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Verfahren zum Erkennen der Kommunikation eines
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einer Vielzahl von Monitoren zugeordneten Lichtgriffels mit einem
dieser Monitore Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen der Kommunikation
eines einer Vielzahl von Monitoren zugeordneten Lichtgriffels mit einem dieser Monitore.
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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art muß zur Kommunikation des
Lichtgriffels oder Licht stiftes mit einem gewünschten Monitor der ausgewählte Monitor
per Handeingabe dem Lichtgriffel zugeordnet werden. Ist der Monitor in dieser Weise
zugeordnet, so kann mittels des Lichtgriffels an einer auf dem Monitorbildschirm
ausgewählten Position ein Datentransfer in dem durch den Cursor markierten Programmteil
vorgenommen werden. So können an der markierten Stelle Programmänderungen vorgenommen
oder Daten aus dem Programm aufgerufen oder in das Programm eingegeben werden.
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Bei Bearbeitung eines Programms, bei welcher ein ständiger Wechsel
der Monitore erforderlich ist, führt das Erfordernis der ständigen manuellen Monitorzuordnung
zu dem Lichtgriffel zu einer recht erheblichen Behinderung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art anzugeben, mittels
dessen bei Benutzung eines einzigen
Lichtgriffels für eine Vielzahl von Monitoren der momentan mit dem Lichtgriffel
kommunizierende Monitor automatisch und ohne Hilfsmaßnahmen durch den Benutzer oder
Operateur erkannt werden kann.
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Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs
1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Operateur
ohne zusätzliche manuelle Hilfsmaßnahmen mit dem Lichtgriffel an beliebigen Monitoren
zu beliebigen Zeitpunkten arbeiten kann, wobei der gerade mit dem Lichtgriffel kommunizierende
Monitor automatisch erkannt und dem Rechner mitgeteilt wird.
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Der über den Lichtgriffel ausgelöste Datentransfer wird damit zuverlässig
richtig in demjenigen Teilprogramm ausgeführt, das auf dem momentan mit dem Lichtgriffel
kommunizierenden Monitor sichtbar ist, und an derjenigen Stelle des Teilprogramms,
die durch den Cursor markiert ist. Für die zuverlässige Zurordnung von Monitor und
Lichtgriffel braucht der Operateur keine zusätzlichen Handgriffe oder Überlegungen
durchzuführen, so daß er sich ohne Rücksicht auf Monitorwechsel ganz auf die Programmier
arbeit konzentrieren kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
Sich aus den Ansprüchen 2 bis 5-* Schaltungstechnisch zweckmäßige Ausführungsformen
eine Monitorverbundes oder einer Monitoranordnung,
in welchem bzw.
in welcher das erfindungsgemäße Verfahren schaltungstechnisch realisiert ist, ergeben
sich aus den weiteren Ansprüchen 6 bis -13.
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Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
eines Monitorverbundes im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild
eines Monitorverbundes mit drei Monitoren und einem mit diesen wahlweise kommunizierenden
Lichtgriffel, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit in dem Monitorverbund
gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Wahrheitstabelle einer Verknüpfungslogik in der Steuereinheit
gemäß Fig. 2, Fig. 4 ein Diagramm des Signalverlaufs an den Ausgängen der Verknüpfungslogik
in Fig. 2, Fig. 5 ein Schaltbild eines Kennungsgenerators im Monitorverbund gemäß
Fig. 1.
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Der in Fig. 1 dargestelle Monitorverbund weist beispielhaft drei Monitore
1, 2 und 3 auf. Die Anzahl der Monitore kann jedoch beliebig vergrößert werden.
