DE3688641T2

DE3688641T2 - Schaltung und Verfahren zum Komprimieren von Wellenformdaten.

Info

Publication number: DE3688641T2
Application number: DE86303847T
Authority: DE
Inventors: Brian E Batson; Gary R Fladstol
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1993-12-09
Anticipated expiration: 2006-05-22
Also published as: DE3688641D1; US4755960A; EP0209226B1; JPS61295723A; JPH0312493B2; EP0209226A3; EP0209226A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Datenkomprimierungsschaltungen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung von Sequenzen von Daten, die abgetastete Wellenformgrößen kennzeichnen, zu Datenpaaren, die die minimalen und maximalen Daten in jeder Sequenz angeben.
Ein digitales Abtastoszilloskop mißt die Größe einer Spannungswellenform in regelmäßigen Intervallen, wandelt die analogen Abtastspannungen in digitale Daten um und verwendet dann die digitalen Daten zur Steuerung einer Anzeige der Wellenform
auf einem Bildschirm. Im typischen Fall ist ein derartiges Oszilloskop in der Lage, eine feste maximale Anzahl von Abtastdatenpunkten in einem Teil der Wellenform anzuzeigen. Um den angezeigten Teil der Wellenform zu verstärken (d. h. die Wellenform zu "komprimieren"), wird die Abtastgeschwindigkeit verringert. Dies ergibt einen Detailverlust der Wellenformanzeige, da hochfrequente Schwingungen mit hoher Größe zwischen den Abtastpunkten übersehen werden.
Erwünscht wären daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Komprimierung eines Wellenformbildes ohne Verringerung der Abtastgeschwindigkeit und ohne Minderung der Fähigkeit zur Erfassung und Anzeige hochfrequenter Spannungsschwingungen mit hoher Größe.
Anordnungen aus dem Stand der Technik sind im U.S.-Patent Nr. 4,183,087 (Huelsman) und im IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 17, Nr. 7., Dezember 1974 offenbart.
Zum Beispiel erzeugt ein herkömmlicher Wellenformdatenkomprimierer, wie derjenige, welcher von Huelsman im U.S.-Patent 4,183,087 beschrieben ist, als Reaktion auf eine Folge von Wellenformdatensequenzen eine Sequenz von Wellenformdatenpaaren. Jedes aufeinanderfolgende Wellenformdatenpaar gibt einen minimalen und einen maximalen Datenwert einer separaten der Eingangswellenformdatensequenzen an. Jede separate Wellenformdatensequenz kann zum Beispiel dadurch erhalten worden sein, daß ein Eingangssignal während einer separaten Abtastperiode digitalisiert wurde. Wenn ein Eingangssignal über zwei Abtastperioden hinweg monoton zu- oder abnimmt, dann liegt keine Überlappung von aufeinanderfolgenden Datenpaaren vor, die von derartigen herkömmlichen Komprimierern erzeugt werden. Somit erscheint eine Anzeige, die gemäß einem Satz sich nicht überlappender Datenpaare von dem oben erwähnten Rasterabtastungs-Oszilloskop erzeugt werden, als diskontinuierlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird in einem vertikalen Rasterabtastungs-Anzeigesystem, in dem maximale und minimale Datenpaare, die eine Wellenformdatenabtastung darstellen, eingegeben werden, um aufeinanderfolgende Balken einer Wellenformanzeige auf einer Anzeigevorrichtung zu erzeugen, ein Verfahren zur Erzeugung eines Paares von Datenworten angegeben, welche eine Sequenz von Datenwörtern kennzeichnen, wobei das Verfahren die Schritte des Ersetzens eines ersten Datenwortes (DATA X) in einem ersten Register (48) durch ein nächstes Datenwort der Sequenz aufweist, wenn das nächste Datenwort größer ist als das erste Datenwort, und des Ersetzens eines zweiten Datenwortes (DATA Y) in einem zweiten Register (54) durch das nächste Datenwort der Sequenz, wenn das nächste Datenwort kleiner ist als das zweite Datenwort, worin die Schritte des Ersetzens gekennzeichnet sind durch:
das Ersetzen des ersten Datenwortes durch das nächste Datenwort der Sequenz, wenn das nächste Datenwort oder das erste Datenwort ein ausgewählter Kode eines Satzes von Kodes ist, die spezifische vorbestimmte Größenbedingungen darstellen; und
das Ersetzen des zweiten Datenwortes durch das nächste Datenwort, wenn das nächste Datenwort oder das zweite Datenwort ein aus diesen Kodes Ausgewählter ist;
wobei nach der Verarbeitung aller Datenwörter in der Sequenz das erste Datenwort entweder ein maximales Datenwort der Sequenz ist oder einer der Kodes und das zweite Datenwort entweder ein minimales Datenwort der Sequenz oder einer der Kodes ist; und Erzeugen eines Auswahlsignals, das entweder einen ersten oder einen zweiten Zustand hat, wobei das Auswahlsignal bestimmt, ob das Datenwort in dem ersten Register ein maximales Datenwort ist, wenn es sich in dem ersten Zustand befindet, oder ein minimales Datenwort, wenn es sich in dem zweiten Zustand befindet, und bestimmt, ob das Datenwort in dem zweiten Register ein minimales Datenwort ist, wenn es sich in dem ersten Zustand befindet, oder ein maximales Datenwort, wenn es sich in dem zweiten Zustand befindet;
Verändern des Zustandes der Auswahlsignals unter Beibehaltung der letzten Datenwörter in den ersten und zweiten Registern am Ende der Verarbeitung jeder Sequenz einer Vielzahl von Sequenzen; und
Wiederholen aller dieser Schritte für jede der Vielzahl von Sequenzen.
Ebenfalls gemäß der Erfindung wird in eine vertikalen Rasterabtast-Anzeigesystem, in welchem maximale und minimale Datenpaare, die eine Wellenformdatenabtastung darstellen, eingegeben werden, um aufeinanderfolgende Balken einer Wellenformanzeige auf einer Anzeigevorrichtung zu erzeugen, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Paares von Datenwörtern (DATA X, DATA Y) bereitgestellt, welches eine Sequenz von Datenwörtern (DATA IN) kennzeichnet, einschließlich erster und zweiter Speichervorrichtungen (48, 54) zum Speichern eines Paares von Datenwörtern und Vorrichtungen (44, 46, 52, 58) zum Ersetzen des Paares von Datenwörtern durch ein maximales und ein minimales Datenwort aus der Sequenz, worin die Vorrichtung zum Ersetzen gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung (64, 52, 58) zum Ersetzen der Datenwörter in den ersten und zweiten Speichervorrichtungen durch ein nächstes Datenwort der Sequenz, wenn das nächste Datenwort oder das Datenwort ein ausgewählter Kode eines Satzes von Kodes ist, die spezifische vorbestimmte Größenbedingungen darstellen, so daß nach der Verarbeitung aller Datenwörter in der Sequenz das Datenwort in der ersten Speichervorrichtung entweder das maximale Datenwort der Sequenz ist oder einer der Kodes und das Datenwort in der zweiten Speichervorrichtung entweder das minimale Datenwort der Sequenz oder einer der Kodes ist, und weiterhin gekennzeichnet ist durch:
eine Vorrichtung (42) zum Erzeugen eines Auswahlsignals (MSEL), das einen von zwei Zuständen hat, wobei das Auswahlsignal bestimmt, ob die Datenwörter in der ersten und zweiten Speichervorrichtung das maximale Datenwort oder das minimale Datenwort oder jeweils das minimale Datenwort bzw. das maximale Datenwort sind, anhand des Zustandes des Auswahlsignals, und eine Vorrichtung (16, 42) zum Ändern des Zustandes des Auswahlsignals am Ende der Verarbeitung einer jeden einer Vielzahl von Sequenzen unter Beibehaltung der Datenwörter in der ersten und zweiten Speichervorrichtung am Ende der vorherigen Sequenz als die ersten und zweiten Datenwörter.
Es liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung einer Reihe einer ausgewählten Anzahl von erfaßten Datenwörtern auf ein Paar von Datenwörter anzugeben, welche die minimalen und maximalen Datenwörter der Reihe darstellen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere in dem abschließenden Teil dieser Schrift hervorgehoben und im einzelnen beansprucht. Sowohl die Organisation als auch das Betriebsverfahren jedoch, zusammen mit ihren weiteren Vorteilen und Aufgaben, sind am besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente kennzeichnen.

Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Abtastoszilloskopsystems, welches eine erfindungsgemäße Wellenformkomprimiererschaltung verwendet;
Fig. 2 ist eine Darstellung einer typischen von dem Oszilloskopsystem aus Fig. 1 abzutastenden Wellenform;
Fig. 3A ist eine Darstellung eines Bildes der Wellenform aus Fig. 2, wie sie von dem Oszilloskopsystem aus Fig. 1 angezeigt wird;
Fig. 3B ist eine Darstellung eines nicht-vektorisierten Bildes der Wellenform aus Fig. 2;
Fig. 3C ist eine Darstellung eines vektorisierten Bildes der Wellenform aus Fig. 2;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der Wellenformkomprimiererschaltung aus Fig. 1;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der minimalen/maximalen Erfassungschaltung aus Fig. 4;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der Zustandsmaschine der Fig. 5 und 7; und
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild der Offsetschaltung aus Fig. 4.

Detaillierte Beschreibung

In Fig. 1 ist in Form eines Blockschaltbildes ein Oszilloskopsystem 10 dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Datenkomprimiererschaltung 11 verwendet, welche gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgelegt ist, daß sie eine Anzeige digitalisierter Wellenformen auf einem Bildschirm 20 einer vertikal abgetasteten Kathodenstrahlröhre (CRT) 22 ermöglicht. Ein Digitalisiergerät 14 tastet eine analoge Spannungswellenform in regelmäßigen Intervallen ab, digitalisiert sie und überträgt erhaltene digitalisierte Wellenformdaten an eine Speicherverwaltungseinheit 15, die die Abtastdaten in einem Wellenformspeicher 18 mit wahlfreiem Zugriff ablegt.
Eine typische abgetastete Wellenform ist in Fig. 2 gezeigt. Die Spannung der Wellenform ist auf der vertikalen Achse abgetragen, während die Zeit auf der horizontalen Achse abgetragen ist. Vertikale Rasterzeilen binden Abtastintervalle ein, während horizontale Rasterzeilen meßbare Spannungen darstellen. Zum Zwecke der Darstellung wird davon ausgegangen, daß das Digitalisiergerät 14 eine Meßauflösung von 1 mV und ein Abtastintervall von 1 ms hat, obwohl auch andere Auflösungen und Abtastintervalle verwendet werden können. Die Wellenform kann mehrmals während eines jeden Abtastintervalles abgetastet werden. Im vorliegenden Fall geben die Ausgangsdaten des Digitalisiergerätes zum Beispiel zu Beginn des Abtastintervalles 1 an, daß die Größe der Wellenform 11 mV ist, während die Ausgangsdaten des Digitalisiergerätes zu Beginn des Abtastintervalles 2 13 mV wären.
Ein Bild der abgetasteten Wellenform aus Fig. 2 wird angezeigt, wie es auf einem Bildschirm 20 einer Kathodenstrahlröhre (CRT) 22 aus Fig. 1 angezeigt wird. Ein Abschnitt des Bildschirmes ist in Fig. 3A dargestellt. Der Bildschirm ist in Reihen und Spalten von Pixeln unterteilt, wobei jede Pixelspalte einem Abtastintervall entspricht und jede höhere Pixelreihe einer höheren Wellenformgröße entspricht. Die CRT ist von dem Typ mit vertikaler Rasterabtastung, worin eine rapide Ablenkung eines Elektronenstrahls in vertikaler Richtung erfolgt (um die Rasterabtastung zu erzeugen) und eine langsamere Ablenkung in horizontaler Richtung (die Feldabtastung) stattfindet, so daß die Pixel spaltenweise abgetastet werden.
Befindet sich der Strahl am unteren Ende einer Spalte, dann ist er weg und beleuchtet kein gerade abgetastetes Pixel. Bei Abtastung durch den Strahl in Richtung auf das obere Ende einer Spalte zu erreicht er eine Pixelreihe, die dem kleineren von zwei Datenwörtern entspricht, die den Wellenformgrößenbereich während des Abtastintervalles kennzeichnen, der der vertikalen Rasterzeile entspricht. An diesem Punkt ist der Strahl so eingestellt, daß er abgetastete Pixel beleuchtet. Wenn der Strahl die Pixelreihe erreicht, die dem höheren der beiden Datenwörter entspricht, dann schaltet der Strahl die Pixel aus. Wird dieser Vorgang für jede vertikale Abtastung wiederholt, dann erscheint das sich ergebende Bild als Serie von vertikalen Linien, wie in Fig. 3A.
In Fig. 1 wiederum wird die Abtastgeschwindigkeit und Auflösung des Digitalisiergerätes 14 von einem Exekutivprozessor 16 als Reaktion auf Eingaben von einem Benutzer gesteuert. Der Wellenformspeicher 18 speichert den Abtastdatenausgang des Digitalisiergerätes 14. Die Speicherverwaltungseinheit 15 überträgt dann die Daten an eine Komprimiererschaltung 11 der vorliegenden Erfindung, welche die minimalen und maximalen Werte der Daten während jeder beliebigen Abtastperiode bestimmt und dann die minimalen/maximalen Datenpaare an eine Anzeigesteuerung 24 überträgt.
Die Anzeigesteuerung 24 speichert vor einem Auffrischvorgang des Bildschirmes 20 aufeinanderfolgende minimale/maximale Abtastdatenpaare entsprechend aufeinanderfolgender Abtastintervalle in einem vertikalen Rasterabtastungs-(VRS)-Speicher 26. Während eines Auffrischvorganges bewirkt die Steuerung 24, daß der VRS-Speicher 26 mit wahlfreiem Zugriff vor jeder vertikalen Abtastung ein minimales/maximales Datenpaar an eine VRS- Steuerung 12 überträgt. Die VRS-Steuerung 12 erzeugt ein VIDEO OUTPUT Steuersignal an einen CRT-Treiber 30, der die vertikale und horizontale Abtastung des Strahles in der CRT 22 steuert. Das VIDEO OUTPUT Steuersignal von der VRS-Steuerung 12 teilt dem CRT-Treiber mit, wann er den Strahl während jeder vertikalen Abtastung ein- und ausschalten soll, gemäß den minimalen und maximalen Werten des zu der Abtastung gehörigen Datenpaares.
Während eines Datenkomprimierungs- und Transfervorganges überträgt die Komprimiererschaltung 11 ein MSEND-Signal an die Speicherverwaltungseinheit (MMU) 15 jedesmal dann, wenn sie zum Empfang von Daten von der MMU 15 bereit ist. Hat die MMU die Daten erst einmal übertragen, erzeugt sie ein MLATCH- Signal an die Komprimiererschaltung 11 und bewirkt somit, daß sie die neuen Daten speichert und einen Vergleich dieser mit den vorher übertragenen Daten beginnt. Übersteigt während eines aktuellen Abtastintervalles die Größe der neuen Daten die Größe jedweder früherer Daten, dann werden die neuen Daten als die neuen maximalen Daten für die Abtastperiode in einem internen Register gespeichert. Ist die Größe der neuen Daten kleiner als die Größe jedweder früherer Daten, die während eines aktuellen Abtastintervalles erhalten wurden, dann werden die neuen Daten in einem anderen Register als die neuen minimalen Daten für das Abtastintervall gespeichert.
Die Komprimiererschaltung 11 weist eine Vorrichtung zum Zählen der Anzahl von während eines Abtastintervalles empfangenen Datenpunkten auf. Ist die Anzahl empfangener digitalisierter Datenpunkte gleich einer "Komprimierungsfaktor"-(CF)-Grenze, die von Daten gesetzt wird, die früher von dem Exekutivprozessor 16 gemäß Benutzereingaben an die Komprimiererschaltung 11 übertragen wurden, dann hört die Komprimiererschaltung 11 auf, weitere Datenpunkte von der MMU 15 anzufordern, und behält die minimalen und maximalen Daten der aktuellen Abtastperiode in ihren internen Registern, bis die Anzeigesteuerung 24 ein DSEND-Signal an die Komprimiererschaltung 11 überträgt, was angibt, daß sie zum Empfang eines neuen Datenpaares bereit ist. Die Komprimiererschaltung 11 überträgt dann die in den internen Registern gespeicherten Daten als das minimale/maximale Datenpaar für das Abtastintervall und setzt ein DLATCH- Ausgangssignal an die Anzeigesteuerung 24, wenn das Datenpaar abgesendet ist. Die Komprimiererschaltung 11 kann dann ihre internen Register zurücksetzen und ein MSEND-Signal an die NMU 15 erzeugen, um den ersten Datenpunkt der nächsten Abtastperiode zu erfassen.
