DE3779554T2 - Digitales nach dem rasterverfahren arbeitendes anzeigesystem. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf digitale Anzeigesysteme, insbesondere solche Systeme, die einen Bildschirm mit Zeilenabtastung benutzen.
• Digitale Anzeigesysteme zur Verwendung in Computersystemen sind wohlbekannt. In vielen Graphiksystemen, die Bildschirmgeräte mit Zeilenabtastung verwenden, wird das Verfahren der einzeln adressierbaren Bildpunkte oder Bitebenen benutzt. Bei diesem Verfahren werden Daten in einem Auffrischspeicher derart gespeichert, daß beim Auslesen derselben zu Anzeigezwecken aufeinanderfolgende Datengruppen aus dem Speicher direkt aufeinanderfolgenden Bildelementen auf dem Bildschirm entsprechen. Eine der ersten Beschreibungen dieses Verfahrens ist in einem Artikel enthalten mit dem Titel "Computer Graphics in Colour" von Peter B. Denes, erschienen in "Bell Laboratories Record", Mai 1976, Seite 139 bis 146. Viele gegenwärtig benutzte Mikrocomputersysteme verwenden dieses Verfahren der einzeln adressierbaren Bildelemente zur graphischen Anzeige. Ein Beispiel dafür ist der von der International Business Machines Corporation hergestellte Personal Computer, wenn er mit einer Farb/Graphik- oder einer erweiterten Graphikadapterkarte ausgerüstet ist. Die meisten bekannten Systeme können auf verschiedene Bildschärfen, d.h. unterschiedliche Zahlen von Bildelementen pro Bild, unterschiedliche Zahlen von Anzeigezeilen und unterschiedliche Farben pro Bildelement eingestellt werden. Nach Wissen der Anmelderin enthält keines der bisher bekannten Systeme eine Vorrichtung, die von einer ersten in eine zweite Betriebsart umschaltbar ist, wobei in der ersten Betriebsart die Bilddaten aus dem Auffrischspeicher mit einer bestimmten Frequenz gelesen und dem Bildschirm mit derselben Frequenz übermittelt werden und in der zweiten Betriebsart die Bilddaten aus dem Auffrischspeicher mit besagter bestimmter Frequenz gelesen, aber dem Bildschirm mit einer Frequenz übermittelt werden, die eine Subharmonische, z.B. die Hälfte, der Auslesefrequenz darstellt.
• DE 3420919 beschreibt ein digitales Anzeigesystem mit einem Auffrischspeicher, in dem Bildelementdaten an Positionen gespeichert werden, die denen der zugehörigen Bildelemente auf einem Bildschirm entsprechen. Das Anzeigesystem umfaßt außerdem Adressiermittel zum Auslesen aufeinanderfolgender Bildelementdatengruppen aus dem Auffrischspeicher mit einer ersten Taktfrequenz und eine Umwandlungsschaltung zum Umwandeln der Datengruppen in Bildelementsteuersignalgruppen für den Bildschirm. Desweiteren umfaßt das Anzeigesystem Schaltmittel, die zwischen verschiedenen Datenübertragungsgeschwindigkeiten derart geschaltet werden können, daß ein im Auffrischspeicher gespeichertes Bild auf dem Bildschirm in unterschiedlichen Größen wiedergegeben werden kann.
