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Einrichtung zum Schreib-Lese-Betrieb eines Bildspeichers
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schreib-Lese-Betrieb
eines Bildspeichers für ein Datensichtgerät, wobei alle relevanten Daten dem Bildspeicher
adressengesteuert jeweils während jeder Schreib-Phase durch eine Verarbeitungseinrichtung
zuführbar sind, wobei entsprechend einer jeweils vorgegebenen Adressenfolge in einem
vorgegebenen Ausgabetakt jeweils Daten für Teilbilder während jeder Lese-Phase dem
Bildspeicher entnehmbar sind, wobei ein Umsetzer die Daten der Teilbilder übernimmt
und- während einer gegenüber der Lese-Phase zeitlich relativ langen Anzeige-Phase
unverzüglich die Anzeige der Teilbilder durch das Datensichtgerät auslöst und wobei
der Beginn jeder Schreib-Phase durch das Ende der jeweils vorangegangenen Lese-Phase
und der Beginn jeder Lese-Phase durch das Ende der jeweils vorangegangenen Schreib-Phase
gegeben ist.
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Damit Daten einer Verarbeitungseinrichtung mit Hilfe eines Datensichtgerätes
dargestellt werden können, ist es erforderlich, diese Daten für die optische Anzeige
jeweils während einer Schreib-Phase adressiert in einem Bildspeicher abzulegen,
dessen Inhalt während einer Lese-Phase einem Umsetzer zuführbar ist. Von diesem
Umsetzer, einem sogenannten "Video-Interface", werden während einer Anzeige-Phase
die gelesenen Daten entsprechend dem verwendeten Visualisierungsprinzip taktgesteuert
dem Datensichtgerät zugeführt.
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Das Einschreiben und das Auslesen des Bildspeichers müssen bei Einrichtungen
der eingangs genannten Art entschachtelt sein, um Bildstörungen des Datensichtgerätes
zu vermeiden (w.t. Zeitschrift für industrielle Fertigung 72 (1982), S.269-273).
Das Entschacnteln kann beispielsweise in dem
Fall, daß das Datensichtgerct
eine von einem Kathodenstrahl abgetastete Bildröhre enthält, so erfolgen, daß ein
Einschreiben von Daten der Verarbeitungseinrichtung in den Bildspeicher nur während
durch den Betrieboder Bildröhre bedingter periodischer Rücklaufzeiten des Kathodenstrahls
erfolgt. Da diese Rücklaufzeiten jedoch kurz gegenüber den Vorlaufzeiten sind, stehen
für das Einlesen der Daten nur relativ kurze Schreib-Phasen zur Verfügung, die durch
die verhältnismäßig langen Vorlaufzeiten voneinander getrennt sind. Daher bedingt
ein Synchronisieren der Datenausgabe der Verarbeitungseinrichtung mit den Rücklaufzeiten
des Datensichtgerätes auch eine nicht unerhebliche Wartezeit, die sich als ungünstig
für den Betrieb der Verarbeitungseinrichtung erweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß ein möglichst schneller Zugriff der Verarbeitungseinrichtung
zum Bildspeicher gewährleistet ist, wobei stets eine ausreichend lange Schreib-Phase
für die Verarbeitungseinrichtung zur Verfügung steht.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ende
jeder Schreib-Phase mit dem Ende der durch die jeweils vorangegangenen Lese-Phase
ausgelösten Anzeige-Phase korrespondiert.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Detektor zum Ausgeben eines ersten Steuersignals bei Adressierung des Bildspeichers
durch die Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, daß Schaltmittel zum Ausgeben
eines zweiten Steuersignals mit dem Erkennen des Endes der auf das erste Steuersignal
folgenden Lese-Phase vorgesehen sind und daß erst nach Vorliegen des zweiten Steuersignals
die relevanten Daten jeweils von der Verarbeitungseinrichtung an den Bildspeicher
leit-
bar sind. Dadurch wird die Gleichförmigkeit aller Schreib-Phasen
sichergestellt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert.
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Dabei zeigen: Fig.1 ein Blockschaltbild und Fig.2 ein Diagramm.
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In der Darstellung gemäß Fig.1 ist eine Verarbeitungseinrichtung VE
gezeigt, die über einen Adreßbus AB, einen Datenbus DB und einen Steuerbus SB (jeweils
schraffiert dargestellt) mit beliebigen Prozeßelementen verbindbar ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist als Prozeßelement ein Sichtgerät SG Kathodenstrahlanzeige
vorgesehen, dem eine Reihe von Baugruppen, auf deren Funktion im einzelnen noch
eingegangen wird, beigeordnet ist.