Wenn die internen Register nach jeder Abtastperiode zurückgesetzt sind, dann kann die Anzeige auf Bildschirm 20 vertikale Lücken zwischen aufeinanderfolgenden vertikalen Rasterzeilen in einem Wellenformbild aufweisen, wenn die minimalen Abtastdaten einer Abtastperiode die maximalen Abtastdaten, die während der vorhergehenden Abtastperiode erfaßt wurden, übersteigen. Eine Lücke wird ebenfalls in der Anzeige erscheinen, wenn die während einer Abtastperiode erhaltenen maximalen Abtastdaten kleiner sind als die minimalen Abtastdaten, die während der vorhergehenden Abtastperiode erhalten wurden. In Fig. 3A wird eine hohe Abtastgeschwindigkeit verwendet und diese Lücken treten nicht auf. Fig. 3B ist ein Beispiel dafür, wie das Bild der Wellenform aus Fig. 2A auf dem Bildschirm 20 erscheinen würde, wenn das Digitalisiergerät die Wellenform nur einmal während jedes Intervalls zu Beginn des Intervalles abtasten würde. Die Wellenformkomprimiererschaltung 11 ist daher so ausgelegt, daß sie diese Lücken eliminiert, wenn ein VECTOR Signal von dem Exekutivprozessor gesetzt wird. Bei Empfang eines VECTOR-Signals behält die Komprimiererschaltung 11 den maximalen Wert, der während einer Abtastperiode erhalten wurde, als den ersten minimalen Wert für die nächste Abtastperiode bei und behält den während einer Abtastperiode erhaltenen minimalen Wert als den ersten maximalen Wert für die nächste Abtastperiode bei. Dies gewährleistet, daß minimale/ maximale Datenpaare, die mit aufeinanderfolgenden Intervallen assoziiert sind, sich überlappen. Fig. 3C zeigt, wie die Lücken in dem Bild aus Fig. 3B gefüllt wären, wenn die Komprimiererschaltung 11 in einem "Vektor"-Modus arbeiten würde.
Die Komprimiererschaltung 11 ist auch dazu ausgelegt, die Größen der minimalen und maximalen Daten vor der Übertragung des Paares an die Anzeigesteuerung 24 um einen ausgewählten Betrag zu erhöhen oder zu verringern. Der Betrag des Offsets wird von den OFFSET-Daten gesteuert, die von der Exekutivsteuerung 16 an die Kompensierer-Offsetschaltung übertragen und darin vor Datenerfassung gespeichert werden. Dieser Offset stellt eine bequeme Möglichkeit zur Steuerung der relativen vertikalen Position des Wellenformbildes auf dem Bildschirm 20 dar.
Es kann vorkommen, daß die Wellenformgröße außerhalb des Digitalisierbereiches des Digitalisiergeräts 14 liegt. Ist die Wellenformgröße im positiven Sinne zu groß, dann erzeugt das Digitalisiergerät einen speziellen Bereichsüberschreitungskode anstelle der digitalisierten Wellenformdaten. Ist die Wellenform im negativen Sinne zu groß, dann erzeugt das Digitalisiergerät einen speziellen Bereichsunterschreitungskode. Die Komprimiererschaltung 11 prüft eingehende Daten auf Bereichsunter- und -überschreitungskodes und speichert diese Kodes als Minima und Maxima. Sind am Ende eines Abtastintervalles die minimalen oder maximalen von der Komprimiererschaltung gespeicherten Abtastdaten ein Bereichsüber- oder ein Bereichsunterschreitungskode, dann überträgt die Komprimiererschaltung 11 den Bereichsüber- oder den Bereichsunterschreitungskode an die Anzeigesteuerung 24, ohne ihn um den Offsetbetrag zu erhöhen oder zu verringern. Die Anzeigesteuerung 24 kann den Bereichsüber- und -unterschreitungskode erkennen und Sperrbits zur Speicherung im VRS-Speicher 26 erzeugen, die bewirken, daß die VRS-Steuerung 28 die Wellenformbildanzeige auf geeignete Art und Weise in die Abschnitte zerschneidet, die den Bereichsüber- und -unterschreitungsabschnitten der Wellenform entsprechen.
Zu Beginn einer jeden Wellenformdatenerfassung wird ein einmaliger "Leer"- bzw. "Null"-Kode von der Exekutivsteuerung in jedem Speicherplatz des Wellenformspeichers 18 gespeichert. Bei Abtastung werden die gespeicherten Leer- bzw. Null-Kodes durch Ausgangsdaten des Digitalisiergerätes 14 ersetzt. Während eines Datenkomprimierungsvorganges überprüft die Komprimiererschaltung 11 eingehende Daten, um zu bestimmen, ob sie die Null sind und überträgt die Null unter geeigneten Bedingungen als Minimum oder Maximum an die Anzeigesteuerung 24. Die VRS-Steuerung 12 kann dann die Anzeige der Rasterzeile, die mit einer Anzeigeperiode zusammenhängt, unterdrücken, wenn entweder das minimale oder das maximale Datenwort der Null- Kode ist.
Ein C/T-Signal wird von dem Exekutivprozessor 16 an die Komprimiererschaltung 11 gelegt. Wenn das C/T-Signal nicht gesetzt ist, wenn die Offsetdaten auf Null und die CF-Daten auf Eins gesetzt sind, dann arbeitet die Komprimiererschaltung 11 in einem "transparenten Modus", in dem sie Daten ohne Modifikation von der MMU 15 an die Anzeigesteuerung 24 legt. Dieses Merkmal ist besonders nützlich, wenn die Komprimiererschaltung 11 in Verbindung mit einem Oszilloskopsystem 10 wie in Fig. 1 verwendet wird, worin Graphiken wie z. B. ein Gitternetz oder Raster sich auch mit dem Wellenformbild überlagert auf einem Bildschirm 20 anzeigen lassen. Die graphische Anzeige wird durch Daten, die in einer herkömmlichen Bitabbildungsschaltung 31 gespeichert sind, bitabgebildet. Die Bitabbildungsdaten werden bei Abtastung des Bildschirmes an die VRS-Steuerung 12 übertragen, und die VRS-Steuerung verwendet die Bitabbildungsgraphikdaten in Verbindung mit Wellenformdaten von dem VRS- Speicher 26 bei der Steuerung des VIDEO OUTPUT-Signals, um das überlagerte Bild zu erzeugen. Bitabbildungsdaten werden von dem Exekutivprozessor 16 als Reaktion auf Benutzereingaben erzeugt und dann durch die MMU 15 und die Komprimiererschaltung 11 (im transparenten Modus) an die Anzeigesteuerung 24 übertragen. Die Anzeigesteuerung 24 überträgt dann die Daten zur Speicherung an den entsprechenden Adreßplätzen in der Bitabbildungsschaltung 31.
Die Komprimiererschaltung 11 aus Fig. 1, die im einzelnen in Blockschaltbildform in Fig. 4 dargestellt ist, umfaßt eine Minimum-/Maximum-(M/M)-Schaltung 32, eine Offsetschaltung 34 und einen Taktimpulsgenerator 36 zum Erzeugen eines Taktsignales, um den Betrieb der M/M- und Offsetschaltungen zu synchronisieren. Die eingehenden Daten DATA IN von der MMU 15 werden von der Schaltung 32 auf ein maximales/minimales Datenpaar, DATA X und DATA Y, komprimiert und an die Offsetschaltung 34 gelegt. Die M/M-Schaltung 32 legt dann ein ADDLCH- Signal an die Offsetschaltung 34, um das Datenpaar in darin vorhandenen Registern festzuhalten.
Die Offsetschaltung 34 addiert den entsprechenden OFFSET-Wert zu jedem Glied des Datenpaares und überträgt dann bei Empfang eines DSEND-Signals von der Anzeigesteuerung 24, das angibt, daß die Steuerung zur Annahme von Daten bereit ist, die Daten sequentiell über einen DATA OUT-Bus an die Anzeigesteuerung, wobei sie ein DLATCH-Signal an die Anzeigesteuerung setzt, um anzuzeigen, daß die Daten übertragen sind, sowie ein Addiererverfügbar-Signal (ADDAV-Signal) an die M/M-Schaltung 32, um anzugeben, daß sie zum Empfang eines weiteren Datenpaares bereit ist.
Die M/M-Schaltung 32 erzeugt auch NULL, OVER, UNDER und C/T-Bits, die zu jedem Wort des minimalen/maximalen Datenpaares gehören, und überträgt die anzeigenden Bits an die Offsetschaltung 34 mit dem Datenpaar als vier Bit FLAG X und FLAG Y- Wörter. Wird das NULL-Bit gesetzt, was angibt, daß die gespeicherten minimalen oder maximalen Daten der NULL-Kode sind, dann überträgt die Offsetschaltung 34 den NULL-Kode an die Anzeigesteuerung 24 als Minimum oder Maximum, unabhängig von dem Offsetwert des Datenwortes. Ist entweder das OVER- oder UNDER-Anzeigebit gesetzt, was angibt, daß die zugehörigen gespeicherten minimalen oder maximalen Daten Bereichsüber- oder -unterschreitungskodes umfassen, dann überträgt die Offsetschaltung 34 den Bereichsüber- oder -unterschreitungskode als die minimalen oder maximalen Daten, ungeachtet des Offsetwertes der Daten. Ist das C/T-Bit gesetzt, dann wird das nicht-modifizierte DATA X-Wort an die Anzeigesteuerung geschickt, unabhängig von dem Zustand der anderen Flag-Bits, während das DATA Y-Wort ignoriert wird.
