DE3804485A1

DE3804485A1 - Verbessertes gas-plasma-display mit funken-steuereinrichtung

Info

Publication number: DE3804485A1
Application number: DE3804485A
Authority: DE
Inventors: R Richard Carter; Paul B Wood
Original assignee: Compaq Computer Corp
Current assignee: Compaq Computer Corp
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1989-04-06
Also published as: GB8803185D0; IT1226777B; JPS63291092A; IT8847626A0; GB2202661A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Gleichstrom(DC)-Gas-Plasma- Display-Paneel-System zum Einsatz mit einem Personalcomputer, der eine Vielpunkt-Pixelanordnung verwendet, die derart gesteuert werden kann, daß die Intensität oder die Abschat tung eines aktiven Pixels variiert werden.

Herkömmliche Gleichstrom-Gas-Plasma-Display-Technologie beinhal tet ein Display-Paneel, das zwei Glasplatten aufweist, die Stromleiter-Felder bzw. Leiter-Felder haben, die orthogonal angeordnet sind. Diese Leiterfelder sind in einer Gashülle eingekapselt, die an den Berührungsstellen bzw. Schnittstellen mit diesen Feldern Gaszellen bilden. Um die Gaszellen zum Leuchten zu bringen, werden die Reihenelektroden sequen tiell angesteuert bzw. getastet, je eine zu einem Zeitpunkt. Wenn eine zugeordnete Spaltenelektrode erregt wird, wird eine Spannung, die das Ionisationspotential des Gases überschreitet, an den Schnittstellen erzeugt, und eine Gasentladung findet statt.

Wechselstrom(AC)-Gas-Plasma-Paneele sind ebenso verfügbar und wurden in der Vergangenheit verwendet. Die Wechselstrom- Plasma-Paneele unterscheiden sich von der Gleichstrom- Plasma-Paneelen dadurch, daß die Wechselstrom-Plasma-Paneele im wensentlichen drei Signale für Anzeigezwecke (d. h. Schrei ben, Aufrechterhalten, Löschen) verwenden, Die Wechselstrom- Plasma-Paneele sind in der Lage, ein Bild auf dem Bildschirm unter Einsatz einer Aufrechthaltespannung ohne eine kontinu ierliche Adressierung bzw. Ansteuerung der Pixel beizubehalten, die erleuchtet sein sollen. Im Gegensatz dazu können die Gleichstrom-Plasma-Paneele ein Bild auf dem Bildschirm nur so lange halten, wie die Pixel, die erleuchtet sein sollen, adressiert werden.

Gemäß den Eigenschaften des Gas-Plasma-Displays wurde es lange hingenommen, ein 2×2-Punkt-Feld zu verwenden (d. h. vier Schnittstellen oder vier Punkte), um ein einzelnes Pixel in einen Graphikmodus mit niedriger Auflösung zu bilden.

Bekannte Gas-Plasma-Einrichtungen sind nicht dazu fähig, Abschattungen zu erzeugen. Die bekannten Einrichtungen haben im wesentlichen ein Intensitätsniveau. Das Pel-Element (pel) war somit erleuchtet, während das Datenbit 1 bzw. wahr (true) war und ausgelöscht, wenn das Datenbit 0 war.

Die Möglichkeit, die Intensität eines Gas-Plasma-Displays zu variieren, wurde in "An AC Plasma Operating as the CRT Video Display for an IBM PC" bei Criscimagna et al. erläutert. Criscimagna schlägt vor, daß die Helligkeits-Betonung (highlighting) durch eine Abschwächung (dimming) der Pel- Elemente ausgeführt wird, die betont werden sollen. Crisci magna führte dies aus, indem die Pel-Elemente auf die halbe Breite vermindert wurden durch springende Wechselrahmen, und indem das auftretende Flimmern durch einen Typ einer zwei achsigen Wechselabfrage kontrolliert wurde. Criscimagna schlägt vor, daß die Pel-Elemente eines Zeichens abgeblendet werden durch ein Wechselabfragen der Tastlinien. Criscimagna schlägt vor, gerade Pel-Elemente bei geraden Durchläufen bzw. Abtastläufen und ungerade Pel-Elemente bei ungeraden Durchläufen für gerade Rahmen anzuzeigen. Für ungerade Rahmen schlägt Criscimagna vor, die ungeraden Pel-Elemente bei den geraden Durchläufen und die geraden Pel-Elemente bei den ungeraden Durchläufen anzuzeigen.

