selben Zeitpunkt der Darstellung jeder Zeile wiederholt wird, sondern
jeweils um eine kurze Zeit früher oder spater gestartet wird. Dadurch werden nicht
senkrecht zur Zeilenrichtung untereinanderliegende Punkte, sondern von Zeile zu
Zeile seitlich versetzt liegende Punkte hellgetastet.
-
Dach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist zur Darstellung
von in Zeilenrichtung verlaufenden Bezugslinien ein Speicher vorgesehen, der eine
solche Anzahl von Zellen mit 1-Bit-Kapazität enthält, die gleich der Zahl der Zeilen
des Kurvefeldes ist. Es ist dabei von dem Gedanken ausgegangen, daß es zum Darstellen
einer in Zeilenrichtung verlaufenden Bezugslinie genügt, die hellzutastende Zeile
zu bestimmen und das Helltastsignal währand der Darstellung der Zeile anstehen zu
lassen. Jeder Speicherzelle sind demgemäß die Rasterpunkte einer Zeile zugeordnet
und mit Beginn der Darstellung einer Zeile wird die diesen zugeordnete Zelle ausgelesen.
Ist in eine Zelle ein Signal, z.B. "L"-Signal, eingeschrieben, werden sämtliche
Rasterpunkte der Zeile hellgetastet. Nach der Darstellung eines Bildes wiederholt
sich der Ausleservorgang, dessen Zyklusfrequenz demgemäß gleich der Bildfrequenz
ist.
-
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen
näher beschrieben und erläutert.
-
Auf dem Bildschirm eines Sichtgerates SG wird neben Texten xxx ein
Kurvenfeld dargestellt, das von einer Koordinaten O und einer Abszisse A begrenzt
ist und in das zur Veranschaulichung eine Kurve eingezeichnet ist. Dieses Kurvenfeld
soll mit Bezugslinien überzogen werden. Das Sichtgerät SG wird von einem Videosignalgeber
VS angesteuert, der einen Taktgenerator enthält, von dem sämtliche zum Betreiben
eines nach dem Zeilenrasterverfahren arbeitenden Sichtgerätes notwendigen Impulse,
wie Zeilen- und Bildablenk- -austast- und -synchronimpulse, abgeleite-t werden.
-
Von nicht dargestellten Einheiten erhält der Videosignalgeber Informationen
über die darzustellenden Texte und die Meßwertkurven, welche er in-das Videosignal
einmischt.
-
Ferner erhält er Informationen über die Bezugslinien, die er ebenfalls
in das Videosignal mischt und deren Erzeugung im folgenden beschrieben werden.
-
Als Speicher für die das Helltasten von Rasterpunkten auslösenden
Signale sind zwei Schieberegister SR1 und SR2 vorgesehen. Das Schieberegister SR1
erhält seine Fortschalt impulse von dem im Videosignalgeber VS enthaltenen Taktgenerator,
der auch die Impulse zum Bilden der Helltastsignale für die Meßwertbildpunkte liefert.
Statt dessen können die Fortschaltimpulse auch von einem gesonderten, gestrichelt
eingezeichneten Taktgenerator TG, geliefert werden. Die Anzahl der Stufen des Schieberegisters
SR1 ist gleich der Zahl der für die Darstellung der Bezugslinien in Ordinatenrichtung
0 vorgesehenen Rasterpunkte.
-
Die Taktimpulse werden ferner einem Rasterzähler RZ zugeführt, dessen
Kapazität mindestens gleich der Stufenzahl des Schieberegisters ist. Durch einen
Impuls auf seinem Rücksetzeingang RS wird er auf Null gesetzt, wenn der Elektronenstrahl
des Sichtgerätes mit dem Darstellen eier neuen Zeile beginnt oder ein Punkt der
Abszisse A hellgetastet wird. In beiden Fällen muß die Zufuhr der Taktimpulse vom
Beginn des Darstellens einer neuen Zeile
bis zum Helltasten eines
Abzissenachsenpunktes unterbrochen werden. Durch das Rücksetzen des Zählers RZ wird
dieser mit der Ablenkung des Elektronenstrahles und damit mit der Zeilendarstellung
synchronisiert; denn er summiert nunmehr die Taktimpulse vom Stand Null ausgehend
bis zu seiner Zählkapazität auf, während der Elektronenstrahl in derselben Zeit
von der Abszissenachse A bis zum rechten Rand des Kurvenfeldes läuft. Gleichzeitig
sind damit die Speicherzellen des Schieberegisters adressiert; Der jeweilige Stand
des Rasterzählers RZ wird nämlich von einem Vergleicher V1 mit dem Inhalt eines
Rasterpunkteregisters RR verglichen. In dieses wird der Ordinatenwert eingetragen,
bei dem eine Bezugslinie senkrecht zur Zeilenrichtung dargestellt werden soll. Dieser
Ordinatenwert ist gleich der Anzahl der Rasterpunkte, die zwischen der Abszisse
A und der darzustellenden Bezugslinie liegen. Ist der Inhalt des Rasterpunktregisters
RR gleich dem Stand des Rasterzählers RZ, so gibt der Vergleicher V1 einen Impuls
über ein ODER-Gatter 01 auf die erste Stufe des Schieberegisters SR1, so daß diese
mit einem Signal belegt ist. Mit den weiteren Taktimpulsen wird dieses Signal durch
das Schieberegister SR1 geschoben, der Zähler RZ wird gefüllt, stellt sich auf Null
zurück und beginnt den Zählvorgang von neuem. Ist eine der Stufenzahl des Schieberegisters
SR1 gleiche Anzahl von Taktimpulsen eingegangen, so erscheint das eingeschriebene
Signal am Ausgang des Schieberegisters, von wo es einerseits auf den Eingang zurückgeführt
wird und von neuem durch das Schieberegister zu laufen beginnt, andeserseits über
ein ODER-Gatter 03 zum Videosignalgeber VS gelangt, der es in das dem Sichtgerät
SG zugeführten Videosignal mischt. Das Signal erscheint zyklisch am Ausgang des
Schieberegisters, und zwar immer dann, wenn die horizontale Ablenkung des Sichtgerätes
SG einen bestimmten Wert erreicht hat. Da bei jedem beliebigen Stand des Rasterzihlers
RZ ein Signal in das Schieberegister SR1
eingeschrieben werden kann,
können auch an beliebigen Ordinatenwerten Bezugslinien in das Kurvenfeld eingezeichnet
werden. Steht der Rasterzähler RZ auf Null, so sind die in den Zeilen des Kurvenfeldes
hellzutastenden Bezugslinienpunkte in Form von mit Signalen belegten Stufen in dem
Schieberegister abgebildet. Sollen z.B. die 8., 16., 32. und 64. Rasterpunkte, jeweils
von der Abszisse aus gezählt, hellgetastet werden, so steht in der 8., 16., 32.