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Wenn Daten der Verarbeitungseinrichtung VE, die zu den verschiedensten
Zeiten anfallen können, gemäß einer vorgegebenen Anzeigeroutine fortlaufend durch
das Sichtgerät SG dargestellt werden sollen, ist eine Zwischenspeicherung der anzuzeigenden
Daten in einem als Bildspeicher vorgesehenen Speicher SP erforderlich. Das Einschreiben
von Daten der Verarbeitungseinrichtung VE in den Speicher SP und das Auslesen der
Daten aus dem Speicher SP, die mittels des Sichtgerätes SG anzuzeigen sind, sollte
dabei nicht gleichzeitig erfolgen, damit Bildstörungen vermieden werden. Dieser
Sachverhalt ist im Blockdiagramm gemäß Fig.2 in Zeile I dadurch dargestellt, daß
beginnend bei einer Zeit tO aufeinanderfolgend Lese-Phasen L und Schreib-Phasen
S des Speichers SP einander kontinuierlich abwechseln. Eine mit allen Blöcken des
Diagramms korrespondierende Zeitachse t ist in Zeile IV dargestellt. Lese-Phasen
sind dabei diejenigen Zeiten, zu denen Daten vom Speicher SP über einen
Umsetzer
U2 (Fig.1), auf dessen Funktion noch im weiteren eingegangen wird, an das Sichtgerät
SG gelangen, Schreib-Phasen sind dabei Zeiten, zu denen Daten in dem Speicher SP
gelangen können. Bevor auf die Zeilen II und III der Fig. 2 eingegangen wird, sei
zunächst wiederum auf die Fig. 1 verwiesen.
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Es möge zunächst der Fall angenommen sein, daß im Speicher SP bereits
durch das Sichtgerät anzuzeigende Daten der Verarbeitungseinrichtung VE vorliegen.
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Durch einen Taktgenerator T1 wird ein Binärsignal erzeugt, dessen
Zustand logisch "1" mit der Schreib-Phase S (Fig.2) und dessen Zustand logisch 0"
mit der Lese-Phase L (Fig.2) des Speichers SP korrespondiert. Wenn das Signal logisch
"1" vorliegt, kann durch einen Umsetzer U1 eine Adresse bzw. ein Adressenpaket eines
Adressenbereiches vorgegeben werden, wobei diese Adresse über einen nur in einer
durch einen Pfeil angedeuteten Richtung wirksamen Schalter S3, der zunächst als
geschlossen anzusehen ist, dem Speicher SP zugeführt wird. Der Umsetzer U1 ist so
ausgebildet, daß mit jedem folgenden Zustand logisch 1 des Binärsignals des Taktgebers
T1 zyklisch jeweils eine neue Adresse des Speichers SP angesprochen wird. Damit
ist der Speicher SP jeweils bereit, um beim Vorliegen des Zustandes logisch "0"
des Binärsignals des Taktgebers T1 nunmehr die der soeben bekanntgemachten Adresse
zugeordneten Daten auszulesen und damit an den Umsetzer U2 zu übergeben. Die Ubergabe
erfolgt in Parallelform und der Umsetzer U2 als "VideoInterface" löst entsprechend
den übernommenen Daten seriell ein Teilbild für das Sichtgerät SG aus. Die Frequenz
der seriellen Bildsignalausgabe des Umsetzers U2 wird von einem Taktgenerator T2
gesteuert, dessen Binärsignal über eine Leitung L2 dem Umsetzer U2 zugeführt wird,
wobei - wie gestrichelt angedeutet - der Taktgenerator T2 mit dem Taktgenerator
T1 synchronisiert sein muß. Die Taktfrequenz des Taktgenera-
tors
T2 beträgt ein Vielfaches der Taktfrequenz des Taktgeneators T1. Das Ende jeweils
einer Parallel-Serien-Wandlung (Anzeige-Phase A gemäß Sp.II, Fig.2; Einzelheiten
hierzu im folgenden) des Umsetzers U2 bestimmt dabei auch das Ende jeweils einer
Schreib-Phase S (Fig.2) des Speichers SP. Während des dargestellten Betriebszustandes
der Einrichtung sind die ebenso wie der Schalter S3 richtiungswirksamen Schalter
S1 und S2 geöffnet.
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Es sei nun der Fall angenommen, daß durch die Verarbeitungseinrichtung
VE bestimmten Adressen des Speichers SP neue Daten eingeprägt werden sollen.
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Dazu wird seitens der Verarbeitungseinrichtung VE ein als Aufruf dienendes
Adreßwort über den Adreßbus AB ausgegeben.
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Dieses Adreßwort wird über einen als Detektor anzusehenden Umsetzer
U3 erkannt, der daraufhin über eine Leitung L3 ein Signal logisch 1 als erstes Steuersignal
an ein Speicherglied SG1 leitet, das dadurch in seine Arbeitsstellung gesetzt wird.