Für den Monitorverbund ist ein einziger Lichtgriffel 10 oder Lichtstift vorgesehen,
der mit je-
dem der Monitore durch Aufsetzen auf den Bildschirm
der Monitore in Kommunikation treten kann, wobei der momentan mit dem Lichtgriffel
10 kommunizierende Monitor automatisch erkannt und einem hier nicht dargestellten
Rechner mitgeteilt wird. Ist der kommunizierende Monitor erkannt, so kann mittels
des Lichtgriffels 10 an einer auf einem der Monitorbildschirme auswählbaren Position
ein Datentransfer ausgelöst werden, so z. B. eine Programmänderung an der an der
ausgewählten Position angezeigten Stelle in dem auf dem Monitorbildschirm dargestellten
Teilprogramm. Jeder Pixeländerung auf dem Monitor geht eine Erkennungsprozedur für
den Monitor voraus. Die momentane Lichtgriffelposition wird durch einen auf dem
Bildschirm sichtbaren Cursor 40 markiert.
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Der Monitorverbund weist in bekannter Weise einen Bildzähler 11 auf,
der die Bildkoordinaten für die Monitore 1 - 3 generiert. Anstelle des gemein; samen
Bildzählers 11 können auch jedem Monitor 1 - 3 ein separater Bildzähler 11 zugeordnet
sein. Die Takteingänge der Bildzähler 11 sind dann miteinander synchronisiert. Der
Zählimpulstakt des Bildzählers 11 wird von einer SteuEreinheit 12 geliefert, die
über ihren Taktausgang t mit dem Zählimpulseingang des Bildzählers 11 verbunden
ist.
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Zur Generierung und Darstellung des Cursors 40 an der vom Lichtgriffel
10 markierten Stelle des Bildschirms der Monitore 1 - 3 ist eine Cursor-Generierungsvorrichtung
13 vorgesehen, die einerseits mit der Steuereinheit 12 und andererseits mit jedem
der Monitore 1 - 3, und zwar dort mit dem Videoverstärker oder D/A-Wandler verbunden:,
ist. Zusätz-
lich ist die Cursor-Generierungsvorrichtung 13 mit
einer Detektionseinrichtung 14 verbunden, an der auch der Lichtgriffel 10 angeschlossen
ist.
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Die Cursor-Generierungsvorrichtung 13 ist derart ausgebildet, daß
auf allen Monitoren 1 - 3 gleichzeitig ein Cursor 40 mit einer vom Lichtgriffel
10 detektierbaren Kennung erscheint. Hierzu weist die Cursor-Generierungsvorrichtung
13 einen.Cursorzähler 15 und einen Kennungsgenerator 16 auf. Der Cursor-Zähler 15
ist identisch dem Bildzähler 11 mit gleicher Zählkapazität ausgebildet. Der Cursorzähler
15 ist mit dem Bildzähler 11 synchronisiert und hierzu mit seinem Zählimpulseingang
am Taktausgang t der Steuereinheit 12 angeschlossen. Ublicherweise weist der Cursor-Zähler
15 einen Spalten- und Zeilenzähler auf. Werden auf jedem Monitor 1 - 3 n x m Bildpunkte
dargestellt, so weist n-1 der Spaltenzähler eine Zählkapazität von 21 und m-1 der
Zeilenzähler eine Zählkapazität von 2 auf.
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Die mit H - H bzw. V - V bezeichneten Auso n-1 o gänge des Spaltenzählers
bzw. Zeilenzählers (Fig. 5) sind mit dem Kennungsgenerator 16 verbunden.
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In Fig. 5 ist das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des Kennungsgenerators
16 dargestellt.
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Dabei ist davon ausgegangen, daß ein Cursor 40 mit 7 x 7 Bildpunkten
dargestellt werden soll. Dementsprechend sind die Ausgänge H , H1 und H2 sowie die
Ausgänge V , V1 und V2 jeweils über ein OR-Glied 17, 18 mit einem Vierfach-AND-Glied
19 verbunden.