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Gas-Plasma-Display-Paneel-Steuerung und ein Display-Paneel anzugeben, das fähig ist, verschiedene Abschattungen anzu zeigen, indem die Art variiert wird, in der die Punkte angeordnet sind, um ein Pixel zu bilden, und indem mit einer Rahmen-Geschwindigkeit das Aufleuchten der Punkte, die normalerweise ein aktives Pixel aufweist, geändert wird. Diese Änderung der Punkte ergibt auch eine scheinbare Abschattung durch ein "Befunken (sparkling)" der Punkte, die das Pixel bilden. Die verschiedenen Abschattungen, die erreicht werden können, werden als Antwort auf das Farb-Attri but angezeigt, das in der Anwendungssoftware untergebracht ist, die typischerweise auf diesen Typen von Personalcompu tern läuft.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gas-Plasma-Paneel zu liefern, das in der Lage ist, Graphiken verschiedener Abschattungen anzuzeigen. Die Graphiken verschiedener Abschattungen werden angezeigt als Antwort auf eine Kunden-Gate-Array-Steuereinrichtung, die in der Lage ist, das in der Software untergebrachte Farb-Attribut zu interpretieren und eine Zeichen-Funken-Steuereinrichtung zu implementieren, die das Auftreten einer unterschiedlichen Abschattung durch eine diskrete Änderung des Aufleuchtens der vier Punkte eines einzelenen Pixels bewirkt.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kompati bilität mit dem IBM-Computer-Farb-Graphik-Adapter (CGA) und dem Monochrom-Display-Adapter (MDA) herzustellen, während gleichzeitig Information auf dem Glasplasma-Paneel angezeigt wird. Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren anzugeben, um Kompatibilität mit dem CGA und den Monochrom-Display-Modi zu erreichen, ohne die Notwendigkeit, Applikationssoftware neu zu schreiben, die für Personalcom puter geschrieben worden ist, welche eine CRT-Display anstatt des Gas-Plasma-Display-Paneels verwendeten.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm des Video-Steuerungs- Boards des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt ein Teil-Verbindungsdiagramm des Gate-Arrays und des Video-RAMs (video random access memory) des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegen den Erfindung; die

Fig. 3A und 3B zeigen Teilpläne der logischen Schaltung für den Gas-Plasma-Modus für niedrig auflösende Graphik (d. h. 23×200) des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist ein Auschnitt der logischen Schaltung zum Zählen der geraden und ungeraden Display-Rahmen im bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Das Display-Paneel im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein 640×400 Punkt-Gleichstrom-Gas-Plasma-Display-Paneel. Das Display-Paneel ist betriebsmäßig mit einem Display- Steuerungs-Board verbunden, das aus einem Kunden-Gate-Array, einem Display-Speicher-RAM, einem Zeichenerzeuger-RAM oder ROM oder einem "Fakeout"-Parameter-PROM besteht. Die Display- Steuereinrichtung stellt die Kompatibilität mit dem IBM-PC-Display-Modi (oder zu Kompatiblen aufgebaut nach diesem PC-Standard) her und erlaubt die Option, die Modi auszudehnen durch Neuprogrammierung der Hardware. Die Verbindung der verschiedenen Komponenten ist in Fig. 1 dargestellt.

Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung ist derart ausgelegt, daß ein Gas-Plasma-Display zwei Betriebs weisen für Text und Graphik unterstützt. Die Display-Steuer einrichtung kann das Plasma-Display antreiben, indem entweder ein Monochrom-Display-Adapter (MDA) oder ein Farb-Graphik-Adapter (CGA) nachgebildet werden. Zusätzlich kann die hierin beschriebene Display-Steuereinrichtung ein externes Farb-CRT als einen CGA-Monitor unterstützen.

