DE3516416A1

DE3516416A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung graphischer darstellungen auf einer anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE3516416A1
Application number: DE19853516416
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Nara Takai
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1985-11-07
Also published as: JPS60233691A; US4763118A; DE3516416C2

Description

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Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Darstellungen auf einer Anzeigeeinrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Darstellungen auf einer Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist bereits zur Ansteuerung des Bildschirms eines Computers, beispielsweise eines Bürocomputers, vorgeschlagen worden, um auf dem Bildschirm eine graphische Darstellung zu erzeugen.

Üblicherweise besitzt eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Darstellungen eine Steuereinrichtung und einen Bildspeicher. Der Bildspeicher dient zur Speicherung eines Bitmusters, das dem Bildpunktmuster eines darzustellenden Bildes entspricht» Um ein sich bewegendes Bild zu
erzeugen, muß das alte Bildpunktmuster durch ein neues ersetzt werden. Besitzt beispielsweise das Bildpunktmuster
10 χ 10 Bildpunkte, so muß diese Operation 100-mal wiederholt werden. Dies nimmt relativ viel Zeit in Anspruch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zur Erzeugung graphischer Darstellungen auf einer Anzeigeeinrichtung derart
weiterzubilden, daß die Veränderung eines Bildpunktmusters unter Steuerung eines Programms und damit in kürzerer Zeit durchführbar ist.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen .

Nach der Erfindung besitzt die Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Darstellungen auf einer Anzeigeeinrichtung eine programmierbare Zeichengeneratoreifrrichtung zur Speicherung von Bilddaten, deren Speicherkapazität groß genug ist, um alle Zeichen auf der Anzeigeeinrichtung darstellen zu können, eine Videospeichereinrichtung mit wahlfreiem Zugriff zur Speicherung von Bildkodedaten, die den Zeichen entsprechen, eine Zusatzspeichereinrichtung mit wahlfreiem Zugriff zur Speicherung von Blockauswahldaten zum Auswählen eines mehrere Adressen umfassenden Blocks aus mehreren Blöcken, um dadurch Zusatzdaten für die Bilddaten zu erhalten, sowie eine mit der Videospeichereinrichtung und der Zusatzspeichereinrichtung verbundene Steuereinrichtung zur Steuerung der Auswahl eines Zeichenmusters von bestimmtem Typ in der programmierbaren Zeichengeneratoreinrichtung.

Die Anzahl der programmierbaren Zeichengeneratoreinrichtungen ist dabei gleich der Anzahl der auf der Anzeigeeinrichtung darstellbaren Farben.

Eine weitere Zeichengeneratoreinrichtung dient zur Speicherung von den Zeichen zugeordneten Zeichentypdaten. Diese Zeichengeneratoreinrichtung besitzt beispielsweise einen Nurlesespeicher.

Aufgrund der programmierbaren Zeichengeneratoreinrichtung und des Videospeichers mit wahlfreiem Zugriff können die Speicherinhalte mit Hilfe eines Programms geändert werden. In der programmierbaren Zeichengeneratoreinrichtung ist ein Bitmuster gespeichert, das dem Punktmuster der Anzei-

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ge entspricht. Der Videospeicher enthält dagegen Bildkode daten in der Rang- bzw. Reihenfolge von Zeichenkodes.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung zur Erzeugung graphischer Darstellungen,
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Fig. 2(A) und 2(B) die Inhalte eines Videospeichers mit wahlfreiem Zugriff (V-RAM), der in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 enthalten ist,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung farbiger graphischer Darstellungen,

Fig. 4 Beziehungen zwischen Adressenfeldern in>Speicherbereichen,
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Fig. 5(A) und 5(B) die Inhalte von dem Videospeicher (V-RAM) zugeordneten Speicherbereichen,

Fig. 6 eine Verbindung zwischen dem Videospeicher (V-RAM), einem Zeichengenerator (CG) sowie ei

nem programmierbaren Zeichengenerator (PCG), und

Fig. 7 ein typisches Beispiel einer graphischen Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Anzeigeeinrichtung, mit deren Hilfe graphische Darstellungen bzw. Bilder erzeugbar sind. Eine derartige Schaltungsanordnung kann beispielsweise in einem Bürocomputer vorhanden sein.