Die M/M-Schaltung 32 ist im einzelnen in Blockschaltbildform in Fig. 5 dargestellt. Die Eingangsdaten werden in einem Eingangsregister 40 abgelegt und festgehalten, indem das MLATCH-Signal von der NMU 15 gesetzt wird. Das MLATCH-Signal wird ebenfalls als Eingang an eine Komprimiererzustandsmaschine 42 gelegt, die das Sequentialisieren der Komprimierungsschaltung 32 steuert. Die im Eingangsregister 40 gespeicherten Daten werden an eine X-Komparatorschaltung 44 und an eine Y-Komparator-Schaltung 46 gelegt. Übersteigen die neuen Daten in Register 40 den Wert eines LAST X-Datenwortes, welches zuvor in einem X1-Register 48 gespeichert wurde, dann setzt der X-Komparator 44 ein Ausgangssignal auf Leitung 50, die mit einem Eingang eines X-Halte-Dekodierers 52 verbunden ist. Ähnlich setzt der Y-Komparator 46, wenn das neue, im Eingangsregister 40 gespeicherte Datenwort den Wert eines in einem Y-Register 54 gespeicherten LAST Y Datenwortes übersteigt, ein Ausgangssignal auf Leitung 56, das an einen Eingang eines Y-Halte-Dekodierers 58 gelegt wird.
Die X- und Y-Halte-Dekodierer 52 und 58 haben jeweils zwei Ausgänge, MIN und MAX. Die beiden Ausgänge des X-Halte-Dekodierers 52 werden an zwei Eingänge eines X-Multiplexers 60 gelegt, während die zwei Ausgänge des Y-Halte-Dekodierers an zwei Eingänge eines Y-Multiplexers 62 gelegt werden. Der Ausgang des X-Multiplexers 60 wird an einen Laststeuereingang von X1-Register 48 gelegt, während der Ausgang des Y-Multiplexers an einen Laststeuereingang des Y1-Registers 54 gelegt wird. Die Schaltzustände der X und Y-Multiplexer werden von einem angelegten MSEL-Signal von der Komprimiererzustandsmaschine 42 gesteuert.
Die im Eingangsregister 40 gespeicherten Abtastdaten werden an die Eingangsanschlüsse sowohl des X1- als auch des Y1-Registers 48 und 54 übertragen und darin gespeichert, wann immer das Ausgangssignal von dem zugehörigen X- oder Y-Multiplexer 60 oder 62 gesetzt wird. Wenn während eines aktuellen Datenkomprimierungszyklus der MIN-Ausgang des X-Halte-Dekodierers 52 das Laden von Daten in das Register X1 steuert, dann speichert das X-Register die aktuellen Eingangsdaten von Eingangsregister 40, wenn die Eingangsdaten kleiner sind als die im X1-Register 48 gespeicherten LAST X-Daten. Im umgekehrten Fall, wenn der MAX-Ausgang von X-Halte-Dekodierer 52 das Laden dem X1-Registers steuert, dann werden die neuen Abtastdaten in Register 40 im X1-Register gespeichert, wenn sie größer sind als die aktuell gespeicherten LAST X-Daten. Somit können die in X1-Register 48 gespeicherten Daten entweder die maximalen oder die minimalen Abtastdaten darstellen, die während des aktuellen Komprimierungszyklus erhalten wurden, in Abhängigkeit von dem Schaltzustand von Multiplexer 60. Der Halte-Dekodierer 58 arbeitet auf ähnliche Weise; daher können die in Y- Register 54 gespeicherten LAST Y-Daten auch entweder die maximalen oder die minimalen Abtastdaten darstellen, die während des aktuellen Komprimierungszyklus erhalten wurden, in Abhängigkeit von dem Schaltzustand von Y-Multiplexer 62. Die Zustände von X-Multiplexer 60 und Y-Multiplexer 62 sind entgegengesetzt geschaltet, so daß wenn LAST X das Minimum ist, LAST Y das Maximum darstellt, und umgekehrt.
Die Zustandsmaschine schaltet den Zustand des MSEL-Steuersignals nach jedem Datenkomprimierungszyklus, entsprechend einem Abtastintervall. Da das MSEL-Signal nach jeder Datenkomprimierungsperiode den Zustand wechselt, verändern sich die Zustände der X- und Y-Multiplexer ebenfalls, so daß während eines Komprimierungszyklus der MIN-Ausgang des X-Halte-Dekodierers das Laden von Daten in das Register X1 steuert, während der MAX-Ausgang des Y-Halte-Dekodierers das Laden von Daten in das Register Y1 steuert, und während eines nächsten Datenkomprimierungszyklus der MAX-Ausgang des X-Halte-Dekodierers das Laden von Daten in das Register X1 steuert, während der MIN-Ausgang des Y-Halte-Dekodierers das Laden von Daten in das Register Y1 steuert.
Ist das VECTOR-Signal nicht gesetzt, dann setzt die Zustandsmaschine 42 ein MMUND-Signal, das an die Eingänge der Dekodierer 52 und 58 gelegt wird, wenn die ersten Daten eines Abtastintervalles in Register 40 gespeichert sind. Das gesetzte MMUND-Signal bewirkt, daß beide Dekodierer das passende Minimum- oder Maximum-Signal ausgeben, so daß die zugehörigen X1- und Y1-Register die ersten Daten der Sequenz speichern, ungeachtet des Wertes der letzten darin gespeicherten Daten. Die Komprimiererschaltung arbeitet somit im "Nicht-Vektor "-Modus. Ist das VECTOR-Signal nicht gesetzt, dann setzt die Zustandsmaschine 42 nicht das MMUND-Signal zu Beginn eines jeden Komprimierungszyklus und das erste Datenwort wird nicht automatisch in den X1- und Y1-Registern gespeichert. Somit müssen während jedem Komprimierungszyklus die neuen Daten kleiner als das Maximum des vorherigen Komprimierungszyklus sein, damit sie als ein neues Minimum gespeichert werden können, und sie müssen größer sein als das vorherige Minimum, damit sie als das neue Maximum gespeichert werden können, wodurch die Möglichkeit von Lücken zwischen aufeinanderfolgenden minimalen/ maximalen Datenpaaren ausgeschlossen wird, indem ein Überlappungspunkt gewährleistet wird.
Die Anzahl von Abtastdatenpunkten, die in einem Komprimierungszyklus enthalten sein sollen, wird von den Komprimierungsfaktor-CF-Daten von dem Exekutivprozessor 16 bestimmt, die an einen Eingang eines Zählers 66 aus Fig. 5 gelegt werden. Der Zähler 66 speichert die CF-Daten bei Empfang eines CDATA-Signals, das von der Komprimiererzustandsmaschine 42 vor Beginn eines Komprimierungszyklus erzeugt wird. Ist die MIN- Schaltung 32 zum Empfang eines weiteren Datenwortes von der MMU 15 bereit, dann überträgt die Komprimiererzustandsmaschine 42 das MSEND-Signal an die MMU und auch an einen Zähleingang des Zählers 66, so daß der Zähler 66 MSEND-Signale zählt. Ist die Anzahl von MSEND-Signalen, und somit die Anzahl empfangener Eingangsdatenwörter, gleich der CF-Zählgrenze, dann überträgt der Zähler 66 ein Zählende-(EOC)-Signal an die Zustandsmaschine 42, was das Ende des Komprimierungszyklus angibt.
Die neuen, im Eingangsregister 40 gespeicherten Abtastdaten werden ebenfalls an einen Flag-Dekodierer 64 gelegt, welcher bestimmt, ob die neuen Daten dem Bereichsüber- oder dem Bereichsunterschreitungs- oder dem Null-Kode entsprechen, und ein FLAG-Datenwort erzeugt, welches die passend gesetzten OVER-, UNDER- und NULL-Bits umfaßt. Das FLAG-Datenwort wird an andere Eingänge der X1- und Y1-Register 48 und 54 übertragen, wo es als FLAG X- oder FLAG-Wort Y gespeichert wird, wenn das zugehörige neue Eingangsdatenwort auch als das minimale oder maximale DATA X oder DATA Y-Wort gespeichert ist.
Das FLAG-Datenwort von dem Flag-Dekodierer 64 und das im X1-Register 48 gespeicherte, aktuelle FLAG X-Datenwort werden beide an zusätzliche Eingänge an den X-Halte-Dekodierer 52 gelegt, zusammen mit einem LATCH-Signal, einem ALLNUL-Signal und dem MMUND-Signal von der Komprimiererzustandsmaschine 42. Das EOC-Signal von dem Zähler 66 wird ebenfalls an den Dekodierer gelegt. Ähnlich werden das FLAG-Datenwort von dem Flag- Dekodierer 64 und das aktuelle, im Y1-Register 54 gespeicherte FLAG Y-Datenwort beide an zusätzliche Eingänge von Y-Halte- Dekodierer 58 gelegt, zusammen mit den LATCH-, ALLNUL- und MMUND-Signalen von der Komprimiererzustandsmaschine 42, und dem EOC-Signal von dem Zähler 66.