Eine Kunden-Gate-Array-Steuereinrichtung besorgt die gesamte Zeitgebung und die Steuerung des Display-Steuerungs-Boards und des Plasma-Display-Planeels.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat das Display-Steuerungs-Board 32 Kbyte an Bildspeicher auf dem Board, und es enthält einen auf einem RAM basierenden Zeichengenerator. Der auf dem RAM basierende Zeichengenerator erlaubt es, Software zu laden und wechselnde Zeichensätze anzuzeigen. Als Alternative kann der Standard- Zeichensatz in den RAM geladen werden aus den Zeichen-"Nach schlag (Look-up)"-Tabellen, die in einem im System ROM abgespeicherten BIOS untergebracht sind.

Um ein Plasma-Display mit ähnlichen Eigenschaften wie das herkömmliche CRT-Display mit Standard-Anwendungssoftware, geschrieben für das CRT-Display, zu erreichen, enthält die Display-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung einen CRT-Plasma-Umwandlungs-PROM (Programable Read-only Memory) (auch bezeichnet als "fakeout" PROM), der die Unterschiede zwischen dem Plasma-Paneel und dem CRT erkennbar für die Anwendungssoftware macht.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 werden die nachfolgenden Haupt komponenten dargestellt:

1. Gate-Array-Steuereinrichtung
2. Video-Display-Speicher (RAM)
3. Zeichengenerator-Speicher (RAM)
4. CRT/Plasma-Umwandlungs-PROM.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Display-Steuerein richtung entweder dazu verwendet werden, einen CRT-Monitor oder ein Gas-Plasma-Display anzutreiben. Die Verbindung zwischen der Display-Steuereinrichtung und dem Plasma-Paneel wird mit Hilfe eines 20stiftigen Signalsteckers ausgeführt. Das Kontroll-Adressen- und Datenbus-Interface zwischen der Zentralen Recheneinheit (CPU) und der Display-Steuereinrichtung wird mit Hilfe eines 50stiftigen Bus-Steckers ausge führt.

Ein 64 K×4 dynamischer RAM (DRAM) auf dem Display-Steue rungs-Board wird eingesetzt, um die 32 Kbytes des Display- Speichers bereitzustellen. Der DRAM wird seriell adressiert, 8 Bits auf einmal in zwei 4-Bit-Abschnitten (nipples), da der Display-Speicher als 32 K×8 Feld organisiert ist. Die Video-Steuereinrichtung ist in der Lage, entweder im ausge dehnten Modus oder im Normal-Modus zu arbeiten. Der ausge dehnte Modus wird ausgeführt, indem das Betriebsart-Wahl register gesetzt wird. Bei dieser Betriebsart sind die vollen 32 Kbytes des Display-Speichers verfügbar. Mit dem ausgedehnten Modus-Bit-Reset wird effektiv nur die Hälfte des Display-Speichers verwendet. Deshalb wird der Display- Speicher zweifach aufgeteilt angesteuert (dual-mapped) in Blöcken von 16 Kbytes.

Nach Fig. 1 ist der Zeichengenerator ein 8 K×8 Bit, hochgeschwindigkeitsstatischer RAM, der sowohl einen Haupt zeichensatz und einen Wechselzeichensatz enthält. Die Zeichensätze werden vom System BIOS in den RAM beim Anfahren geladen. Auf den Zeichengenerator-RAM wird mit Software zugegriffen, indem ein Bit des ausgedehnten Modus-Auswahlregisters gesetzt wird und die Bild-RAM-Adresse adressiert wird. Der Zeichengenerator-RAM enthält nur zwei Zeichensätze zu irgendeiner gegebenen Zeit (z. B. den Haupt zeichensatz und den Wechselzeichensatz). Der Hauptzeichen satz wird immer verwendet. Der Wechselzeichensatz kann für betonte Zeichen eingesetzt werden, wenn der Wechselcharak tersatzmodus in den ausgedehnten Modus-Auswahl-Register ausgewählt wird.