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Die Schaltung nach Fig. 1 enthält eine Kathodenstrahlröhre CRT, eine Kathodenstrahlröhren-Steuereinrichtung CRTC, Videospeicher V-RAM mit wahlfreiem Zugriff VRAMa und VRAMb, einen programmierbaren Zeichengenerator PCG sowie eine Parallel/Serien-Wandlerschaltung PS.

Normalerweise enthält ein Zeichengenerator CG einen Nurlesespeicher ROM. Der programmierbare Zeichengenerator PCG umfaßt dagegen nach der Erfindung einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der als Videospeicher V-RAM bezeichnet wird, so daß der Inhalt des Videospeichers V-RAM mit Hilfe eines Programms geändert werden kann. Im Videospeicher V-RAM sind Bildkodedaten in der Reihenfolge bzw. Rangordnung von Zeichen gespeichert. Die den Zeichen entsprechende Kodeinformation bzw. .die den Zeichen entsprechenden Bildkodedaten werden mit Hilfe des programmierbaren Zeichengenerators PCG in den Videospeicher V-RAM eingeschrieben, um eine Bilddarstellung zu ermöglichen.

Die Bildkodedaten bzw. Bildkodes sind im Videospeicher VRAMa gespeichert. Im Videospeicher VRAMb sind dagegen Zusatzdaten gespeichert. Der programmierbare Zeichengenerator PCG die-nt zur Speicherung von Zeichenmustern eines bestimmten Typs in Übereinstimmung mit den Bild- bzw. Zeichenkodes. Mit Hilfe der Kathodenstrahlröhren-Steuereinrichtung CRTC ist ein Zugriff auf die Videospeicher VRAMa und VRAMb möglich.

Die mit Hilfe der Kathodenstrahlröhren-Steuereinrichtung CRTC aufgerufene Ausgangskodeinformation aus den Videospe.ichern VRAMa und VRAMb wird in den programmierbaren Zeichengenerator PCG eingegeben, so daß ein spezielles Zeichenmuster eines bestimmten Typs ausgewählt werden kann. Zu diesem Zweck werden die Bildkodedaten aus dem Videospeicher VRAMa so in den programmierbaren Zeichengenerator PCG eingegeben, daß sie innerhalb unterer 8 Bits

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des Zeichenkodes enthalten sind. Die Zusatzdaten aus dem Videospeicher VRAMb werden dagegen in den programmierbaren Zeichengenerator PCG so eingegeben, daß sie innerhalb unterer 2 Bits des Zeichenkodes enthalten sind. Durch den gesamten 10-Bit-Zeichenkode können 1024 Typen von Zeichen ausgewählt werden.

Die Fig. 2(a) und 2(B) zeigen jeweils die Inhalte der Videospeicher VRAMa und VRAMb für den Fall, daß eine graphisehe Darstellung auf einem Bildschirm mit 40 Zeichen in horizontaler Richtung und 25 Zeichen in vertikaler Richtung, also insgesamt mit 1000 Zeichen, durchgeführt wird.

Gemäß Fig. 2(A) sind im Videospeicher VRAMa Daten für insgesamt 1000 Zeichen gespeichert, und zwar vom Beginn an und wiederholt die Daten "00", "01", "02", "03", ..., "FE", »_FF» _t "00", "01", "02", ..., "FE", "FF", "00", "01", ..., "E7". Dagegen sind gemäß Fig. 2(B) im Videospeicher VRAMb eine "0" für die erste Gruppe von 256 Zeichen, eine "1" für die zweite Gruppe von 256 Zeichen, eine "2" für die dritte Gruppe von 256 Zeichen und eine "3" für die verbleibenden der insgesamt 1000 Zeichen gespeichert. Greift die Kathodenstrahlröhren-Steuereinrichtung CRTC auf die Videospeicher VRAMa und VRAMb zu, so werden die Zeichenkodes der Reihe nach, und zwar beginnend von "000" bis "3E7", in den programmierbaren Zeichengenerator PCG eingegeben. Durch Registrierung bzw. Erfassung des entsprechenden Bitmusters im programmierbaren Zeichengenerator PCG, das einem speziellen Bildpunktmuster entspricht, kann dann die gewünschte graphische Darstellung erzeugt werden.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung farbiger graphischer Darstellungen. 35