Die Zustandsmaschine 42 erzeugt das LATCH-Signal nach Empfang des MLATCH-Signals von der MMU, das angibt, daß neue Daten im Eingangsregister 40 gespeichert sind. Der MIN-Ausgang des X- Halte-Dekodierers 52 wird gesetzt, wenn der X-Halte-Dekodierer das LATCH-Signal von der Komprimiererzustandsmaschine 42 empfängt, jedoch nur unter den folgenden Eingangsbedingungen:
1) das NULL-Bit des FLAG-Wortes ist unwahr (false) und das OVER-Bit des FLAG X-Wortes ist wahr (true);
2) das NULL-Bit des FLAG-X-Wortes ist wahr (true);
3) das UNDER-Bit des FLAG-Wortes ist wahr (true);
4) das UNDER-Bit des FLAG-X-Wortes und die NULL- und OVER-Bits des FLAG-Wortes sind unwahr (false) und der Ausgang des X-Komparators ist wahr (true);
5) das EOC-Bit und die ALLNUL-Bits sind wahr (true); oder
6) das MMUND-Signal von der Zustandsmaschine ist wahr (true).
In Fall (1) wird das neue Datenwort in X1-Register 48 als das neue Minimum gespeichert, wenn es nicht Null ist und das gegenwärtig gespeicherte minimale Wort den Bereich überschreitet. Es ist unerheblich, ob das neue Datenwort den Bereich über- oder unterschreitet, ob es größer oder kleiner ist als das gegenwärtig gespeicherte minimale Wort in dem X1-Register. In Fall (2) wird das neue Datenwort als das neue Minimum gespeichert, wenn das gegenwärtig gespeicherte minimale Wort Null ist. In Fall (3) wird das neue Datenwort als das Minimum gespeichert, wenn es den Bereich unterschreitet. Es ist unerheblich, ob es kleiner oder größer ist als das gegenwärtig gespeicherte Minimum. In Fall (4) wird das neue Datenwort im X1-Register als Minimum gespeichert, wenn es kleiner ist als das gegenwärtig gespeicherte Minimum, und nicht Null ist oder den Bereich überschreitet, solange das gegenwärtige Minimum den Bereich nicht unterschreitet.
Das NULL-Bit des FLAG-Wortes wird an einen weiteren Eingang der Komprimiererzustandsmaschine 42 gelegt. Solange alle während eines Komprimierungszyklus empfangenen Datenwörter Null sind, bleibt das ALLNUL-Ausgangssignal der Zustandsmaschine "high". Daher werden in Fall (5) die neuen Daten im Register X1 als Minimum gespeichert, wenn sie die letzten Daten sind, die während eines Komprimierungszyklus empfangen wurden (d. h. EOC ist wahr (true)) und alle anderen, während des Komprimierungszyklus empfangenen Datenworte ebenfalls Null waren (d. h. ALLNUL ist wahr (true)). Dies gewährleistet, daß das FLAG X- Wort am Ende des Komprimierungszyklus ein wahres NULL-Bit enthält.
Die Zustandsmaschine 42 setzt weiterhin das MMUND-Signal, bis die ersten Daten für den ersten Komprimierungszyklus in den X1- und Y1-Registern gespeichert sind. Ein gesetztes MMUND- Signal zu Beginn des ersten Komprimierungszyklus gibt an, daß der Inhalt der X1- und Y1-Register undefiniert ist und ersetzt werden sollte. Dieses Merkmal ist in der bevorzugten Ausführungsform erforderlich, da es keine Vorkehrungen gibt, um die Register zurückzustellen. Wie obenstehend angegeben, setzt bei Betrieb im Nicht-Vektor-Modus (d. h. VECTOR ist unwahr (false)) die Zustandsmaschine 42 das MMUND-Signal zu Beginn eines jeden Komprimierungszyklus, um eine automatische Datenüberlappung zwischen aufeinanderfolgenden Datenpaaren zu verhindern. Daher speichert in Fall (6) das X1-Register das neue Datenwort als das aktuelle Minimum, wenn es das erste Wort des ersten Komprimierungszyklus ist, ungeachtet des Betriebsmodus, und speichert das neue Datenwort, wenn es das erste Datenwort eines beliebigen Komprimierungszyklus ist, wenn das System im Nicht- Vektor-Modus arbeitet, wodurch sichergestellt wird, daß die früher gespeicherten Daten überschrieben werden.
Speichert das X1-Register maximale Daten, dann wird der MAX- Ausgang des X-Halte-Dekodierers 52 gesetzt, was bewirkt, daß das X1-Register die aktuellen Daten speichert, wenn der X- Halte-Dekodierer ein LATCH-Signal von der Komprimiererzustandsmaschine 42 empfängt, aber nur unter den folgenden Eingabebedingungen:
7) das NULL-Bit des FLAG-Wortes ist unwahr (false) und das UNDER-Bit des FLAG X-Wortes ist wahr (true);
8) das NULL-Bit des FLAG X-Wortes ist wahr (true);
9) das OVER-Bit des FLAG-Wortes ist wahr (true);
10) das OVER-Bit des FLAG X-Wortes und die NULL- und UNDER-Bits des FLAG-Wortes sind unwahr (false) und der Ausgang des X-Komparators ist unwahr (false);
11) das EOC-Bit und die ALLNUL-Bits sind wahr (true); oder
12) das MMUND-Signal von der Zustandsmaschine ist wahr (true).
In Fall (7) wird das neue Datenwort als Maximum gespeichert, wenn es nicht Null ist und das aktuelle maximale Wort den Bereich unterschreitet. In Fall (8) wird das neue Datenwort als das neue Maximum gespeichert, wenn das gegenwärtig gespeicherte maximale Wort Null ist. In Fall (9) wird das neue Datenwort als aktuelles Maximum für den Komprimierungszyklus gespeichert, wenn es den Bereich unterschreitet. In Fall (10) werden die neuen Daten im X1-Register als Maximum gespeichert, wenn sie größer sind als das gegenwärtig gespeicherte Maximum und nicht Null sind oder den Bereich unterschreiten, vorausgesetzt, daß das gegenwärtig gespeicherte Maximum den Bereich nicht überschreitet. In Fall (11) werden die neuen Daten im X1-Register als Maximum gespeichert, wenn sie die letzten während eines Komprimierungszyklus empfangenen Daten sind und alle anderen Datenworte des Zyklus Null waren. Schließlich, in Fall (12), wird das neue Datenwort im X1- Register gespeichert, wenn es die ersten Daten sind, die während des ersten Komprimierungszyklus eines Abtastvorganges empfangen wurden, oder wenn der Komprimierer 11 in einem Nicht-Vektor-Modus arbeitet, wenn das neue Datenwort die ersten Daten sind, die während eines beliebigen Komprimierungszyklus empfangen wurden.
Die MIN- und MAX-Ausgänge des Y-Halte-Dekodierers 58 verhalten sich in ähnlicher Weise zu den MIN- und MAX-Ausgängen des X- Halte-Dekodierers 52 wie voranstehend beschrieben, mit der Substitution der FLAG Y Anzeige-Bits und des Y-Komparatorausgangs für die FLAG X Anzeige-Bits und den X-Komparatorausgang.
In der bevorzugten Ausfürungsform der vorliegenden Erfindung wird jeder X- und Y-Halte-Dekodierer passend implementiert, unter Verwendung eines Nur-Lese-Speichers (ROM), der von den Dekodierereingängen adressiert wird, wobei die ausgegebenen MIN- und MAX-Signale von zwei Datenbits gesteuert werden, die an jeder ROM-Adresse gespeichert sind. Die gespeicherten ROM- Daten werden ausgewählt, um die passenden Eingangs-/Ausgangs- Charakteristika zu erzielen, wenn sie durch das LATCH-Signal zum Lesen freigegeben werden.
Die Zustandsmaschine 42, welche in Fig. 6 im einzelnen in Blockschaltbildform dargestellt ist, umfaßt einen Nur-Lese- Speicher (ROM) 70, welcher zum Teil durch die Eingangsdaten adressiert wird, und ein Register 72 zum Speichern gegenwärtig adressierter Daten des Nur-Lese-Speichers, wenn ein Takteingang des Registers stroboskopisch abgetastet wird. Die im Register 72 gespeicherten Daten werden erneut als der verbleibende Abschnitt der Adresse des ROM 70 an die Adreßeingangsanschlüsse des ROM 70 angelegt. Jedes Bit der in Register 72 gespeicherten Daten umfaßt eines der Ausgangssignale der Zustandsmaschine. Die an den verschiedenen Adressen im ROM 70 gespeicherten Daten sind derart, daß die aktuellen Ausgangsdaten des ROM 70 für eine gegebene Kombination aktueller Eingangsdaten und aktueller Zustandsdaten passen.