Eine folgende positive Signalflanke (zweites Steuersignal) des Signals des Taktgenerators
T1 - es endet eine Lese-Phase L des Speichers SP - bewirkt bei gesetztem Speicherglied
SG1, d.h. ein Aufruf der Verarbeitungseinrichtung VE liegt vor, über ein UND-Glied
UG ein Signal logisch i für ein Speicherglied SG2. Dieses Speicherglied SG2 wird
dadurch in seine Arbeitsstellung gesetzt, in welcher der Schalter S3 geöffnet wird
und die Schalter S1 und S2 geschlossen werden. Ferner wird dem Speicher SP über
eine Leitung L4 ein Steuersignal übermittelt, bei dessen Vorliegen der Speicher
SP die unter den nunmehr über den Adreßbus AB folgenden Adressen vorliegenden Daten
einschreiben kann. Damit der Verarbeitungseinrichtung VE mitgeteilt wird, daß der
Speicher SP einschreibbereit ist, wird bei in Arbeitsstellung gesetztem Speicherglied
SG2 über eine Leitung L4 ein Umsetzer U3 wirksamgeschaltet, der dem Steuerbus SB
ein entsprechendes
Kennwort einprägt. Erst nach Empfang dieses Kennwortes
seitens der Verarbeitungseinrichtung VE werden die von dieser abzusetzenden Daten
über den Datenbus DB und den Schalter S2 an den Speicher SP und über den Schalter
S1 und den Adreßbus AB die zugehörigen Adressen an den Speicher SP geleitet. Sobald
das Signal des Taktgebers T1 den Zustand logisch "0" erreicht, d.h., die Lese-Phase
für den Speicher SP liegt vor, wird über eine Leitung L5 das Speicherglied 5G2 in
seine Grundstellung zurückgesetzt, wodurch auch das Speicherglied SG1 zurückgesetzt
wird. Ferner wird über eine Leitung L6 dem Umsetzer U3 das Rücksetzen des Speichergliedes
SG2 gemeldet, was darauf hinweist, daß der Speicher SP nicht mehr bereit ist, Daten
der Verarbeitungseinrichtung VE zu übernehmen. Ein dementsprechendes Kennwort wird
seitens des Umsetzers U3 über den Steuerbus SB der Verarbeitungseinrichtung VE in
diesem Fall zugeleitet.
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Zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig.1 wird
nochmals auf die Fig.2 verwiesen.
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In Zeile II ist dargestellt, daß die Umsetzung von Daten des Speichers
SP im Umsetzer U2 während aufeinanderfolgender Anzeige-Phasen A erfolgt. Diese Anzeige-Phasen
A werden jeweils mit den Lese-Phasen L, siehe Zeile I, ausgelöst, wobei die eigentliche
Umsetzung während der jeweiligen Anzeige-Phase A entweder erst nach Ende jeder Lese-Phase
L während der jeweils folgenden Schreib-Phase S des Bildspeichers SP erfolgt oder
- wie durch von links nach rechts steigend schraffierte Felder angedeutet - bereits
mit Beginn der jeweiligen Lese-Phasen L beginnt.
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Wenn, wie in Zeile IV angedeutet, zu einer Zeit t1 ein Aufruf der
Verarbeitungseinrichtung VE erfolgt, der darauf hinweist, daß Daten an den Speicher
SP abzusetzen sind, wird nach Beendigung der dieser Aufforderung unmittelbar folgenden
Lese-Phase L eine Schreib-Phase SV (Zeile III)
für die Verarbeitungseinrichtung
VE freigegeben. Dieses Freigeben ab Aufruf ist durch gestrichelte Pfeile angedeutet.
Die Schreib-Phase SV für die Verarbeitungseinrichtung VE muß dabei spätestens mit
dem Ende der korrespondierenden Schreib-Phase S für den Speicher SP enden. Dieser
Sachverhalt ist durch einen strichpunktierten Pfeil angedeutet.
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Sofern während der für die Verarbeitungseinrichtung VE freigegebenen
Schreib-Phase SV weiterhin die Anforderung besteht, Daten von der Verarbeitungseinrichtung
VE an den Speicher SP abzusetzen, können weitere Schreib-Phasen SV für die Verarbeitungseinrichtung
VE freigegeben werden.
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Eine derartige Schreib-Phase SV ist in Zeile III gestrichelt angedeutet.
Jede tatsächliche Schreib-Phase der Verarbeitungseinrichtung VE kann in ihrer Länge
gegenüber der möglichen und in Zeile III jeweils umrandet dargestellten Schreib-Phase
SV beliebig verkürzt sein. Dies ist durch von links nach rechts fallende Schraffur
zum jeweiligen Ende der tatsächlich ausgenutzten Schreib-Phasen SV für die Verarbeitungseinrichtung
VE angedeutet.
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Die Adressierung des Umsetzers U1 kann auch über einen gesonderten
Taktgenerator ausgelöst werden, der jedoch zweckmäßigerweise mit den Taktgeneratoren
T1 und T2 synchronisiert ist. Alle Taktgeneratoren können baulich vereint sein.
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Der Übersichtlichkeit halber ist beim Ausführungsbeispiel nur ein
einseitiger Datenverkehr von der Verarbeitungseinrichtung VE an den Speicher SP
dargestellt. Es wäre jedoch auch möglich, den Inhalt des Speichers SP seitens der
Verarbeitungseinrichtung VE abzufragen. Hierzu wäre jedoch eine Decodierschaltung
für Lesebefehle der Verarbeitungseinrichtung VE erforderlich. Ferner wäre der Schalter
S2 bidirektional auszulegen.