Die Kathodenstrahlröhren-Steuereinrichtung CRTC nach

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Fig. 1 liefert Bildadressen, Vertikalsynchronisationssigna-Ie, Horizontalsynchronisationssignale und Dunkelsteuerungs- bzw. Austastsignale. Durch die Bildadresse (T) wird die Position jeweils eines Zeichens bestimmt. Die BiIdadresse \2) bestimmt dagegen die Position jeweils eines Bildpunkts. Ein Videqspeicher 2 mit wahlfreiem Zugriff VRAMa dient zur Speicherung der Bild- bzw. Zeichenkodedaten. In einem weiteren Videospeicher 3 mit wahlfreiem Zugriff VRAMb sind zusätzliche Daten gespeichert, mit deren Hilfe Speicherblöcke innerhalb des programmierbaren Zeichengenerators PCG aufgerufen werden können. Ein erster Multiplexer 1 dient zur Verbindung der Bildadresse (T) und der CPU-Adresse mit dem Videospeicher 2 mit wahlfreiem Zugriff VRAMa. Nur wenn die zentrale Prozessoreinheit CPU auf den Videospeicher VRAM zugreift, wird die CPU-Adresse wirksam.

Ein Zeichengenerator 5 bzw. CG enthält einen Nurlesespeicher ROM zur Speicherung vorgewählter Zeichen bestimmten Typs bzw. zur Speicherung von Zeichentypdaten vorgewählter Zeichen. In den Speichern mit wahlfreiem Zugriff PCG(R) 6, PCG(G) 7 und PCG(B) 8 sind jeweils Zeichentypdaten für rote, grüne und blaue Zeichen gespeichert. Ein Zusatzspeicher 3 bzw. VRAMb dient zur Speicherung von Zusatzdaten, mit deren Hilfe die Speicher PCG(R) 6, PCG(G) und PCG(B) 8 aufrufbar bzw. ansteuerbar sind. Durch entsprechendes Ansteuern mit Hilfe des Speichers 3 bzw. VRAMb können diese alle Bildpunkte zur Bilddarstellung auswählen, da sie über eine hinreichend große Speicherkapazität verfügen. Alle Speicher CG 5, PCG(R) 6, PCG(G) 7 und PCG(B) 8 enthalten ein Schieberegister, um das Bildmuster in Übereinstimmung mit den Bildpunkten der Anzeigeeinrichtung auszugeben. Ein zweiter Multiplexer 4 dient zur Verknüpfung von Bildadresse (T) , CPU-Adresse und ausgegebener Information aus den Speichern VRAMa und VRAMb. Die zentrale Prozessoreinheit CPU greift auf den Zeichengene-

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rator 5 bzw. CG sowie auf die PCGs innerhalb von Zeiträumen zu, in denen keine Bilddarstellung erfolgt, so daß Daten in die PCGs eingeschrieben bzw. aus diesen ausgelesen sowie aus dem CG ausgelesen werden können. Eine Farbmischschaltung 9 empfängt das Bildmuster aus dem Zeichengenerator CG sowie aus den jeweiligen PCGs und erhält darüber hinaus die Vertikalrichtungs- bzw. Horizontalrichtungssynchronisationssignale und die Dunkelsteuerungs-bzw. Austastsignale, um geeignete Bildsignale zur Ansteuerung der Kathodenstrahlröhre 10 zu erzeugen.

Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen Adressenfeldern in den oben genannten Speichern.