Es besteht auch die Fähigkeit, die Zeichensätze neu zu programmieren. Der Haupt-Zeichen-Satz und der Wechsel-Zeichen- Sazt werden sowohl im Plasma-Zeichen-Zellenformat als auch im CRT-Zeichen-Zellenformat angezeigt. Die Zeichensätze müssen immer dann neu geladen werden, wenn das Display zwischen dem inneren Plasma-Modus und dem äußeren CRT-Modus umgeschaltet wird. Dieses Neuladen des Zeichensatzes wird von Software-Befehlen an die Gate-Array-Steuereinrichtung ausgeführt, der zu dem Zeitpunkt initialisiert werden kann, wenn der Display-Typ ausgewählt wird (oder die Wahl des Display-Typs wird geändert).

Im Plasma-Modus wird ein 8×16 Zeichen-Zellenformat in den 80×25-(CGA und MDA)-Text-Modus und den 40×25-(CGA)-Text- Modus eingesetzt. Ein 8×8-Zeichen-Zellenformat wird verwendet, wenn das Plasma-Paneel im 80×40-(CGA und MDA)-Text-Modus und im 80×50-(CGA und MDA)-Text-Modus ist. Eine Auswahl des CRT-Modus ergibt im Display nur ein 8×8- Zeichen-Zellenformat.

Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin dung ist der CRT-Plasma-Umwandlungs-(fakeout)-PROM. Wie vorher erwähnt, ist eine Kompatibilität zwischen dieser Erfindung und Maschinen früherer Generationen notwendig mit Hinsicht darauf, daß der gegenwärtig aufgebauten Basis von Benutzern ermöglicht wird, diese Erfindung zu benutzen, ohne die Flexibilität irgendeine ihrer bestehenden Anwendungs software und Datenbasen zu verlieren. Der CRT/Plasma-Umwand lungs-PROM ermöglicht diese Eigenschaft. Der Umwandlungs- oder fakeout-PROM wandelt die Standard-CRT-Steuerungs-Para meter-Daten von der CPU so um, daß die Daten den richtigen Wert zur Anzeige auf dem Plasma-Paneel haben. Das Umwandlungs- PROM in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein 512 byte×8 bit bipolarer PROM.

Das Plasma-Display erfordert eine andere Programmierung des CRT-Steuerungs-Registers als für eine CRT. Der Umwandlungs- PROM garantiert eine maximale Kompatibilität, indem die CRT-Steuerungs-Daten derart umgewandelt werden, daß die Daten für das Plasma-Display verwendbar sind. In dem Plasma- Modus werden die von der CPU erhaltenen CRT-Steuerungs-Daten vom Umwandlungs-PROM beeinflußt und korrigiert für den Gebrauch für das Plasma-Display. In dem CRT-Modus werden die CRT-Steuerungs-Daten direkt von der CPU empfangen und der Umwandlungs-PROM wird umgangen. Im Plasma-Modus werden die CRT-Steuerungsdaten von der CPU zum Umwandlungs-PROM gesendet und dann zu den Display-Registern.

Die Gate-Array-Steuereinrichtung besorgt die gesamte Zeitge bung und alle Kontroll-Funktionen für das Display-Steuerungs- Board und das Plasma-Display-Paneel. Zusätzlich stellt das Gate-Array die volle Kompatibilität mit den MDA- und den CGA-Standard-Display-Betriebsarten her.

Das Gate-Array beinhaltet die folgenden Funktionen:

1) 6845-Type-CRT-Steuereinrichtung;
2) Alle Adressendekodier- und -Controll-Register für die Video-Funktionen;
3) Zeichen-Generator RAM-Interface;
4) Farb-Zuordnungs-Logik;
5) CRT/Plasma-Umwandlungs-ROM-Interface;
6) Intensitäts-Zuordnungs-Logik;
7) Plasma- und CRT-Treiber-Logik;
8) Bildschirm-Hell/Dunkel-Pausen-Logik (Screen blank timeout logic);
9) Zeitgeber; und
10) Video-Speicher-Steuereinrichtung.