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Die verbleibenden Ausgänge des Spaltenzählers und die verbleibenden
Ausgänge des Zeilenzählers sind über jeweils ein Mehrfach-NOR-Glied 20 bzw 21 ebenfalls
mit dem AND-Glied 19 verbunden. Der Ausgang
des AND-Gliedes 19
ist mit jeweils einem der Eingänge von drei AND-Gliedern 22 bis 24 verbunden, deren
andere Eingänge jeweils über eine getrennte Steuerleitung mit den Ausgängen a, b'und
c der Steuereinheit 12 verbunden sind. Steht an allen Ausgängen a - c der Steuereinheit
12 ein Helltastsignal an (z. B. logisch 1), so wird - in allen Monitoren 1 - 3 an
einer durch den Lichtgriffel 10 bestimmten Position ein quadratischer Cursor mit
sieben Zeilen und Spalten, also mit insgesamt neunundvierzig Bildpunktn oder Pixe#n
dargestellt.
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Durch Zuordnung einer größeren Anzahl von Ausgängen von Spalten- und
Zeilenzähler zu den OR-Gliedern 17, 18 läßt sich die Größe des jeweils auf den Monitorbildschirmen
dargestellten Cursors 40 beliebig wählen.
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Über die drei AND-Glieder 22 - 24 läßt sich der Kennungsgenerator
16 von der Steuereinrichtung 12 nunmehr derart steuern, daß ausgehend von einer
gleichen Kennung aller Cursor 40, hier Helltastung der Cursor-Bildpunkte in den
Monitoren, in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils die Kennung eines der Cursor
40 geändert wird. Hierzu weist die in Fig. 2 beispielhaft dargestellte Steuereinrichtung
12 neben einem Taktgenerator 25 zur Erzeugung der Zählimpulse für Bildzähler 11
und Cursor-Zähler 15 einen Monitorzähler 26 und eine Verknüpfungslogik 27 auf. Da
hier nur drei Monitore vorhanden sind, ist der Monitorzähler 26 als 2 Bit-Zähler
ausgebildet. Seine beiden Zählerausgänge sind mit der Verknüpfungslogik 27 verbunden,
deren Ausgänge die Ausgänge a, b und c der Steuereinheit 12 bilden. Die Wahrheitstabelle
der Verknüpfungslogik 27 ist in Fig. 3 dargestellt. Im
einfachsten
Fall kann die Verknüpfungslogik 27 mit drei parallelen NAND-Gattern realisiert werden,
von denen zwei NAND-Gatter einen negierten Eingang aufweisen.
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Der Monitorzähler 26 wird jeweils nach Darstellung eines Vollbildes
auf den Monitoren 1 - 3 weitergezählt, was über den Steuereingang e der Steuereinheit
12 bewirkt wird, der mit dem Überlaufausgang des Bildzählers 11 verbunden ist. Zusätzlich
wird noch der Zählerstand "Null" des Monitorzählers 26 detektiert und an den Ausgang
d der Steuereinrichtung 12 gegeben. Hiezu ist das NOR-Glied 29 mit seinen beiden
Eingängen an die Zählerausgänge des Monitorzählers 26 und mit seinem Ausgang an
den Ausgang d der Steuereinheit 12 angeschlossen.
