DE3339666A1

DE3339666A1 - Informations-display-system

Info

Publication number: DE3339666A1
Application number: DE19833339666
Authority: DE
Inventors: Francis Rodney Sale Cheshire Belch
Original assignee: Ferranti PLC
Current assignee: Ferranti International PLC
Priority date: 1982-11-03
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1984-05-03
Also published as: GB2130855B; GB2130855A; DE3339666C2; US4618858A

Description

Patentanwälte Dr. rcr. r.r.L TiiomaH Berendt

Dr.-Iuff. Han3 Leyh Innere Wiener Str. 20 - D 8000 München 80

Unser Zeichen: A 14 Lh/fi

Ferranti plc

Bridge House, Park Road

Gatley, Cheadle, Cheshire, England

Informations-Display-System

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FerraTfti -pic A 14 706

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Informations-Display-System, insbesondere ein System, das ein Display mit Rasterabtastung verwendet.

Es sind Informations-Display-Systeme bekannt, in welchen ein zugeordneter Speicher mehr Information enthält als zu irgendeinem Zeitpunkt dargestellt wird. So ist es möglich, ganze Seiten oder Teile von Seiten von Texten oder Zeichnungen darzustellen, die auf dem Bildschirm wunschgemäß positioniert sind und es kann die Position jedes dargestellten Objektes nach Wunsch variiert werden. Um dies jedoch zu bewirken, ist es erforderlich, die Position der gespeicherten Information zu verändern, da ein besonderer Teil des Speichers dem Bereich der Darstellung bzw. des Displays entspricht. Es ist daher erforderlich, gespeicherte Information schnell von einer Position zu einer andern zu bringen, wenn das Bild bzw. die Darstellung verändert wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Informations-Display-System zu schaffen, das mit einem Display oder einer Darstellung mit Rasterabtastung arbeitet, bei welchem das Display oder die Darstellung veränderbar ist, ohne die gespeicherte Information zu bewegen.

Nach der Erfindung ist daher ein Informations-Darstellungssystem vorgesehen, das mit einem Bildschirm mit Rasterabtastung versehen ist, einem Informations-Speicher, in welchem darzustellende Informationen gespeichert werden können und dessen Speicherkapazität größer ist als die maximale Menge an Information, die auf dem Schirm zu irgendeinem Zeitpunkt dargestellt werden kann, einer Display-Steuerung zur Erzeugung einer Folge von Bildschirm-Adressen von sukzessiven Bereichen des Bildschirmes, Kartierungseinrichtungen (mapping means), die auf die Bildschirm-Adressen ansprechen, um jede Adresse in eine Speicheradresse zu übersetzen, die im Informationsspeicher den Ort der Information anzeigt, die in dem Bereich des Bildschirms dargestellt wird, eine Display-Logik, die auf die Speicherausgänge anspricht, um die erforderlichen Signale zur Aktivierung des Displays zu erzeugen,

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ferner mit Einrichtungen zur Veränderung der Übersetzungen, die durch die Kartierungseinrichtungen für jede gewünschte Schirmadresse durchgeführt werden.

Vorzugsweise enthält die Kartierungsschaltung einen Speicher mit willkürlichem Zugriff.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 den Typ einer Informationsdarstellung zeigt, mit dem sich die Erfindung befaßt.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm der Erfindung. Fig. 3 zeigt die Form einer Adresse von der Display-Steuerung.

Fig. 4 zeigt die Wirkungsweise der Kartierungsschaltung nach einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der Kartierungsschaltung (mapping means).

Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Kartierungsschaltung und

Fig. 7 zeigt die Wirkungsweise der Kartierungsschaltung nach einer zweiten AusfUhrungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Informationsspeicher IS, in welchem eine Anzahl von Seiten eines darzustellenden Materials, z.B. Text oder Zeichnungen, gespeichert sind. Jede von diesen ist durch einen Buchstaben bezeichnet, und in einer geeigneten Stelle im Speicher gespeichert. Nichtbenutzte Bereiche des Speichers sind schraffiert dargestellt. Der Bildschirm DS dient zur Darstellung der gespeicherten Information in einer besonderen Weise, die

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verschieden ist von derjenigen, in welcher die Information gespeichert ist. Man erkennt beispielsweise, daß die Seiten A, B und C sich überlappend dargestellt sind. Ebenso können die Abschnitte E und F einer Seite umgekehrt gegenüber dem Speicher dargestellt werden. Dies zeigt einige mögliche Variationen bei der Darstellung auf. Um die Seiten über den Bildschirm bewegen zu können, ist es erforderlich, Zugriff zu den verschiedenen Adressen im Speicher zu haben.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Display-Systems nach der Erfindung. Der Bildschirm DS erzeugt eine Darstellung, gesteuert durch die Display-Steuerung DC. Diese erzeugt eine Folge von Display-Adressen, von denen jede einen Bereich des Bildschirms definiert bzw. begrenzt, und diese Adressen werden durch die Kartierungseinheit (mapping unit) MU in die Orte der entsprechenden Information im Speicher IS übersetzt. Der Speicherausgang liegt an der Display-Logik DL, die die erforderlichen Videosignale für den Bildschirm DS erzeugt.

Eine Einheit MC ermöglicht eine Änderung der Darstellung durch Verändern der Übersetzungen, die durch die Kartierungseinheit MU durchgeführt werden, während eine oder mehr Eingangsgeräte ID es ermöglichen, Information in den Informationsspeicher einzuschreiben.

Der Bildschirmbereich wird betrachtet als aufgeteilt in eine Anzahl von Bildelementen (pixels) und ein Bildschirm üblicher Größe hat 768 dieser Bildelemente in jeder von 1024 Zeilen. Da ein Bildelement eine sehr kleine Größe ist, kann der Schirm zweckmäßigerweise betrachtet werden als aufgeteilt in größere Bereiche oder Zellen, von denen jede beispielsweise 32 Bildelemente in jeder von 32 Zeilen enthält. Der Schirm kann daher betrachtet werden als unterteilt in 768 Zellen. Die Information wird aus dem Speicher übertragen zur Darstellung in Zellen dieser Größe, die daher in den meisten Fällen den kleinstmöglichen Bewegungsschritt bilden, wenn die Darstellung oder das Display verändert wird.

Die Displaysteuerung nach Fig. 2 erzeugt jedesmal wenn die Darstellung

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neu geschrieben werden muß, eine Folge von Worten, von denen jedes sich auf einen besonderen Teil des Displays oder der Darstellung bezieht. Diese Worte bilden die Adresse des Teils der in Frage stehenden Darstellung, und Fig. 3 zeigt die Zusammensetzung jedes 16-Bit-Wortes, das die Adresse von 16 Bildelementen des Displays oder der Darstellung definiert. Das Wort besteht aus vier Elementen. Ein einzelnes Bit a definiert eines von zwei Worten in einer Zeile der Zelle, während die Position der Zelle längs der Zeile durch die nächsten vier höherwertigen Bits b definiert ist. Damit sind für die erste Zelle in der Rasterabtastung, das ist die obere linke Zelle des Bildschirms, die Elemente a und b alle gleich Null. Für das zweite Wort längs der Zeile ändert sich a in eine Eins. Das nächstfolgende Wort stellt die nächste Zelle dar, und damit ist b gleich 0001, während a sich ändert von 0 in 1 für das zweite Wort dieser Zelle usw.

In entsprechender Weise definieren die beiden anderen Elemente des Wortes die Zeilenadresse dieses Wortes. Das Element c umfaßt fünf Bits, die die Position der Zeile in einer Zelle angeben, während das letzte Element d die Position der Zelle selbst angibt.

Die Kartierungseinheit braucht nur die Elemente b und d zu übersetzen, denn es ist die Position der Zelle als Ganzes, die übersetzt wird. Sobald die Position dieser Zelle relativ zum Informationsspeicher definiert worden ist, werden die einzelnen Bildelemente in der Zelle durch die ursprünglichen Werte der Elemente a und c definiert oder bestimmt.