• Erfindungsgemäß ist ein digitales Anzeigesystem vorgesehen zum Betrieb eines Bildschirms mit Zeilenabtastung, das folgendes umfaßt: einen Auffrischspeicher zum Speichern von Bildelementdaten an Positionen, die denen der zugehörigen Bildelemente auf dem Bildschirm entsprechen; Mittel zum Lesen aufeinanderfolgender Bildelementdatengruppen aus dem Auffrischspeicher mit einer ersten Taktfrequenz, Mittel zum Umwandeln der Datengruppen in Bildelementsteuersignalgruppen für den Bildschirm und Schaltmittel, die besagte Mittel von einer ersten Betriebsart, in der jede Datengruppe in eine einzelne dem Bildschirm bei besagter erster Frequenz zugeführte Bildelementsteuergruppe umgewandelt wird, in eine zweite Betriebsart umschalten, in der 2n (wo n eine positive ganze Zahl ist) aufeinanderfolgende Datengruppen zur Erzeugung einer einzelnen Bildelementsteuersignalgruppe zusammengefaßt werden, die dem Bildschirm als n-te Subharmonische besagter Taktfrequenz zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Umschaltmittel einen ersten Torschaltkreis umfassen, der zum Empfang von Bildelementdatengruppen gekoppelt ist, und einen zweiten angeschlossenen Torschaltkreis, der die Ausgangsdaten des ersten Torschaltkreises erhält, wobei die ersten und zweiten Torschaltkreise bei besagter erster Taktfrequenz arbeiten, die Umschaltmittel mit den Ausgängen der ersten und zweiten Torschaltkreise verbunden sind, um nur die Ausgangssignale des zweiten Torschaltkreises in der ersten Eetriebsart zu übertragen und die Ausgangssignale der ersten und zweiten Torschaltkreise in der zweiten Betriebsart zu verknüpfen.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand beiliegender Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines digitalen Anzeigeadapters zum Anschluß einer zentralen Recheneinheit und eines Bildschirms mit Zeilenabtastung;
• Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltbild der Tore und einer im System der Fig. 1 verwendeten Verknüpfungsschaltung;
• Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer im System der Fig. 1 verwendeten Auswahlschaltung und
• Fig. 4 zeigt den Dateninhalt der Schieberegister, die in einer Betriebsart im System der Fig. 1 verwendet werden.
• Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines digitalen Anzeigesystems als Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Eingangsleitungen des Systems sind mit einer zentralen Recheneinheit (nicht dargestellt) und die Ausgangsleitungen mit einem Elektronenstrahlbildschirm (nicht dargestellt) verbunden. Das System umfaßt einen Auffrischspeicher mit vier Ebenen 10-13 zum Speichern von Daten, die die verschiedenen Farbkomponenten der anzuzeigenden Signale darstellen. So speichert z.B. die Ebene M0 (10) rote Farbkomponenten, die Ebene M1 (11) grüne Farbkomponenten, die Ebene M2 (12) blaue Farbkomponenten und die Ebene M3 (13) Intensitätskomponenten. Die Daten werden im Auffrischspeicher so gespeichert, daß alle Punkte einzeln adressierbar sind (APA = all points addressable). Bei dieser Anordnung befinden sich in den Ebenen Datenbytes an Positionen, die denen der Bildelemente auf dem Elektronenstrahlbildschirm entsprechen. So werden z.B. beim Start einer Elektronenstrahl(CRT)abtastung vier ausgewählte Bytes gleichzeitig aus identischen Positionen jeder Ebene des Auffrischspeichers gelesen, und zwar jeweils ein Byte von jeder Ebene. Diese Bytes werden normalerweise dazu benutzt, um die Farbe und/oder Intensität der ersten acht Bildelemente des Bildes zu definieren. Anschließend werden die Bytes gelesen, deren Adresse unmittelbar auf die eingangs eingelesene Adresse folgt. Diese Bytes definieren die Farbe und/oder Intensität der nächsten acht Bildelemente des Bildes. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis alle Bildelemente definiert und angezeigt worden sind. Je nach Schärfe des Bildes und Größe des Auffrischspeichers können die Daten für ein Bild entweder im Auffrischspeicher oder einem Teil der darin enthaltenen addressierbaren Positionen gespeichert sein. Im ersten Fall ist die Anfangsadresse eines Bildes auch die erste Adresse jeder Ebene des Auffrischspeichers. Im letzten Fall kann die Anfangsadresse eines Bildes an einer ausgewählten Adresse im Auffrischspeicher gewählt werden. Durch Verändern dieser Anfangsadresse von Bild zu Bild können Schwenk- und Animationsfunktionen durchgeführt werden. Die aufeinanderfolgenden Auffrischspeicheradressen zum Lesen der Bilddaten aus diesem Speicher werden durch eine Elektronenstrahlröhren-Steuereinheit (CRTC) 14 erzeugt und über 20 Adressleitungen 15 dem Auffrischspeicher zugeführt. Die CRT-Steuereinheit 14 kann vom Typ MC6845 sein, der von Motorola Inc. hergestellt wird, und in bekannter Weise von der zentralen Recheneinheit durch Eingangssignale auf Leitungen (nicht dargestellt) gesteuert wird, die Takt- und Steuerleitungen einschließen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die direkten Verbindungen zwischen dem Auffrischspeicher und der zentralen Recheneinheit nicht gezeigt. Diese Verbindungen umfassen natürlich Datenbus- und Adressbusverbindungen möglicherweise zu Adressleitungen 15 über ein Multiplexersystem. Diese Verbindungen erlauben der zentralen Recheneinheit einen Zugriff auf den Auffrischspeicher, um anzuzeigende Daten einzufügen und auf den neuesten Stand zu bringen.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, die die Daten im Auffrischspeicher dazu verwendet, Signale verschiedener Bildauflösungen zu liefern, d.h. sowohl bezüglich der Anzahl der in einem Bild vorhandenen Bildelemente als auch bezüglich der Anzahl der für jedes Bildelement verfügbaren Farben. Als Beispiel werden drei Auflösungen beschrieben, zwischen denen umgeschaltet werden kann. Hierbei liefern die ersten beiden ein Bild mit 640 x 200 Bildelementen und 16 oder 64 Farben pro Element und das dritte ein Bild mit 320 x 200 Bildelementen und 256 Farben pro Element.