Die Offsetschaltung 34 aus Fig. 4, welche in Fig. 7 in Blockschaltbildform dargestellt ist, umfaßt ein X2-Register 90 zum Speichern der FLAG X- und DATA X-Wörter und ein Y2-Register 92 zum speichern der FLAG Y- und DATA Y-Wörter aus der M/M-Schaltung 32 aus Fig. 4. Das ADDLCH-Signal von der M/M-Schaltung 32 wird an die Speichersteueranschlüsse beider Register und auch an einen Eingang einer Offsetschaltungszustandsmaschine 94, die in ihrer Topologie der Zustandsmaschine 42 der in Fig. 6 gezeigten M/M-Schaltung 32 gleicht, angelegt. Die in Register X2 gespeicherten DATA X-Daten werden an einen Eingang eines Multiplexers 96 gelegt, während die im Y2-Register gespeicherten DATA Y-Daten an einen weiteren Eingang des Multiplexers gelegt werden. Der Ausgang von Multiplexer 96 ist mit einem Eingang eines Addierers 98 verbunden, während die OFFSET-Daten von dem Exekutivprozessor 16 aus Fig. 1 an einen anderen Eingang des Addierers gelegt werden. Der Addierer 98 summiert den Ausgang von Multiplexer 96 und die OFFSET-Daten und überträgt das Ergebnis an einen Eingang eines anderen Multiplexers 100.
Nachdem die M/M-Schaltung 32 ein ADDLCH-Signal an die Offsetschaltungszustandsmaschine 94 gesandt hat, überträgt die Zustandsmaschine ein SEL-Ausgangssignal an den Schaltsteuereingang von Multiplexer 96 und schaltet den Multiplexer in einen Zustand, in dem das in X2-Register 90 gespeicherte DATA X-Wort an den Addierer 98 geleitet wird. Der Addierer 98 addiert dann die OFFSET-Daten zu dem DATA X-Wort und leitet das Ergebnis an den Multiplexer 100. Ist das DATA X-Wort nicht null oder über- oder unterschreitet es den Bereich nicht, dann gibt der Multiplexer 100 ein Offset DATA X-Wort an einen Puffer 102. Das DSEND-Signal von der Anzeigesteuerung 24 wird an einen anderen Eingang der Offsetzustandsmaschine 94 gelegt, und wenn das Signal gesetzt ist, was angibt, daß die Anzeigesteuerung zum Empfang von mehr Daten bereit ist, dann erzeugt die Offsetschaltungszustandsmaschine 94 ein DATAOE-Signal, um den Puffer 102 zur Ausgabe freizugeben. Der Puffer 102 überträgt dann das versetzte DATA X-Wort an die Anzeigesteuerung über den DATA OUT-Bus. Die Offsetzustandsmaschine 94 überträgt das DLATCH- Signal an die Anzeigesteuerung, um anzuzeigen, daß eine Datenübertragung stattgefunden hat.
Nachdem das versetzte DATA X-Wort geschickt wurde, verändert die Zustandsmaschine 90 den Zustand des SEL-Ausgangssignales, um den Schaltzustand von Multiplexer 96 so zu verändern, daß der Multiplexer das DATA Y-Wort von Y2-Register 92 an den Addierer 98 überträgt. Der Addierer 98 addiert dann die OFF- SET-Daten zu dem DATA Y-Wort. Die Summe wird, wenn das DATA Y- Wort nicht null ist oder den Bereich über- oder unterschreitet, dann durch den Multiplexer 100 und Puffer 102 an den Anzeigeprozessor 24 übertragen, im Anschluß an den Empfang eines weiteren DSEND-Signales von dem Anzeigeprozessor durch die Offsetzustandsmaschine.
Die FLAG X- und FLAG Y-Daten, die in den X2- und Y2-Registern gespeichert sind, werden an separate Eingänge eines anderen Multiplexers 104 gelegt und der Ausgang von Multiplexer 104 wird an einen Eingang eines Ausgangswahldekodierers 106 gelegt. Das höchstwertige Bit (Bit 15) des Ausgangs von Addierer 98, von den OFFSET-Daten und von dem Summenausgang des Multiplexers 96 werden ebenfalls an Eingänge des Ausgangswahldekodierers 106 gelegt, zusammen mit einem CARRY-Signal von Addierer 98. Das CARRY-Signal gibt an, wann die Summe des Addiererausgangs die Kapazität des Addierers überschritten hat.
Ein Satz von Datenkodes NULL, OVER und UNDER werden an drei andere Eingänge von Multiplexer 100 gelegt und ein zwei Bit Ausgang von Ausgangswahldekodierer 106 steuert den Schaltzustand des Multiplexers. Der Ausgangswahlkodierer 106 steuert den Schaltzustand des Multiplexers 100 wie folgt:
MUX 100 AUSGANG WÄHLE KODIEREREINGANGSZUSTAND
NULL DATA X (oder Y) ist null.
OVER DATA X (oder Y) überschreitet den Bereich.
OVER DATA X (oder Y) Bit 15 ist 0, OFFSET-Bit 15 ist 0 und CARRY-Bit ist 1.
UNDER DATA X (oder Y) unterschreitet den Bereich.
UNDER DATA X (oder Y)-Bit 15 ist 0, OFFSET-Bit 15 ist 1 und SUN-Bit 15 ist 1.
SUM Alle anderen Zustände.
Die NULL-, OVER- und UNDER-Kodes zeigen der Anzeigesteuerung 24 an, daß das minimale oder maximale Datenwort des aktuellen Paares Null ist oder den Bereich über- oder unterschreitet. Wenn der Anzeigeprozessor 26 aus Fig. 1 Daten von der Komprimierungsschaltung 11 empfängt, kann er überprüfen, um festzustellen, ob sie anzeigen, daß das minimale oder maximale Datenwort den Bereich über- oder unterschreitet oder null ist, und er kann passende Anzeigebits zu dem Wort addieren, bevor er es im VRS-Speicher 26 ablegt. Die VRS-Steuerung 12 kann dann diese Anzeigebits dazu verwenden, um festzustellen, ob die den Daten entsprechende vertikale Rasterzeile unterdrückt oder abgeschnitten werden soll oder nicht.
In Fig. 5 wiederum wird das C/T-Signal von dem Exekutivprozessor 16 als weiterer Eingang an den Flagdekodierer 64 gelegt. Wenn das C/T-Signal gesetzt ist, dann komprimiert die Komprimierungsschaltung in ihrem Betrieb die voranstehend beschrieben Daten 65. Wenn jedoch das C/T-Signal nicht gesetzt ist, dann übertragen die X- und Y-Halte-Dekodierer 52 und 58 das passende MIN- oder MAX-Signal an die X- und Y-Multiplexer 60 und 62, um zu bewirken, daß die X1- und Y1-Register beide jedes Datenwort speichern, das an das Eingangsregister 40 geschickt wurde, unabhängig von seinem Wert. Sind die CF-Daten, die die Zählgrenze bestimmen, auf. Eins voreingestellt, dann werden die in den X1- und Y1-Registern 48 und 54 gespeicherten Daten ohne Komprimierung an die X2- und Y2-Register 90 und 92 aus Fig. 7 geleitet.
Das C/T-Signal wird auch an die Zustandsmaschine 94 aus Fig. 7 gelegt, und wenn das C/T-Signal nicht gesetzt ist, dann verändert das SEL-Signal nach jedem Komprimierungszyklus seinen Zustand nicht, so daß die Größendaten im X2-Register 90 immer durch MUX 96 und ADDER 98 an MUX 100 gelegt werden, und die Flagdaten im X2-Register 90 immer durch MUX 104 an den Dekodierer 106 gelegt werden, wobei die Daten im Y2-Register 92 ignoriert werden. Die an den Dekodierer 106 gelegten Flagdaten enthalten ein Bit, das angibt, daß C/T "low" ist, und bewirken, daß der Dekodierer 106 den Multiplexer 100 in einem Schaltzustand hält, in dem die Summendaten von Addierer 98 an den Puffer 102 geleitet werden, unabhängig von den Zuständen der anderen FLAG-Bits. Wenn daher die OFFSET-Daten auf Null gesetzt sind, die CF-Daten auf Eins gesetzt und das C/T-Signal nicht gesetzt ist, dann arbeitet die Komprimierungsschaltung im transparenten Modus und Graphik- oder andere Daten von der MMU 15 verlaufen durch die Komprimierungsschaltung 11 ohne Komprimierung oder Offset.
Es zeigt sich daher, daß die Wellenformkomprimiererschaltung 11 der vorliegenden Erfindung eine schnelle Komprimierung von Abtastdaten für ein vertikales Rasterabtastanzeigesystem durch Bestimmen der minimalen und maximalen Werte von Sequenzen angelegter Daten und sequentielle Ausgabe eines selektiv versetzten minimalen und maximalen Paares an das Anzeigesystem zur Verfügung stellt, entweder im Vektor- oder Nicht-Vektor- Betriebsmodus. Die Sequenzenlänge ist einstellbar. Ferner, wenn das Minimum oder Maximum den Bereich über- oder unterschreitet oder Null ist, dann umfaßt das entsprechende Wort des ausgegebenen Datenpaares einen speziellen Bereichsunter- oder Bereichsüberschreitungs- oder Null-Anzeigekode. Die Komprimiererschaltung 11 kann auch in den transparenten Modus versetzt werden, in dem Daten ohne Modifikation durchgelassen werden.