Die Display-Betriebsarten, aufgelistet in der Tabelle I, werden von der Gas-Plasma-Display-Steuereinrichtung und dem Display-Paneel der vorliegenden Erfindung aufgelistet.

Tabelle 1 Display-Betriebsarten

1) 40 × 25 Text
2) 80 × 25 Text
3) 320 × 200 Graphik
4) 640 × 200 Graphik
5) IBM einfarbiger Text
6) 640 × 400 Graphik
7) 80 × 40 Text
8) 80 × 50 Text
9) 40 × 40 Text
10) 40 × 50 Text

Die Display-Steuereinrichtung des bevorzugten Ausführungs beispiels unterstützt das Plasma-Display bei allen der oben aufgelisteten Betriebsarten, jedoch unterstützt die Steuereinrichtung nur die Betriebsarten, aufgelistet in Tabelle II (unten) bei einem CRT-Display:

Tabelle II

1) 40 × 25 Text
2) 80 × 25 Text
3) 320 × 200 Graphik
4) 640 × 200 Graphik

Text-Displays sind zeichenorientiert. Die Punktmuster für das Display sind in einem Zeichen-Generator-RAM abgespeichert. Die Zeichen-Nachschlag-Tabellen des System-BIOS werden in den RAM geladen und dort bereits für einen Zugriff gehalten, solange der Computer eingeschaltet ist. Im Falle, daß ein Zeichen angezeigt werden soll, kann auf das zugeordnete Punktmuster für ein bestimmtes Zeichen zugegriffen werden.

Graphik-Displays sind Pixel-orientiert. Ein Pixel ist das kleinste, steuerbare Display-Element, d. h. ein einzelner Punkt oder eine Gruppe von Punkten auf dem Bildschirm. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Pixel eine Gruppe von vier Punkten im Graphik-Modus mit niedriger Auflösung (d. h. 320×200) auf. In der CGA-Betriebsart ist die Farbe jedes Pixels im Video-Speicher spezifiziert. Für Textanzeigen verwendet das Display-Steuerungs-Board zwei Byte des Video-Speichers, um jedes Zeichen zu definieren, z. B. ein Zeichen-Byte und ein Attribut-Byte. Bei graphischen Anzeigen verwendet das Display-Steuerungs-Board den Video- Speicher als Quelle von Mustern, die gezeigt werden sollen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Text-Be triebsarten, die in der Tafel I aufgelistet sind, von dem BIOS und dem Gate-Array-Controller unterstützt. In der Plasma-Betriebsart ist das Zeichen-Satz-Format 8×16 Pixels oder 8×8 Pixels. Im CRT-Modus ist das Zeichen-Satz-Format 8×8 Pixels.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der 320×200 Graphik-Modus, aufgelistet in Tafel I oben, vom BIOS und der Gate-Array-Steuereinrichtung unterstützt. In diesem Graphik-Modus wird Software geschrie bener Text aus den Zeichentafeln in dem BIOS-ROM herausge nommen und in den Video-RAM eingeschrieben. Graphische Information und Textinformation wird aus dem Video-RAM gelesen und auf dem Plasma-Paneel angezeigt. In dem 320×200 Graphik-Modus auf dem Plasma-Display definieren zwei Daten-Bits ein einzelnes Pixel. Die Gate-Array-Steuereinrichtung ordnet einem Pixel eine 4-Punkt-(2 horizontal×2 vertikal Punkte)-Konfiguration, was von der Art abhängt, wie die zwei Daten-Bits gesetzt sind. Das das Plasma-Display die Vier-Farben-Fähigkeit einer Farb-CRT nicht nachahmen kann, gibt dies Zuordnung eine graphische Unterscheidbarkeit in der Plasma-Betriebsart für den Betrachter. Die graphische Unterscheidbarkeit wird durch eine leichte Abschattung des Zeichens und nicht durch eine Farbunterscheidbarkeit auf dem Plasma-Paneel ausgeführt. Die Zeichen-Abschattung wird durch eine Kombination des Punktmusters und des Pixel-Funkens erzeugt. Der Pixel-Funkten-Effekt wird durch ein mit einer Rahmengeschwindigkeit wechselndes Aufleuchten der Punkte erreicht, die normalerweise ein aktives Pixel aufweist.