Fig. 4 zeigt in schematischer Blockform die erforderlichen Merkmale der Kartierungseinheit (mapping unit). Diese umfaßt in ihrer einfachsten Form einen Speicher mit willkürlichem Zugriff RAM, der als Nachschlagtabelle wirkt, an welche die Elemente b und d jedes Wortes gelegt werden zum Zwecke der Übersetzung in Elemente b1 und d1.

Die Nachschlagtabelle kann außerdem Extra-Bits für jede Speicheradresse enthalten, um besondere Merkmale der darzustellenden Information anzugeben, beispielsweise normale oder umgekehrte Videodarstellung, besonders hervorzuhebende Merkmale, Begrenzungen um die Seiten oder teilweise Darstellung

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von Seiten usw.. Diese Information wird direkt an die Display-Logik gegeben, wie in Fig. 2 gezeigt, um der relevanten Information zugeordnet zu werden, die aus dem Speicher ausgelesen wird.

Fig. 5 zeigt wie die Kartiereinrichtung in Hardware ausgeführt ist. Display-Adressen-Bits a, b, c und d werden von der Display-Steuerung empfangen und Speicheradressen-Bits a, b1, c und d1 werden an den Informationsspeicher gegeben. Bei dem Speicher RAM ist sein normaler Adresseneingang gesperrt während der Bildrücklaufperiode F und es werden Adressen AD von der Einheit MC von Fig. 2 angelegt, zusammen mit Schreibeingängen WD und Steuereingängen WE. Die Einheit MC ist zweckmäßigerweise ein Mikroprozessor, um die erforderliche Arbeitsgeschwindigkeit zu erhalten. Die Einheit MC liefert ferner einen Steuereingang WE und den erforderlichen Dateneingang WD, der die in dieser Adresse im Speicher RAM vorzunehmende Änderung darstellt. Hierdurch kann die Nachschlagtabelle während jeder Bildrücklaufperiode geändert werden.

Wenn die Bildrücklaufperiode (frame fly-back period) zu kurz ist, um Änderungen durchzuführen, kann eine doppelte Nachschlagtabelle benutzt werden, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die Anordnung ist ähnlich wie diejenige nach Fig. 5, sie ermöglicht jedoch eine Nachschiagtabelle (look-up table) zu benutzen, während die andere geändert wird.

Wie bereits erwähnt, kann die Position der auf dem Schirm dargestellten Information verändert werden in Inkrementen von einer Display-Zelle. In manchen Fällen kann dies eine relativ große Positionsänderung sein, insbesondere wenn ein Teil der dargestellten Information nach oben verschoben wird.

Eine vertikale Verschiebung von 32 Zeilen zu einem Zeitpunkt kann zu einer plötzlichen Verschiebung von zwei oder mehr Zeilen von Zeichen auf dem Schirm führen. Fig. 7 zeigt, wie eine mehr allmähliche Verschiebung erreicht werden kann. Dies umfaßt eine Veränderung der Konfiguration der Elemente c und d der Speicheradresse, die von der Nachschlagtabelle bereit-

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gestellt wird. Das Element c ist in zwei Teile unterteilt, wobei c_m die höchstwertigen Bits und c. die niedrigstwertigen Bits darstellt. Der gewünschte Zeilensprung muß vorgegeben sein. Wenn beispielsweise der Sprung zwei Zeilen betragen soll, dann ist c^ ein einziges Bit des Elementes c. Die niedriger oder niedrigstwertigen Bits c. laufen direkt von der Display-Steuerung zum Speicher, wie zuvor, wie dies auch das Element a tut. Die Elemente b und d laufen zur Nachschlagtabelle, wie zuvor. Die letztere muß jedoch geändert werden, so daß sie weitere vier Zeilen-Offset-Bits im Element d1 umfaßt, das damit aus neun Bits besteht. Diese neun Bits von der Nachschlagtabelle werden an ein Äddiergerät gelegt, wo sie den vier höchstwertigen Bits von c, nämlich c hinzuaddiert werden. Die entstehenden neun Bits, die nun mit d2 bezeichnet sind, gehen an den Speicher. Das Element b wird, genau wie zuvor, übersetzt in b1. Wenn eine Verschiebung erfolgt, muß die Nachschlagtabelle geändert werden, um die Zeilen-Offset-Bits von d1 zu ändern, jedesmal wenn eine Verschiebung erforderlich ist.