• Zunächst zu der Betriebsart, in der das System durch Betriebsartsteuersignale auf Leitung 16 von einem Register 38, welches die Betriebsartsteuersignale aus der zentralen Recheneinheit empfängt und aufnimmt, in die Betriebsart mit 640 x 200 Bildelementen und 16 Farben geschaltet wird. In dieser Betriebsart hat die Auswahlschaltung 17 keinerlei Einfluß auf die sie passierenden Signale. Dementsprechend wird bei jedem Zugriff auf den Auffrischspeicher eine Gruppe von 4 Datenbytes, ein Byte von jeder Ebene desselben, unverändert in die Schieberegister 21 bis 24 übertragen. Die Schieberegister 21 bis 24 werden zusammen durch Zeitgebersignale auf einer Leitung 25 von der CRT-Steuereinheit 14 getaktet, um die empfangenen Bytes zu serialisieren. Die seriellen Ausgabesignale aus den Schieberegistern werden durch Synchronisiertore 26 bis 29 getaktet, um als 4 parallele Biteingabesignale für den Palettenregistersatz 31 zu dienen. Dieser Registersatz umfaßt 16 Register, die von der zentralen Recheneinheit (über nicht gezeigte Daten- und Steuerleitungen) geladen werden können und von den 4 Biteingabesignalen ausgewählt werden. Jedes Register speichert 6 Bits. Die 6 Bitausgabesignale werden einem 6-Bittor 32 zugeführt und von diesem Tor aus, getaktet durch Signale auf Leitung 25, auf ein weiteres 6-Bittor 33 geleitet. Die Ausgänge beider Tore 32 und 33 werden über Leitungen 34 und 39 zu einer Verknüpfungsschaltung 35 geführt. Die Verknüpfungsschaltung empfängt außerdem 4 Bitfarbauswahlsignale aus einem Register 36 über die Leitungen 40. Diese Farbauswahlsignale werden dem Register 36 auf Eingangsleitungen 37 aus der zentralen Recheneinheit zugeführt. Die Verknüpfungsschaltung wird über Leitungen 16 durch Betriebsartsteuersignale des Betriebsartsteuerregisters gesteuert.
• Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Verknüpfungsschaltung 35. Diese Figur zeigt die Tore 32, 33 und Register 36 der Fig. 1 entsprechend mit ihren 6, 6 und 4 Ausgängen 34, 39 bzw. 40. Diese Leitungen sind wahlweise mit 8 Bittoren 45, 46 und 47 gekoppelt, deren 8 Bitausgänge über Leitungen 41, 42 und 43 einem gemeinsamen Ausgang 44 zugeführt werden. In Abhängigkeit von Betriebsartsteuersignalen aus Register 38 (Fig. 1) auf Leitungen 16 liefert eine Auswahlschaltung 48 wahlweise auf einer ihrer 3 Ausgangsleitungen 51, 52 oder 53 ein Ausgangssignal, wodurch eins der Tore 45, 46 oder 47 aktiviert wird. Wenn das Tor 45 aktiviert ist, werden 4 Bits aus Tor 32 und 3 Bits aus Tor 33 den Ausgangsleitungen 44 zugeführt. Wenn jedoch das Tor 46 aktiviert ist, werden 6 Bits aus Tor 33 und 2 Bits aus Register 36 den Ausgangsleitungen 44 zugeführt. Wenn andrerseits das Tor 47 aktiviert ist, werden 4 Bits aus Tor 33 und 4 Bits aus Register 36 den Ausgangsleitungen 44 zugeführt. Diese verschiedenen Ausgangssignale entsprechen den drei Betriebsarten des Systems der Fig. 1, wie sie durch die dem Register 38 zugeführten Betriebsartsignale definiert sind.