Der 640×200 Graphik-Modus nach Tafel I oben wird von dem BIOS und der Gate-Array-Steuereinrichtung unterstützt. In diesem Graphik-Modus wird ein Software-geschriebener Text aus den Zeichentafeln in den BIOS-ROM herausgenommen und in den Video-Speicher eingeschrieben. Die graphische Information und die Textinformation wird aus dem Video-Speicher ausgele sen und auf einem Plasma-Paneel angezeigt. Die Daten werden auf dem Plasma-Display durch ein einziges Pixel angezeigt, das durch ein Daten-Bit definiert ist. Dieses Pixel besteht aus 2 Punkten, die in einem Feld von einem horizontalen Punkt×2 vertikalen Punkten angeordnet sind.

Der 640×400 Graphik-Modus in Tafel I oben (die Betriebsart mit hoher Auflösung) ist nur für das Plasma-Display-Paneel verfügbar und wird von der Gate-Array-Steuereinrichtung und dem BIOS unterstützt. In dieser hochauflösenden Betriebsart definiert 1 Bit 1 Pixel. In dieser hochauflösenden Betriebs art ist 1 Pixel äquivalent zu einem einzelnen Punkt.

Wie oben angegeben, weist das Gas-Plasma-Display-Paneel ein Feld von Leiter-Schnittstellen auf. In der vorliegenden Erfindung zählt die Plasma-Display-Einheit 640×400 Punkte. Jeder Punkt kann durch ein Überschreiten des Ionisationspo tentials des Gases bei den Leiter-Schnittstellen einzeln zum Leuchten gebracht werden. Für die graphische Betriebsart mit niedriger Auflösung (d. h. 320×200), die einzelnen Punkte werden in typischer Weise in einer 2×2 Matrix angeordnet, und in den bekannten Einheiten wird die 2×2 Matrix, behandelt als ein Pixel, betrachtet als ein einzeln adres sierbares Element. Somit bringt die Mehrzahl der bekannten Einheiten die ganze 2×2 Matrix (d. h. vier Punkte) zum Leuchten, wann immer das Pixel aufleuchten soll. Oder diese Einheiten haben eine vorausgewählte Anordnung von Punkten, die für alle abgetasteten Rahmen zum Leuchten gebracht werden sollen. Diese Verfahren zum Aufleuchten der 2×2 Matrix liefern scheinbare Abschattungen ohne eine vollstän dige Nachahmung des CGA-Modus.

Die Behandlung einer 2×2 Matrix als einzelnes Pixel wird ebenfalls durch Software-Betrachtungen vorgegeben. Da die meiste Applikationssoftware für die Personalcomputer-Industrie von unabhängigen Software-Schreibern (d. h. nicht verbunden mit dem Computer-Hersteller) geschrieben wird, ist es notwendig, daß neue Personalcomputer ein Mindestmaß an Kompatibilität mit den vorhergenden Maschinen aufrechter halten. Im Fall des Gas-Plasma-Displays haben die vorherge henden Maschinen Kathodenstrahlröhren (CRT). Die CRT-Displays haben typischerweise ein 630×200 Feld. Mit der Einführung des Gas-Plasma-Displays mit einem größeren Feld haben die Computer-Hersteller die notwendige Kompatibilität durch Gleichsetzen eines Pixels mit einem 2×2-Punkt-Feld verwirk licht.

Die Ausführung eines 2×2-Punkt-Feldes als ein einzelnes Pixel erlaubt, daß Software, die für vorhergehende Maschinen geschrieben wurde, auf Computern mit einem Gas-Plasma-Display ohne jeden Ausgleich für das größere Display verwendet werden kann. Jedoch ergibt diese Gleichheit eine Behandlung des 2×2-Feldes als ein einzeln adressierbares Element, das deshalb auch ein einzelnes unteilbares Element ist.