Wenn ein Bereich oder mehrere Bereiche des Displays frei bleiben sollen, so kann jeder Zelle in diesen Bereichen dieselbe Speicheradresse durch die Display-Steuerung gegeben werden. Diese besondere Adresse im Speicher enthält Information, welche die erforderliche Darstellung in diesen Bereichen bildet.

Hauptspeicher für die Bildelemente umfaßt eine oder mehr Ebenen, abhangig von der Komplexität der Darstellung. Für eine einfache Schwarz- und Weiß-Darstellung reicht eine einzige Ebene. Wenn jedoch eine Grauschattierung oder Farbdarstellungen erforderlich sind, ist ein Speicher mit Mehrfachebene erforderlich. Jede Speicheradresse bezieht sich auf alle Ebenen„ weshalb eine Anzahl von Informations-Bits parallel ausgelesen worden, worauf sie in Reihenform angeordnet werden, um sie an die Display-Logik anzulegen.

Der Bildschirm kann eine größere oder kleinere horizontale und vertikale Auflösung haben als der obenbeschriebene. In diesen Fällen ist auch die An-

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zahl der Adressen-Bits unterschiedlich.

Der Bildschirm und der Speicher brauchen nicht in Zellen unterteilt zu sein, wie oben erläutert. Die Zellen können kleiner oder größer sein als oben vorgeschlagen. Dies würde kleinere oder größere Bewegungsschritte von Teilen des Displays relativ zueinander ermöglichen. Es wäre aber dann erforderlich, mehr oder weniger Adressen-Bits, die durch die Display-Steuerung erzeugt werden, durch die Nachschlagtabelle hindurchzugeben.

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Patentansprüche

Informations-Display-System, gekennzeichnet durch einen Bildschirm mit Rasterabtastung, einen Informationsspeicher, in welchem die darzustellende Information gespeichert wird und der eine Speicherkapazität hat, die größer ist als die maximale Informationsmenge, die auf dem Bildschirm zu irgendeinem Zeitpunkt darstellbar ist, eine Display-Steuerung zur Erzeugung einer Folge von Bildschirmadressen von sukzessiven Bereichen des Bildschirms, eine Kartierschaltung, die auf die Bildschirmadressen anspricht und jede Adresse in eine Speicheradresse übersetzt, welche im Informationsspeicher den Ort der Information angibt, die in diesem Bereich des Bildschirms dargestellt werden soll, eine Display-Logik, die auf die Speicherausgänge anspricht und die erforderlichen Signale zur Aktivierung des Displays erzeugt, sowie eine Schaltung zur Veränderung der Übersetzungen, die durch die Kartierschaltung für jede gewünschte Bildschirmadresse erfolgen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartierschaltung einen Speicher mit willkürlichem Zugriff aufweist, der in jeder Speicherstelle die Adresse im Informationsspeicher enthält.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der Übersetzungen Einrichtungen aufweist, um alle oder einige der Adressen in der Kartierschaltung während der Bildrücklaufperiode des Displays zu verändern.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartierschaltung (mapping means) zwei Speicher mit willkürlichem Zugriff aufweist, von denen jeder in jeder Speicherstelle die Adresse einer entsprechenden Stelle im Informationsspeicher enthält, wobei nur einer dieser Speicher jeweils zu irgendeinem Zeitpunkt betätigbar ist.

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5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Veränderung der übersetzung Einrichtungen aufweist zum Verändern von einigen oder allen Adressen in einem dieser Speicher während der andere Speicher in Betrieb ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speicherstelle in der Kartierschaltung zusätzliche Informationen enthalten kann zur Definierung von Merkmalen des Displays der Information, die durch die Adresse in dieser Speicherstelle identifiziert ist.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsspeicher ein Speicher mit Mehrfachebene ist.

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