• Im folgenden wird erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Ausgangsignale der Verknüpfungsschaltung 35 werden über Leitungen 44 einem Tor 54 zugeführt. Dieses Tor wird entweder mit der Frequenz der Signale auf der Taktleitung 25 der CRT-Steuereinheit 14 oder mit der Hälfte dieser Frequenz getaktet. Diese halbe Frequenz wird durch eine Verriegelungsschaltung 55 erzeugt, die durch die Taktleitung 25 getaktet wird. Der -Q-Ausgang der Verriegelungsschaltung ist auf ihren D-Eingang rückgekoppelt. Der Löscheingang der Verriegelungsschaltung 55 ist mit einer später beschriebenen Bildschirmaktivierleitung (DISPEN) verbunden.
• Eine Auswahlschaltung 56 bestimmt in Abhängigkeit von Betriebsartsignalen des Betriebsartregisters 38, ob Tor 54 mit den Signalen der vollen oder halben Taktfrequenz zu beaufschlagen ist. Wie später deutlich wird, findet das Taktsignal mit der halben Frequenz im Zusammenhang mit den Ausgangssignalen des Tores 45 (Fig. 2) Verwendung, d.h. bei Farbausgangssignalen mit 4 Bits aus jedem der Register 32 und 33, und die volle Taktfrequenz bei den andern Betriebsarten des Systems.
• Die 8 Bitsignale, die das Tor 54 passieren, werden zur Ansteuerung einer Farbsuchtabelle (CLUT) 58 benutzt. Diese umfaßt 256 Register zu je 18 Bits, die durch die 8 Biteingangssignale ausgewählt werden können. Von den 18 Bits jedes Registers steuern 6 einen roten Digital/Analogumsetzer 59, weitere 6 einen grünen D/A-Umsetzer 60 und die übrigen 6 einen blauen D/A-Umsetzer 62, die entsprechend rote, grüne und blaue Analogausgangssignale zum Ansteuern der Elektronenstrahlröhre bereitstellen.
• Wie bereits erwähnt, wird gegenwärtig der Betrieb des Systems mit 640 x 200 Bildpunkten und 16 Farben betrachtet. Diese Betriebsart bedeutet, daß Register 47 (Fig. 2) ausgewählt wurde, Ausgangssignale an die Farbsuchtabelle CLUT 58 mit der vollen Taktfrequenz zu senden, d.h. der Taktausgang der CRT-Steuereinheit 14 wird unverändert auf das Tor 54 gegeben. In dieser Betriebsart liefert das Farbauswahlregister 36 vier Bits zu den Adreßsignalen der Farbsuchtabelle. Diese 4 Bits bleiben für bestimmte Perioden konstant und definieren verschiedene Farbbereiche während derselben. Die restlichen 4 Bits der Farbsuchtabellenadresse kommen aus Register 33 und werden deshalb vom Inhalt der Ebenen des Auffrischspeichers und dem Palettenregistersatz bestimmt. Die Taktfrequenz der CRT-Steuereinheit 14 entspricht der Wiederholfrequenz der Bildelemente auf dem Bildschirm, so daß jede Bildelementzeile auf dem Bildschirm angezeigt wird. Diese Betriebsart, bei der 4 Bits für jeden Bildpunkt variabel sind, liefert 16 verschiedene Farben auf dem Bildschirm.
• In einer weiteren Betriebsart, die eingeschaltet ist, wenn Tor 46 in Fig. 2 ausgewählt ist und erneut die volle Taktfrequenz benutzt wird, werden wiederum 640 x 200 Bildelemente angezeigt. In dieser Betriebsart kommen jedoch nur zwei feste Bits aus dem Farbauswahlregister 36, und das Tor 46 erhält alle 6 Farbbits vom Tor 33. Entsprechend können in dieser Betriebsart mit 6 variablen Bits für jedes Bildelement 64 verschiedene Farben angezeigt werden.