Von besonderem Interesse in der vorliegenden Erfindung ist der 23×200 Graphik-Modus. Die Abschattung der Pixel wird im 300×200 Graphik-Modus ausgeführt. Andere Display-Betriebs arten der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung verwenden die bekannten Methoden, indem einzelne Punkte als unteilbare Pixel adressiert werden, und machen keine Unter scheidung beim Aufleuchten von einzelnen Punkten innerhalb des Pixels.

Die Plasma-Paneel-Display-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung bildet, abhängig vom Setzen der zwei Anzeigedaten- Bits, ein Pixel in einer 4-Anzeigenpunkt-Konfiguration ab. In dieser Betriebsart definieren zweit Bits ein Pixel. Die Bits 4 und 5 des Farb-Auswahl-Registers können verwendet werden, um die Abbildung des Pixels auf die 4-Punkt-Konfi guration auf dem Plasma-Paneel auszuwählen. Die Tabelle III (siehe unten) stellt die Pixel-Punkt-Zuordnungs-Anordnung für die Funkenanzeige in der bevorzugten Ausführungsform dar.

In der Tabelle III stellen die Bits, die unter der Über schrift "Anzeigedaten-Bits" ein Paar von Bits dar, die in dem Displayspeicher abgespeichert sind. Dieses Paar von Bits definieren die Punkte des Pixels, welche aufleuchten sollen. Bekannte Plasma-Paneel-Einheiten vernachlässigen das Farb-Attribut,

Tabelle III

das in der Anwendungs-Software untergebracht ist. Im wesentlichen werden die Farb-Attribute in diesen bekannten Einheiten auf einen Wert 0-0 gesetzt für die Bits 4 und 5 (siehe Spalte III-1 in Tabelle III). Mit einem festgesetz ten Wert 0-0 für die Bits 4 und 5 ist die Paneelanzeige im wesentlichen auf ein 2-Bit-Wort zurückgeführt. Mit einem Ersatzwert bzw. festgelegten Wert für 0-0 für die Bits 4 und 5 können vier mögliche Intensitäten mit einem 2-Bit-Wort erreicht werden. Diese vier möglichen Kombinationen sind in der Spalte III-1 in Tabelle III) dargestellt. Diese vier Muster werden identisch getastet für gerade und ungerade Rahmen.

Die vorliegende Erfindung erreicht die vier Intensitäten dargestellt in Spalte III-1, indem ein Wert 0-0 den Bits 4 und 5 des 3D9h Registers (Farbregisters) zugeordnet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch zwölf andere Kombina tionen (z. B. 16 ganze Kombinationen, nur 10 visuell wahr nehmbare Kombinationen in Wirklichkeit) durch verschiedene Kombinationen von Einsen und Nullen für die Bits 4 und 5 in dem 3D9h Register erreichen. Die 16 Intensitäten sind in der Tabelle III, jeweils vier pro Spalte in den Spalten III-1, III-2, III-3 und III-4 dargestellt.

Zusätzlich bringt die vorliegende Erfindung verschiedene Kombinationen der vier Punkte für die Display-Daten-Bit- Werte 0-1 und 1-0 für ungerade und gerade Auffrisch-Rahmen zum Leuchten, um den vorher erwähnten Pixel-Funken-Effekt zu erreichen. Diese unterschiedlichen Kombinationen sind in den Spalten III-3 und III-4 für die Display-Daten-Bit-Werte 0-1 und 1-0 gezeigt. Das Aufleuchten von verschiedenen Kombina tionen von Punktmustern für Display-Daten-Bit-Werte 0-1 und 1-0 in den Spalten III-3 und III-4 für ungerade und gerade Auffrisch-Rahmen ergibt einen visuell wahrnehmbaren Unter schied von den 4-Punkt-Kombinationen, die in Spalte III-2 für Display-Daten-Bit-Werte 0-1 und 1-0 gezeigt sind.