-
und 64. Stufe jeweils ein Signal.
-
Wie schon erwähnt, können die Taktimpulse für den Rasterzähler auch
in einem gesonderten aktgenerator TG gewonnen werden. Haben diese Impulse eine andere
Frequenz als die des im Videosignalgeber VS enthaltenen Taktgenerators, die zum
Bilden der Meßwertpunkte verwendet werden, so haben die Punkte der Bezugslinien
in Zeilenrichtung andere Abmessungen als die Meßwertpunkte. Um dies zu verhindern,
kann dem Videosignalgeber VS eine Zeitstufe Z vorgeschaltet werden, welche die Ausgangs
impulse des Schieberegisters in Hellastimpulse der gewünschten Dauer umformt.
-
Zum Löschen des Schieberegisters SR1 wird auf das in die Rückkopplungsleitung
geschaltete Sperrgatter U1 ein Sperrsignal gegeben, so daß die vom Schieberegister
SR1 ausgegebenen Signale nicht wieder neu eingeschrieben werden.
-
Zum Darstellen von in Zeilenrichtung verlaufenden Bezugslinien ist
in dem Ausführungsbeispiel als Speicher ein zweites Schieberegister SR2 vorgesehen,
dessen zeilenfrequente Schiebetaktimpulse dem Videosignalgeber VS entnommen werden.
Diese Impulse werden einem Zeilenzähler ZZ zugeführt, dessen Kapazität mindestens
gleich der Zahl der Zeilen ist, in denen das Kurvenfeld dargestellt wird. Mit Beginn
der Darstellung eines Bildes oder der Ordinatenachse 0 wird er auf Null zurückgestellt.
Er summiert dann die zeilenfrequenten Impulse auf, bis die Zeilenzahl des Kurvenfeldes
erreicht ist, stellt sich dann auf Null zurück und beginnt mit der Darstellung der
Ordinatenachse
den Zählvorgang von neuem. Sein jeweiliger Stand
wird von einem Vergleicher V2 mit dem Inhalt eines Zeilenregisters ZR verglichen,
in das die Nummern der Zeilen eingetragen werden können, in denen die Rasterpunkte
hellgetastet werden sollen. Erreicht der Zeilenzähler ZZ eine im Zeilenregister
ZR enthaltene Zahl, so gibt der Vergleicher V2 an das Schieberegister ein Signal
ab, das am Ausgang wieder erscheint, wenn dem Schieberegister SR2 und dem Zeilenzähler
ZZ eine Anzahl von Impulsen zugeführt sind, die gleich der Zahl der Zeilen des Kurvenfeldes
ist. Dieses Signal wird über ein UND-Gatter U3 und ein ODER-Gatter 03 dem Videosignalgeber
VS zugeführt. Das Koinzidenzgatter U3 erhält unmittelbar aus dem Videosignalgeber
VS ein Signal, das die Darstellung der Bezugslinie außerhalb des Kurvenfeld es unterdrückt.
-
Die Meßwertkurven sowie die senkrecht zu den Zeilen verlaufenden Bezugslinien
werden in der oben beschriebenen Weise aus einzelnen Bildpunkten zusammengesetzt.
Damit auch die in Zeilenrichtung verlaufenden Bezugslinien ahnlich aufgebaut sind
und in gleicher Helligkeit erscheinen, wird das dem Koinzidenzgatter U3 zugeführte
Signal mit den Taktimpulsen, die dem Rasterzahler RZ und dem Schieberegister SR1
zugeführt werden, zerhackt, so daß nur die für die Darstellung der Bezugelinien
vorgesehenen Rasterpunkte hellgetastet werden.
-
Zum Löschen des Schieberegisters SR2 ist wiederum eine Sperrstufe
U2 vorgesehen, die, wenn ihr ein Sperrsignal von außen zugeführt wird, verhindert,
daß die Ausgangssignale des Schieberegisters SR2 wieder über das ODER-Gatter 02
neu eingeschrieben werden.
-
Steht der Zeilenzahler ZZ auf Null, so stellt das Schieberegister
SR2 mit seinen belegten und nichtbelegten
Stufen ein Abbild der
innerhalb des Kurvenfeldes senkrecht zur Zeilenrichtung hellgetasteten Bezugslinienpunkte
dar. Die Abstände der Bezugslinien und ihre Zahl ist, beschränkt durch die Zeilenzahl,
willkürlich wählbar.
-
4 Patentansprüche 1 Figur