• In dem bisher beschriebenen System stellen der Auffrischspeicher, die parallel/seriellen Schieberegister 21 bis 24, der Palettenregistersatz 31, die Farbsuchtabelle 58 und die Digital/Analogumsetzer 59 bis 61 Teile bereits bekannter digitaler Anzeigesysteme dar.
• Das vorliegende Anzeigesystem unterscheidet sich von denen aus dem Stand der Technik bekannten hauptsächlich durch die Kombination der beiden Tore 32 und 33 in Fig. 1, dem Tor 45 in Fig. 2 und dem Taktfrequenztor 54, Fig. 1, zur Auswahl der Betriebsart. In der vorliegenden Ausführungsform tragen alle diese Komponenten zum Entstehen eines Bildes mit 320 x 200 Bildelementen mit je 256 möglichen Farben bei.
• In der vorliegenden Ausführungsform stellt die Betriebsart mit 320 x 200 Bildelementen die dritte wählbare Betriebsart dar. In dieser Betriebsart ist das Tor 45 (Fig. 2) in der Verknüpfungsschaltung 35 aktiviert, und die halbe Taktfrequenz aus der Verriegelungsschaltung 55 ist durch die Auswahlschaltung 56 zum Steuern des Tores 54 gewählt.
• Bei der dritten Betriebsart werden die Daten aus dem Auffrischspeicher gelesen und mit der vollen Taktfrequenz durch die parallel/seriellen Schieberegister 21 bis 24 und die Tore 26 und 29 geleitet. Die Torausgangssignale adressieren den Palettenregistersatz 31, der seine 6 Bitausgangssignale auf die Tore 32 gibt, von wo sie wiederum mit voller Taktfrequenz an Tor 33 weitergeleitet werden. Je 4 Bits jedes dieser Tore bilden zusammen die 8 Bitausgangssignale des Tores 45 (Fig. 2), welche über Leitungen 44 auf Tor 54 gegeben werden. Dieses Tor arbeitet nun mit der halben Taktfrequenz der bis zu diesem Zeitpunkt durchlaufenen Schaltkreise. Entsprechend kann nur jede zweite Gruppe von 8 Bits aus Tor 45 dieses Tor zum Farbsuchtabellenschaltkreis 58 passieren. In anderen Worten, aus dem Fluß von 6 Bitausgangssignalen vom Palettenregistersatz 31 werden jeweils 4 Bits jedes geradzahligen und ungeradzahligen Ausgangsignals zu je einem Eingabesignal für den Farbsuchtabellenschaltkreis 58 verknüpft. Da es volle 8 variable Bits gibt und keine festen Bits aus Register 36 benutzt werden, adressiert jede Bitgruppe jedes der 256 Register der Farbsuchtabelle 58. Demgemäß kann jedes der angezeigten Bildelemente jede der 256 Farben annehmen. Wenn die Bildschirmabtastung mit derselben Frequenz wie zuvor erfolgt, dann bedeutet eine Halbierung der Frequenz, mit der Tor 54 die Farbsuchtabelle 58 adressiert, daß nur die Hälfte der Bildelemente erzeugt wird. In diesem Fall zeigt die Elektronenstrahlröhre 320 x 200 Bildelemente an, wobei jedes Element aus 256 Farben gewählt wird.
• In obiger Beschreibung wurden die Funktionen und Struktur der Auswahlschaltung 17, Fig. 1, der Einfachheit halber weggelassen. Diese Schaltung ist ein höchst wünschenswerter - wenngleich kein wesentlicher Teil - des Anzeigesystems, der in der Betriebsart mit geringer Bildelementschärfe, die oben als dritte Betriebsart beschrieben wurde, wirksam ist. Wenn man die Speicherplatzerfordernisse des Auffrischspeichers betrachtet, wird klar, daß sich ohne Abänderung des Systems je 2 entsprechende Bits aus jeder der Ebenen 10 bis 13 des Auffrischspeichers je ein Bildelement teilen. In anderen Worten, in jeder Ebene umfaßt jedes gespeicherte Byte ein Viertel der Daten für jedes von 4 Bildelementen. Vorher und in der ersten und zweiten Betriebsart des gegenwärtigen Systems enthielt jedes in einer Ebene gespeicherte Byte je ein Bit jeder der 8 Bildelementdatengruppen. Daher sind Bitmanipulationstechniken erforderlich, um die Daten für ein einzelnes Bildelement zu verändern. Diese Techniken werden jedoch bei der Manipulation von Bitpaaren kompliziert.