Claims

1. In einem vertikalen Rasterabtastanzeigesystem, bei dem maximale und minimale Datenpaare, die eine Wellenformdatenabtastung darstellen, eingegeben werden, um aufeinanderfolgende Balken einer Wellenformanzeige auf einer Anzeigevorrichtung zu erstellen, ein Verfahren zum Erzeugen eines Paares von Datenwörtern, die eine Sequenz von Datenwörtern kennzeichnen, wobei das Verfahren die Schritte des Ersetzens eines ersten Datenwortes (DATA X) in einem ersten Register (48) durch ein nächstes Datenwort der Sequenz beinhaltet, wenn das nächste Datenwort größer ist als das erste Datenwort, und des Ersetzens eines zweiten Datenwortes (DATA Y) in einem zweiten Register (54) durch das nächste Datenwort der Sequenz, wenn das nächste Datenwort kleiner ist als das zweite Datenwort, worin die Schritte des Ersetzens weiterhin gekennzeichnet sind durch:

Ersetzen des ersten Datenwortes durch das nächste Datenwort der Sequenz, wenn das nächste Datenwort oder das erste Datenwort ein ausgewählter Kode eines Satzes von Kodes ist, die spezifische vorbestimmte Größenbedingungen darstellen; und

Ersetzen des zweiten Datenwortes durch das nächste Datenwort, wenn das nächste Datenwort oder das zweite Datenwort ein ausgewählter Kode dieser Kodes ist;

wodurch nach der Verarbeitung aller Datenwörter in der Sequenz das erste Datenwort entweder ein maximales Datenwort der Sequenz oder einer der Kodes ist, und das zweite Datenwort entweder ein minimales Datenwort der Sequenz oder einer der Kodes ist; und Erzeugen eines Auswahlsignals, das entweder einen ersten oder einen zweiten Zustand hat, wobei das Auswahlsignal bestimmt, ob das Datenwort in dem ersten Register ein maximales Datenwort ist, wenn es sich im ersten Zustand befindet, oder ein minimales Datenwort, wenn es sich in dem zweiten Zustand befindet, und bestimmt, ob das Datenwort in dem zweiten Register ein minimales Datenwort ist, wenn es sich in dem ersten Zustand befindet, oder ein maximales Datenwort, wenn es sich in dem zweiten Zustand befindet;