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Die Steuerung der Cursor-Generierungsvorrichtung 13 durch die Steuereinheit
12 zwecks Erkennung des momentan mit dem Lichtgriffel 10 kommunizierenden Monitors
läßt sich leicht anhand des in Fig. 4 dargestellten Diagramms erläutern. Zum Zeitpunkt
t 0 steht der Monitorzähler 26 auf Null und an den Ausgängen a - c der Steuereinheit
12 liegt ein "logisch 1"- oder H-Signal an. Alle AND-Glieder 22 - 24 sind gesetzt
und auf allen Monitoren 1~- 3 wird ein Cursor 40 hellgetastet, sobald der Cursor-Zähler
15 die Cursor-Koordinaten ausgibt. Zum Zeitpunkt t1 hat der Bildzähler 11 einmal
durchgezählt und über den Steuereingang e gelangt ein Zählimpuls auf den Monitorzähler
26. Der Ausgang a der Steuereinheit 12 nimmt den Zustand "logisch O" an, während
an den Ausgängen b und c nach wie vor H-Signal ansteht. Dadurch bleiben die AND-Glieder
23
und 24 gesetzt, während das AND-Glied 22 verriegelt wird. Auf
dem Monitor 1 wird somit kein Cursor 40 dargestellt oder anders ausgedrückt, die
Kennung "hell" in "dunkel" geändert. Am Ende des Bildzählerdurchlaufs il, das ist
der Zeitpunkt t2, gelangt ein weiterer Zählimpuls an den Monitorzähler 26, so daß
nunmehr am Ausgang b der Steuereinheit 12 L-Signal ansteht und somit der Cursor
40 des Monitors 2 dunkel getastet wird. Insgesamt wird also in einem Zyklus, dessen
Einzelschritte der Anzahl der Monitore entspricht, ausgehend von einer gleichen
Kennung aller Cursor 40 im Zeitpunkt t in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1 -
t 0 3 jeweils die Kennung eines der Cursor 40 geändert.
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Wie nicht besonders dargestellt ist, müssen mindestens einmal, und
zwar zu Beginn eines Zyklus der Cursor-Kennungsänderung, nicht nur die Cursor-Koordinaten,
sondern alle Biidkoordinaten eines Vollbildes während des Durchlaufs des Bildzählers
li hellgetastet werden, damit die durch den Lichtgriffel 10 erfolgende Cursor-Positionierung#
erkannt werden kann. Sobald der Lichtgriffel 10 die#Helltastung detektiert, erzeugt
er als Lichtgriffel-Detektionssignal einen Steuerimpuis, der an den Clear-Eingang
des Cursor-Zählers 15 gelangt. Der Cursor-Zähler 15 wird auf Null zurückgesetzt
und läuft nunmehr in einem Zählabstand synchron zum Bildzähler 11, der den Cursor-Koordinaten
entspricht.
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In dem Moment, wo sich der Bildzähler 11 nach einem vollen Durchlauf.
wieder zurücksetzt, entspricht der Zählinhalt des Cursor-Zählers 15 exakt den Koordinaten
des Cursors 40 bezogen auf die Monitore. Eine solche Helltastung des Vollbildes
auf allen Monitoren wird zweckmäßigerweise über den
Lichtgriffel
10 ausgelöst, und zwar dann, wenn der Lichtgriffel 10 in einer Zeitspanne, die größer
ist als die Zykluszeit t - t4 eines Zyklus 0 der Cursor-Kennungsänderung, keine
Helltastung erkannt und somit kein Lichtgriffel-Detektionssignal erzeugt hat.
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Die mit dem Lichtgriffel 10 und der Steuereinheit 12 verbundene Detektionseinrichtung
14 detektiert nunmehr die über den Lichtgriffel 10 erfaßte Kennungsänderung während
des vorstehend beschriebenen Kennungsänderungs-Zyklus in Zuordnung zu dem Monitor
1, 2 oder 3 mit geänderter Cursor-Kennung. Hierzu weist die Detektionseinrichtung
14 eine der Anzahl der Monitore 1 - 3 entsprechende Zahl, hier drei, von Statusregistern
30 auf. Jeweils ein Statusregister 30 ist einem Monitor 1 - 3 zugeordnet. Die Statusregister
30 sind im Beispiel als positivflankengesteuerte D-Flip-Flops ausgebildet, deren
D-Eingang jeweils mit einem der Ausgänge m1 - m3 des Kennungsgenerators 16 und deren
Clock-Eingänge mit dem Lichtgriffel 10 verbunden sind. Sobald der Cursor 40 eines
Monitors dunkel getastet wird, wird das diesem Monitor zugeordnete Statusregister
30 gesetzt (am D-Eingang des Flip-Flops liegt H an). Befindet sich der Lichtgriffel
10 auf dem dunkel getasteten Monitor, so wird er beim nächsten Bilddurchlauf, in
dem der Cursor 40 auf diesem Monitor wieder hell getastet wird, Licht erkennen und
einen Steuerimpuls ausgeben.