• Die Auswahlschaltung 17 erlaubt dem Auffrischspeicher, Bytes in jeder Ebene zu speichern, wobei jedes Byte zwei Datengruppen zu je vier Bits enthält. In der ersten und zweiten Betriebsart läßt die Auswahlschaltung die Daten aus dem Auffrischspeicher ohne Änderung passieren, und diese Bildelementdaten werden dann wie vorher gespeichert, wobei jedes Byte in einer Ebene 8 Bits enthält, die jeweils ein Bit verschiedener Bildelementdaten darstellen. In der dritten Betriebsart werden die Daten als Bytes so gespeichert, daß jedes Byte zwei Gruppen von Bildelementdaten zu je 4 Bits enthält. Diese Bytes werden aus den entsprechenden Positionen aufeinanderfolgender Ebenen gelesen. So wird zum Beispiel, wenn die Position 0 die erste zur Anzeige auszulesende ist, das erste Byte aus Position 0 in Ebene 0, das nächste aus Position 0 in Ebene 1, gefolgt von Position 0 in Ebene 2, usw. gelesen. Sowohl bei Zugriffen der zentralen Rechen- als auch der CRT-Steuereinheit 14 auf den Auffrischspeicher definieren die beiden Adressbits der niedrigsten Ordnung die ausgewählte Ebene, wodurch die Ebenen miteinander verkettet werden.
• Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Auswahlschaltung 17 der Fig. 1. Im oberen Teil der Fig. 3 sind vier Datenspeicherregister 62 bis 65 dargestellt, die zum Datenempfang an die entsprechenden Speicherebenen M0 bis M3 angeschlossen sind. Die Datenspeicherregister sind durch Torgruppen 66 bis 69 oder 70 bis 73 mit den Schieberegistern 21 bis 24 verbunden. Die Signale auf einer Betriebsartwahlleitung 51 (Fig. 2), die für die Betriebsart mit 320 x 200 Bildelementen zu je 256 möglichen Farben erzeugt werden, gelangen zu den Toren 66 bis 69. Die für die anderen Betriebsarten erzeugten Signale (d.h. diejenigen, die auf Leitungen 52 und 53, Fig. 2, erzeugt werden) dienen der Aktivierung der Tore 70 bis 73. In den Betriebsarten mit hoher Bildelementschärfe, d.h. mit 640 x 200 Bildelementen, werden die Signale aus den Registern 62 bis 65 unverändert über die Tore 70 bis 73 zu den Schieberegistern 21 bis 24 weitergeleitet. In der Betriebsart mit geringer Bildelementschärfe läßt jedes Tor 66 bis 69 zwei Bits jedes Registers 62 bis 65 zu jedem der Schieberegister 21 bis 24 durch. In anderen Worten, jedes Schieberegister empfängt 4 Gruppen zu je 2 Bits, die jeweils von einer anderen Speicherebene kommen.
• Die Bitübertragungsanordnung ist in Fig. 4 dargestellt. Diese Figur zeigt die vier Schieberegister 21 bis 24 mit den seriellen Ausgangsleitungen rechts von jedem Register. In jeder Registerstufe der Fig. 4 ist der Dateninhalt mit n/m bezeichnet, wo n die Speicherebene und m die Bitposition eines von dieser Ebene gelesenen Bytes darstellt.
• Wie bereits ausgeführt, wird die Farbe jedes Bildelementes in der Betriebsart mit 320 x 200 Bildelementen durch 8 Bits definiert, die 2 aufeinanderfolgende Gruppen von jeweils 4 Bits aus den Schieberegistern umfassen. Betrachtet man die Bitanordnung der Fig. 4, so erkennt man, daß die ersten beiden Gruppen von jeweils 4 Bits, die aus den Schieberegistern gelesen werden, ein volles Datenbyte aus der Auffrischspeicherebene 0 darstellen. Auf dieses Byte folgen Bytes aus den Speicherebenen 1, 2 und schließlich 3. Die Auffrischspeicherebenen können folglich mit jedem Byte einer Ebene verknüpft werden, das die Daten eines vollständigen Bildelementes enthält. Wie oben erwähnt, enthalten dann die Ebenen aufeinanderfolgende Bytes mit Bildelementen, die jeweils von Ebene 0 bis Ebene 3 und dann wieder zurück zu Ebene 0 gelesen werden.