Verändern des Zustandes des Auswahlsignals unter Beibehaltung der letzten Datenworte in dem ersten und zweiten Register am Ende der Verarbeitung einer jeden Sequenz einer Vielzahl von Sequenzen; und

Wiederholen aller Schritte für jede der Vielzahl von Sequenzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Satz von Kodes einen Bereichsüberschreitungskode, einen Bereichsunterschreitungskode und einen Leer- oder Nullkode enthält, worin die Schritte des Ersetzens die folgenden Schritte umfassen:

(b) Ersetzen des im ersten Register gespeicherten Datenwortes durch das nächste Datenwort unter einer der folgenden Bedingungen:

b1. das nächste Datenwort ist nicht der Nullkode und das im ersten Register gespeicherte Datenwort ist der Bereichsunterschreitungskode:

b2. das im ersten Register gespeicherte Wort ist der Nullkode:

b3. das nächste Datenwort ist der Bereichsüberschreitungskode:

b4. das nächste Datenwort ist größer als das im ersten Register gespeicherte Datenwort, das nächste Datenwort ist nicht der Null- oder der Bereichsunterschreitungskode, und das im ersten Register gespeicherte Datenwort ist nicht der Bereichsüberschreitungskode; oder

b5. das nächste Datenwort ist ein letztes Datenwort der Sequenz und jedes Datenwort der Sequenz war der Null- Kode; und

(c) Ersetzen des im zweiten Register gespeicherten Datenwortes durch das nächste Datenwort unter einer der folgenden Bedingungen:

c1. das nächste Datenwort ist nicht der Nullkode und das im zweiten Register gespeicherte Datenwort ist der Bereichsüberschreitungskode;

c2. das im zweiten Register gespeicherte Datenwort ist der Nullkode;

c3. das nächste Datenwort ist der Bereichsunterschreitungskode;

c4. das nächste Datenwort ist kleiner als das Datenwort, welches im zweiten Register gespeichert ist, das nächste Datenwort ist nicht der Null- oder der Bereichsüberschreitungskode, und das im zweiten Register gespeicherte Datenwort ist nicht der Bereichsunterschreitungskode; oder

c5. das nächste Datenwort ist das letzte Datenwort der Sequenz und jedes Datenwort der Sequenz war der Nullkode.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das im ersten Register gespeicherte Datenwort auch in Schritt (b) unter der folgenden Bedingung durch das nächste Datenwort ersetzt wird:

b6. ein angelegtes Signal, das den transparenten Modus angibt, ist nicht gesetzt, wobei das modusangebende Signal gesetzt wird, wenn das Datenwortpaar erzeugt werden soll, und dieses Signal nicht gesetzt wird, wenn jedes Datenwort der Sequenz der Reihe nach, unabhängig von seinem Wert und unabhängig von dem im ersten Register gespeicherten Datenwort, im ersten Register gespeichert werden soll.

4. In einem vertikalen Rasterabtastanzeigesystem, in dem maximale und minimale Datenpaare, die eine Wellenformdatenabtastung darstellen, eingegeben werden, um aufeinanderfolgende Balken einer Wellenformanzeige auf einer Anzeigevorrichtung zu erzeugen, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Paares von Datenwörtern (DATA X, DATA Y), das eine Sequenz von Datenwörtern (DATA IN) kennzeichnet, mit ersten und zweiten Speichervorrichtungen (48, 54) zum Speichern eines Paares von Datenwörtern und einer Vorrichtung (44, 46, 52, 58) zum Ersetzen des Paares von Datenwörtern durch ein maximales und ein minimales Datenwort aus der Sequenz, worin die Vorrichtung zum Ersetzen gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung (64, 52, 58) zum Ersetzen der Datenwörter in der ersten und zweiten Speichervorrichtung durch ein nächstes Datenwort der Sequenz, wenn das nächste Datenwort oder das Datenwort ein ausgewählter Kode eines Satzes von Kodes ist, die spezifische vorbestimmte Größenbedingungen darstellen, so daß nach der Verarbeitung aller Datenwörter in der Sequenz das Datenwort in der ersten Speichervorrichtung entweder das maximale Datenwort der Sequenz oder einer der Kodes ist, und das Datenwort in der zweiten Speichervorrichtung entweder das minimale Datenwort der Sequenz oder einer der Kodes ist, und die Vorrichtung weiterhin gekennzeichnet ist durch:

eine Vorrichtung (42) zum Erzeugen eines Auswahlsignals (MSEL), das einen von zwei Zuständen hat, wobei das Auswahlsignal bestimmt, ob die Datenwörter in der ersten und zweiten Speichervorrichtung jeweils das maximale Datenwort bzw. das minimale Datenwort, oder jeweils das minimale Datenwort bzw. das maximale Datenwort sind, anhand des Zustandes des Auswahlsignals, und eine Vorrichtung (16, 42) zum Verändern des Zustandes des Auswahlsignals am Ende der Verarbeitung einer jeden einer Vielzahl von Sequenzen, unter Beibehaltung der Datenwörter in der ersten und zweiten Speichervorrichtung am Ende der vorherigen Sequenz als die ersten und zweiten Datenwörter in der ersten und zweiten Speichervorrichtung für jede Sequenz.

5. Vorrichtung nach Anspruch 5, worin die alternative Vorrichtung zum Ersetzen gekennzeichnet ist durch:

eine Vorrichtung (64) zum Erzeugen eines Signals zur Angabe einer Bereichsunterschreitung, wenn das nächste Datenwort ein Bereichsunterschreitungskode ist, der eine Größe darstellt, die kleiner als eine Untergrenze ist, und ein Bereichsüberschreitungskode, der einen Größenwert darstellt, welcher größer als eine Obergrenze ist, und ein Nullanzeigesignal, wenn das nächste Datenwort ein Nullkode ist, der keinen Größenwert darstellt; und

eine Vorrichtung (52, 58) zum Dekodieren des Kodes von der Erzeugungsvorrichtung zusammen mit dem Paar von Datenwörtern, um ein Speicherungsanzeigesignal zu erzeugen, zur Speicherung des nächsten Datenwortes in entweder der ersten oder der zweiten Speichervorrichtung bei Auftreten einer ausgewählten Kombination von Bereichsüberschreitungs-, Bereichsunterschreitungs- und Nullanzeigesignalen und von Größen des Paares von Datenwörtern, und einem Maximumanzeigesignal von der dritten Vergleichsvorrichtung; und

wobei die vierte Vorrichtung zum Ersetzen eine zweite Dekodiervorrichtung (58) umfaßt, zum Erzeugen eines zweiten Anzeigesignals zum Speichern des nächsten Datenwortes in der zweiten Vorrichtung bei Auftreten einer ausgewählten Kombination von Bereichsüberschreitungs-, Bereichsunterschreitungs- und Nullanzeigesignalen, und einem Minimumanzeigesignal von der vierten Vergleichsvorrichtung.

6. Vorrichtung nach Anspruch 6, weiterhin umfassend eine Vorrichtung zum Ausgeben (34) des Datenwortpaares ans der ersten und der zweiten Speichervorrichtung, wobei ein erstes Datenwort des Datenwortpaares entweder der Bereichsüberschreitungs- oder der Bereichsunterschreitungs- oder der Nullkode ist, wenn die in der ersten Speichervorrichtung gespeicherten Daten der Bereichsüberschreitungs- oder der Bereichsunterschreitungs- oder der Nullkode sind, und ansonsten dieses erste Datenwort das maximale Datenwort plus einem ausgewählten Offsetwert ist, und ein zweites Datenwort des Datenwortpaares entweder der Bereichsüberschreitungs- oder der Bereichsunterschreitungs- oder der Nullkode ist, wenn die in der zweiten Speichervorrichtung gespeicherten Daten der Bereichsüberschreitungs- oder der Bereichsunterschreitungs- oder der Nullkode sind, und ansonsten dieses zweite Datenwort das minimale Datenwort plus einem ausgewählten Offsetwert ist.