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Die positive Flanke dieses Steuerimpulses taktet das gesetzte Statusregister
30. Das H-Signal am D-Eingang wird in dem D-Flip-Flop abgespeichert und steht als
Monitor-Identifikationssignal am Q-Ausgang an. Mit Beginn eines jeden neuen Zyklus
der
Cursor-Kennungsänderung wird ein gesetztes Statusregister 30 wieder zurückgesetzt.
Dies geschieht dadurch, daß der Ausgang d der Steuereinheit 12 mit den Clear-Eingängen
der D-Flip-Flops verbunden ist. Ein Clear-Impuls wird immer dann erzeugt, wenn der
Zählinhalt des Monitorzählers 26 Null ist.
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Wie schon aus der vorstehenden Schaltungsbeschreibung ersichtlich
ist, wird in dem Monitorverbund mit einem einzigen, allen Monitoren 1 - 3 zugeordneten
Lichtgriffel 10 der momentan mit dem Lichtgriffel 10 kommunizierende Monitor nach
folgendem Verfahren erkannt: Auf allen Monitoren 1 - 3 wird gleichzeitig ein die
momentane Lichtgriffelposition auf dem Bildschirm des kommunizierenden Monitors
markierende Cursor 40 in einer vom Lichtgriffel 10 erfaßbaren Kennung, im Beispiel
Helltastung, dargestellt. In aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1 - t wird jeweils
3 die Kennung eines der Cursor 40 geändert, was hier durch Dunkeltastung des Cursors
40 bewirkt wird.
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Die Erfassung dieser Kennungsänderung eines der Cursor 40 über den
Lichtgriffel 10 in Verbindung mit der Detektionseinrichtung 14 wird als Identifikation
des kommunizierenden Monitors ausgegeben.
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Die Darstellung der Cursor 40 auf allen Monitoren wird dabei unter
den gleichen Positionskoordinaten durchgeführt. Die Positionierung der Cursor 40
erfolgt zu Beginn eines ersten Zyklus der Cursor-Kennungsänderung durch einen Lichtblitz,
d. h. eine Helltastung des Monitor-Vollbildes.
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Zur Vermeidung von Fehlerkennungen des momentan
kommunizierenden
Monitors ist noch eine mit den Ausgängen der Statusregister 30 verbundene Kontrollschaltung
31 vorgesehen, an deren Ausgängen, deren Anzahl der Zahl der Monitore entspricht,
das Monitor-Identifikationssignal abnehmbar ist, das dann dem Rechner des Monitorverbundes
zugeführt wird. Aufbau und Wirkungsweise der Kontrollschaltung 31 ist derart, daß
das in den Statusregistern 30 abgespeicherte Monitor-Identifikationssignal nur dann
freigegeben wird und an einem der Ausgänge X, Y und Z abnehmbar ist, wenn die Positionskoordinaten
des Cursors 40 bzw. der Cursor 40 vor und nach der Cursor-Kennungsänderung identisch
sind. Hierzu weist die Kontrollschaltung 31 einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 32,
einen Komparator 33 und eine Logikschaltung 34 auf. In dem RAM 32 werden mit Beginn
eines jeden neuen Zähldurchlaufes des Bildzählers 11 die Cursor-Koordinaten, also
der Zählinhalt des Cursor-Zählers 15, eingeschrieben. Hierzu ist der Eingang 5.
des RAM 32 mit den in Zählerausgängen des Cursor-Zählers 15 und der Steuerbefehleingang
(read/write) über ein AND-Glied 35 mit dem Überlaufausgang des Bildzählers 11 verbunden.