• In obiger Beschreibung der Fig. 1 wurde erwähnt, daß der DISPEN-Eingang zur Verriegelungsschaltung 55 auf Leitung 57 später beschrieben würde. Dieser Eingang gewährleistet, daß in der Betriebsart mit 320 x 200 Bildelementen die richtigen Signale von den Toren 32 und 33 über die Verknüpfungsschaltung 35 zum Färbsuchtabellenschaltkreis 58 gelangen. Das DISPEN-Signal wird von der CRT-Steuereinheit 14 erzeugt und zeigt den Zeitpunkt an, zu dem der Bildschirm zu aktivieren ist. In anderen Worten, es definiert den Anteil jeder Abtastzeile auf dem Bildschirm, der von den Bildelementen moduliert wird. Um sicherzustellen, daß die richtigen Paare von 4 Bitgruppen benutzt werden, sperrt das DISPEN-Signal die Verriegelungsschaltung bis zum Beginn des anzuzeigenden Teils einer Abtastzeile. Dann wird die Verriegelungsschaltung geschaltet, um durch die Auswahlschaltung 56 ein Torsignal für Tor 54 während des zweiten Zyklus mit voller Taktfrequenz zu erzeugen, d.h. zu einem Zeitpunkt, zu dem Daten durch Tor 32 auf Tor 33 gegeben worden sind. Somit ist das erste Bildelement der Abtastzeile durch die ersten beiden 4 Bitdatengruppen definiert.
• Zusammenfassend wurde ein digitales Anzeigesystem zum Steuern eines Bildschirms mit Zeilenabtastung vorgestellt. Bildelementdaten werden dabei in einem Anzeigespeicher in einer Form gespeichert, bei der alle Punkte adressierbar sind und die Datenanordnung im Speicher den Punktpositionen auf dem Bildschirm entspricht. Während die Zeilenabtastgeschwindigkeit unverändert bleibt, kann der Datenfluß zum Bildschirm mit einer ersten Frequenz oder der Hälfte derselben erfolgen. Bei der ersten Frequenz wird ein Bild hoher Bildelement- und begrenzter Farbauflösung geliefert, während bei der halben Frequenz die Bildelementauflösung halbiert aber die Farbauflösung durch die Benutzung von Paaren von Gruppen aufeinanderfolgender Farbsignale für jedes Bildelement erheblich verbessert wird. Um bei der Betriebsart mit hoher Bildelementauflösung eine effektive Nutzung des Auffrischspeichers zu gewährleisten, wird das bekannte Verfahren des Auslesens von Bytes aus einer Vielzahl von Speicherebenen angewandt, wobei jedes Byte Bits mit einer Farbkomponente der Elemente enthält. Bei der Betriebsart mit geringer Bildelementauflösung entspricht jedes Byte im Auffrischspeicher einem einzigen Bildelement, und die Speicherebenen sind verkettet. Eine Auswahlschaltung zwischen dem Speicher und den parallel/seriellen Umsetzern, die mit den Speicherebenen gekoppelt sind, wird derart geschaltet, daß angemessene Datenpfade zwischen dem Speicher und den Umsetzern gewährleistet sind.
• Zur Beschreibung der verschiedenen Betriebsarten sind zwar bestimmte Parameter benutzt worden, aber es versteht sich von selbst, daß andere Werte, z.B. 640 x 200 Bildelemente, 4 Farben und 320 x 200, 16 Farben ebenfalls verwendet werden können, wenn die Anzahl der Bildelemente in einer Betriebsart doppelt so hoch ist wie in einer zweiten. Bei beiden Betriebsarten sollte die Bildabtastgeschwindigkeit dieselbe sein. Darüberhinaus können durch Veränderung des Systems durch Erhöhung der Torzahl zwischen dem Palettenregister und der Verknüpfungsschaltung Betriebsarten benutzt werden, bei denen sich die Anzahl der Bildelemente um mehr als einen Faktor 2 unterscheiden kann. Zum Beispiel können bei Verwendung 3 derartiger Tore Betriebsarten mit einer ersten Frequenz, der halben und einer viertel Frequenz und entsprechenden Bildelementschärfen benutzt werden.