Die Adressen des Speichers VRAM sowie der drei PCGs und des CG können durch geeignete Schaltelemente aufgerufen bzw. angesteuert werden.

Um den Befehl OUT(E6) und den Befehl OUT A auszuführen, werden die Adressen "DOOO" bis "D7FF" innerhalb des Speichers VRAMa ausgewählt, während die Adressen "D800" bis "DFFF" im Speicher VRAMb ausgewählt werden.

Dagegen wird bei Durchführung des Befehls OUT(E5) und OUT A¹ bei A' = 01 der Speicher PCG(R) ausgewählt. Ist

A" = 10, wird der Speicher PCG(G) ausgewählt. Bei A¹ = wird der Speicher bzw. programmierbare Zeichengenerator PCG(B) aufgerufen. Dagegen wird der Zeichengenerator CG ausgewählt, wenn A' = 00 ist.
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Die Speicherplätze der drei PCGs sind in einen Block I mit den zugeordneten Adressen "DOOO" bis "D7FF", in einen Block II mit den zugeordneten Adressen "D800" bis "DFFF", in einen Block III mit den zugeordneten Adressen "EOOO" bis "ElFF" und in einen Block IV mit den zugeordneten Adressen "E800" bis "EFFF" unterteilt. Die Speicherplätze

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des Zeichengenerators CG sind dagegen in einen Block I mit zugeordneten Adressen "DOOO" bis "D7FF" sowie in einen Block II mit den zugeordneten Adressen "D800" bis "DFFF" unterteilt. Die vier Blöcke I bis IV werden durch die 2 Bits des zugeordneten Speichers RAM ausgewählt.

Die Fig. 5(A) und 5(B) zeigen die Speicherinhalte dieses zugeordneten Speichers VRAMb (RAM).

Fig. 5(A) zeigt den Speicherinhalt für den Fall, daß der Zeichengenerator CG benutzt wird. Durch das höchste Bit "ATB" wird festgelegt, daß die Blöcke I und II des Zeichengenerators CG ausgewählt werden sollen. Die Kodes "FG", "FR" und "FB" werden benutzt, um die Farbe der Zeichen auszuwählen. Dagegen werden die Kodes "BG", "BR" und "BB" zur Auswahl bzw. Bestimmung der Farbe des Bildhintergrunds verwendet. Durch diese Kodeinformation können die Zusatzdaten für die im Speicher VRAMa gespeicherten Bildkodes definiert sein.

Die Fig. 5(B) zeigt den Inhalt des Speichers VRAMb für den Fall, daß die jeweiligen drei PCGs benutzt werden. "Pl" und "PO" werden benutzt, um einen der vier Blöcke der drei PCGs auszuwählen. "SW" wird benutzt, um zu bestimmen, ob irgendeiner der drei PCGs wirksam sein soll oder nicht. Ist SW = 0, so wird das innerhalb des PCG gespeicherte Zeichenmuster nicht ausgegeben. Ist dagegen SW =1, so erfolgt die Ausgabe. Die Darstellung bestimmter Bildpositionen kann daher unterdrückt werden, während andererseits unter bestimmten Bedingungen eine Darstellung erfolgt.

In Fig. 6 ist dargestellt, in welcher Weise der Videospeieher VRAM mit dem Zeichengenerator CG und den drei programmierbaren Zeichengeneratoren 6, 7 und 8 verbunden ist.

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Jeder der Speicher VRAMa und VRAMb ist in zwei Speicherbereiche unterteilt, von denen jeweils einer mit dem Bildbereich eines einzelnen Bildschirms korrespondiert. Der Speicher VRAMa(I) umfaßt einen Speicherbereich mit Adressen "DOOO" bis "D3FF", in dem der Zeichenkode zur Auswahl bzw. Ansteuerung des Zeichengenerators CG gespeichert ist. Der Speicher VRAMb(I) umfaßt dagegen einen Speicherbereich mit Adressen "D800" bis "DBFF", in dem die Zusatzdaten aus Fig. 5(A) gespeichert sind. Der Speicher VRAMa(II) besitzt einen Speicherbereich mit Adressen "D400" bis "D7FF", in dem der Bildkode zur Auswahl des PCG gespeichert ist. Ferner besitzt der Speicher VRAMb(II) einen Speicherbereich mit Adressen "DCOO" bis "DFFF", in dem die Zusatzdaten nach Fig. 5(B) gespeichert sind.