An dem anderen Eingang des AND-Gliedes 35 ist der Ausgang eines NOR-Gliedes 36 angeschlossen,
dessen drei Eingänge mit jeweils einem Ausgang der Statusregister 30, also jeweils
mit dem Q-Ausgang der D-Flip-Flops, verbunden sind.
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Der Komparator 33 ist einerseits mit dem Signalausgang S t des RAM
32 und andererseits unmittelbar mit den Zählausgängen des Cursor-Zählers 15 verbunden,
so daß der Komparator 33 immer den aktuellen Zählerstand des Cursor-Zählers 15 mit
den Ausgabedaten des RAM 32 vergleicht. Der Ausgang des Komparators 33 ist mit der
Logikschaltung 34
verbunden, die andererseits an den Ausgängen
der Statusregister 30 angeschlossen ist. Die Logikschaltung 34 besteht hier aus
drei AND-Gliedern 37 bis 39, deren einer Eingang an dem Komparatorausgang angeschlossen
und deren jeweils anderer Eingang mit je einem Q-Eingang der D-Flip-Flops verbunden
ist.
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Am Ende oder zu Beginn eines jeden Zähldurchlaufs des Bildzählers
11 wird in dem RAM 32 der aktuelle Zählinhalt des Cursor-Zählers 15 eingeschrieben,
der die Positionskoordinaten des Cursors 40 auf den Monitoren 1-3 repräsentiert.
Mit Beginn eines jeden Bildgenerierungszyklus wird der Speicherinhalt des RAM 32
aktualisiert. Der SteuerbefiD zum Einschreiben gelangt dabei als H-Signal von dem
Überlaufausgang des Bildzählers 11 an den Steuerbefehleingang des RAM 32. Sobald
in einem der Statusregister 30 ein Monitor-Identifikationssignal abgespeichert ist,
ein Q-Ausgang der D-Flip-Flop .also H-Signal aufweist, gelangt mit Beginn des nächsten
Bildgenerierungszyklus ein -Lesebefehl in Form eines L-Signals an den Steuerbefehleingang
des RAM 32. Damit wird der Speicherinhalt des RAM 32 ausgelesen und mit dem aktuellen
Zählinhalt des Cursor-Zählers 15 verglichen. Sind diese identisch, so wird die Logikschaltung
34 gesetzt,und das am Ausgang des einen Statusregisters 30 anstehende Monitor-Identifikationssignal
gelangt an den zugeordneten Ausgang X bzw. Y bzw. Z der Kontrollschaltung 31. Auf
diese Weise werden im Kompa rator 33 immer die Positionskoordinaten des Cursors
40 vor und nach seiner Kennungsänderung miteinander verglichen. Stimmen die Koordinaten
nicht überein, so wird das in einem der Statusregister 30 abgespeicherte
Monitor-Identifikationssignal
nicht an einen der Ausgänge X, Y, Z der Kontrollschaltung 31 durchgeschaltet. Der
kommunizierende Monitor kann dann erst in einem zweiten Zyklus der Cursor-Kennungsänderung
identifiziert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel eines
Monitorverbundes beschränkt. So können jedem Monitor ein separater Bildzähler und
eine separate Cursor-Generierungsvorrichtung zugeordnet -sein. Die einzelnen Bildzähler
und Cursor-Zähler werden dann zweckmäßigerweise miteinander synchronisiert. Auch
ist eine mögliche Änderung der Kennung der Cursor nicht auf einer Variation zwischen
Hell- und Dunkeltastung des Cursors beschränkt.
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So kann die Kennung und die Änderung der Kennung auf vielfältige Weise
bewirkt werden, z. B. durch Farbblitze, Farbänderung od. dgl., Wesentlich dabei
ist lediglich, daß über den Lichtgriffel sowohl die Kennung der Cursor als auch
deren Änderung erfaßt werden können.
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