Claims (7)

1. Digitales Anzeigesystem zum Betrieb eines Bildschirms mit Zeilenabtastung, folgendes umfassend:

einen Auffrischspeicher (10-13) zum Speichern der Bildelementdaten an Positionen, die denen zugeordneter Bildelemente auf dem Bildschirm entsprechen;

Mittel (14) zum Auslesen aufeinanderfolgender Bildelementdatengruppen aus dem Auffrischspeicher mit einer ersten Taktfrequenz;

Mittel (21-24, 31, 58) zum Umwandeln der Datengruppen in Bildelementsteuersignalgruppen zur Anzeige sowie

Schaltmittel (35), die besagte Mittel (21 - 24, 31, 58) von einer ersten Betriebsart, in der jede Datengruppe in eine einzelne dem Bildschirm bei besagter erster Frequenz zugeführte Bildelementsteuergruppe umgewandelt wird, in eine zweite Betriebsart umschalten, in der 2n (wo n eine positive ganze Zahl ist) aufeinanderfolgende Datengruppen zur Erzeugung einer einzelnen Bildelementsteuersignalgruppe zusammengefaßt werden, die dem Bildschirm als n-te Subharmonische besagter Taktfrequenz zugeführt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Umschaltmittel einen ersten Torschaltkreis (32) umfassen, der zum Empfang von Bildelementdatengruppen gekoppelt ist, und einen zweiten angeschlossenen Torschaltkreis (33), der die Ausgangssignale des ersten Torschaltkreises (32) erhält, wobei die ersten und zweiten Torschaltkreise lediglich dazu dienen, die Ausgangssignale des zweiten Torschaltkreises (33) in der ersten Betriebsart zu übertragen und die Ausgangssignale der ersten und zweiten Torschaltkreise in der zweiten Betriebsart zu verknüpfen.

2. Digitales Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem n = 1 ist.

3. Digitales Anzeigesystem nach Anspruch 2 mit einem dritten Torschaltkreis (54), der zum Empfang der Ausgangssignale der Verknüpfungsschaltung angeschlossen ist, wobei der dritte Torschaltkreis mit der ersten Taktfrequenz in der ersten Betriebsart und mit der Hälfte dieser Frequenz in der zweiten Betriebsart getaktet wird.

4. Anzeigesystem nach Anspruch 3, mit einer Farbsuchtabelle (58), die zum Empfang der Ausgangssignale des dritten Torschaltkreises angeschlossen ist, um für den Bildschirm digitale Steuersignalgruppen zu erzeugen.

5. Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, mit einem Palettenregistersatz (31), der zum Empfang aufeinanderfolgender Bildelementdatengruppen aus dem Auffrischspeicher angeschlossen ist und in Abhängigkeit davon Bildelementdatengruppen für den ersten Torschaltkreis erzeugt.

6. Anzeigesystem nach Anspruch 5, bei dem der Auffrischspeicher eine Vielzahl von Farbebenen (40-43) und eine entsprechende Vielzahl parallel/serieller Umsetzer (21-24) umfaßt, die jeweils Datenbytes aus dem Speicher empfangen und von denen jeweils ein serieller Ausgang mit dem Palettenregistersatz gekoppelt ist, wodurch letzterer Datengruppen erhält, deren Bitbreiten zahlenmäßig den parallel/seriellen Umsetzern entsprechen.

7. Anzeigesystem nach Anspruch 6, bei dem der Auffrischspeicher vier Farbebenen und eine Auswahlschaltung (17) aufweist, die zwischen den Auffrischspeicher und die parallel/seriellen Umsetzer gekoppelt ist, wobei die Auswahlschaltung mit den Mitteln zum Umschalten in eine erste Betriebsart verbunden ist, in der jedes aus einer Auffrischspeicherebene gelesene Datenbyte mit dem zu dieser Ebene gehörenden parallel/seriellen Umsetzer gekoppelt ist, und zum Umschalten in eine zweite Betriebsart, in der Bitpaare jedes aus einer Speicherebene gelesenen Bytes in entsprechende Positionspaare in den parallel/seriellen Umsetzern geführt werden, wodurch jeder parallel/serielle Umsetzer zwei Bits jeder Ebene des Auffrischspeichers erhält.