Entsprechend der Schaltungsanordnung nach Fig. 6 können sowohl der Zeichengenerator CG als auch der programmierbare Zeichengenerator PCG zur selben Zeit betrieben werden. Im Fall einer graphischen Darstellung werden zur Erzeugung eines Bildes von den 1024 Zeichen nur 1000 benötigt, während die verbleibenden 24 Zeichen zur Bestimmung des Zeichentyps verwendet werden können. Das bedeutet, daß zusätzlich zur graphischen Darstellung 24 verschiedene Arten von Zeichen durch einen programmierbaren Zeichengenerator zur selben Zeit dargestellt werden können.

Fig. 7 zeigt eine typische graphische Darstellung, wie sie mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung erzeugt werden kann. Das Muster 11 wird auf dem Bildschirm abgebildet, ohne daß es verschoben wird. Das Muster 12, beispielsweise ein Zug, kann dagegen mit relativ hoher Geschwindigkeit über den Bildschirm verschoben werden. Die entsprechenden Zeichen für das Muster 12 werden dabei vom programmierbaren Zeichengenerator PCG geliefert.

Die Bewegung des Bildteils 12 wird also mit Hilfe des PCG vorgenommen, wobei der Bildteil 12 relativ feinstruktu-

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riert dargestellt werden kann.

Die Bilddarstellung mit Hilfe der Schaltungsanordnung
nach der Erfindung braucht nicht unbedingt auf einer Kathodenstrahlröhre zu erfolgen. Vielmehr eignen sich hierzu auch alle anderen Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen und dergleichen.

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Claims

TERMEER-MULLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS DipL-Chem. Dr. N. tar Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister ^ ^ ' " ^ '^ StföSa'rch&itr]e45 Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1 Mü/Ür/cb 2541-GER-CM-A 07. Mai 1985 SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho Abeno-ku, Osaka, Japan Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Dar Stellungen auf einer Anzeigeeinrichtung Priorität: 07. Mai 1984, Japan, Nr. 59-91312 (P) Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Dar-

Stellungen auf einer Anzeigeeinrichtung, gekennzeichnet durch

- eine programmierbare Zeichengeneratoreinrichtung (PCG) zur Speicherung von Bilddaten, deren Speicherkapazität groß genug ist, um alle Zeichen auf der'Anzeigeeinrichtung (CRT) darstellen zu können,

- eine Videospeichereinrichtung (VRAMa) mit wahlfreiem Zugriff zur Speicherung von Bildkodedaten, die den Zei-

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chen entsprechen,

- eine Zusätzspeichereinrichtung (VRAMb) mit wahlfreiem Zugriff zur Speicherung von Blockauswahldaten zum Auswählen eines mehrere Adressen umfassenden Blocks aus mehreren Blöcken, um dadurch Zusatzdaten für die Bilddaten zu erhalten, und durch

- eine mit der Videospeichereinrichtung und der Zusatzspeichereinrichtung verbundene Steuereinrichtung zur Steuerung der Auswahl eines Zeichenmusters von bestimmtem Typ in der programmierbaren Zeichengeneratoreinrichtung (PCG).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der programmierbaren Zeichengeneratoreinrichtungen (PCG(R), PCG(G), PCG(B)) gleich der Anzahl der auf der Anzeigeeinrichtung darstellbaren Farben ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, g e kennzeichnet durch eine Zeichengeneratoreinrichtung (CG) zur Speicherung von den Zeichen zugeordneten Zeichentypdaten.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichengeneratoreinrichtung (CG) einen Nurlesespeicher (ROM) enthält.