Die Auffrischgeschwindigkeiten sind schnell genug, so daß kein belästigendes Flimmern vom Computerbenutzer bemerkt wird. Obwohl kein Flimmern vom Benutzer bemerkt wird, ergeben die unterschiedlichen Kombinationen, die in den Spalten III-2, III-3 und III-4 für Display-Daten-Bit-Werte 0-1 und 1-0 gezeigt werden, eine visuell wahrnehmbare "Befunkung", die den Benutzer die Wahrnehmung einer leichten Abschattung der 2×2 Matrix (4 Punkte=1 Pixel) vermittelt. Diese schwache Abschattung ist im wesentlichen das Äquivalent zu der Abschattung, die auf einem CRT durch Kombinationen von verschiedenen Farben ausgeführt wird.

Wie oben diskutiert, werden die Farb-Attribute in der vorliegenden Erfindung dazu benutzt, Abschattungen anzuzeigen. Die Farb-Attribute werden auf diese Art verwendet, da das Gas-Plasma-Display gegenwärtig nicht in der Lage dazu ist, Farben anzuzeigen, wie sie normalerweise mit einem Farb-CRT in Verbindung gebracht werden. Das Farb-Attribut wird in eine Pixel-Intensität umgesetzt, wie in der Tabelle III gezeigt ist. Nach der Tabelle III liefern die Bits 4 und 5 des Farb-Registers Mittel, um die Intensität der Pixel zu ändern.

Für Farb-Register-Bits 4 und 5, die gleich 0 sind, ist das Punktmuster, gezeigt in Spalte III-1, ausgewählt. Für eine CRT, wenn keine Farbe in der Applikations-Software ausgewählt wird, sind die Display-Daten-Bits auf 0 und 0 gesetzt. Die Display-Daten-Bit-Werte werden auf 0 und 1 gesetzt, wenn die Farbe rot ausgewählt wird. Wenn die Display-Daten-Bit-Werte auf 1 und 0 gesetzt werden, dann ist die Farbe grün ausge wählt. Wenn die Display-Daten-Bit-Wert auf 1 und 1 gesetzt sind, dann werden die Farben rot und grün ausgewählt. Das Blau-Farben-Bit ist Bit 5 des Farb-Registers, wie oben in der Tabelle III gezeigt wird. Schließlich kann die Inten sität des Pixels gekippt bzw. umgeschaltet werden, indem das Bit #4 des Farb-Registers gekippt wird, das auch als Inten sitäts-Bit bekannt ist. Hintergrundfarben werden in der Plasma-Betriebsart nicht eingesetzt. In den 320×200 Graphik-Modus wird der Text aus den Nachschlag-Zeichen-Tafeln in dem System BIOS, das in dem ROM abgespeichert ist, in den Video-RAM eingeschrieben. Diese Betriebsart zeigt 320 Pixel horizontal×200 Pixel vertikal an. Für den Plasma-Modus bildet die Display-Steuereinrichtung ein Pixel in eine 4-Punkt-Konfiguration, abhängig vom Setzen der zwei Display- Bits ab. Diese Bits werden von den Bits 4 und 5 hintereinander modifiziert, die in dem Farb-Register gesetzt sind, das in der bevorzugten Ausführungsform als 3D9h definiert ist. In dieser Betriebsart definieren zwei Display-Daten-Bits ein 4-Punkt-Pixel.

Das Farb-Register (3D9h) funktioniert sowohl im Plasma-Modus als auch im CRT-Modus, aber nur im CGA-Display-Modus (nicht im MDA-Modus). Die scheinbare Farbe, erreicht durch die Abschattung auf dem Plasma-Paneel ist ein Ergebnis der Variation der Intensität und der Anordnung der Punkte. Das ändert das Erscheinen des Pixels durch eine Änderung des Musters und des Aufleuchtens, mit wechselndem Rahmen, der Punkte, die das Pixel bilden. Das Verursachen des Auf tretens einer unterschiedlichen Punktanordnung gibt einem Benutzer die Wahrnehmung, daß das Aufleuchten der Punkte geändert wird, die das Pixel bilden. In Wirklichkeit ändert sich die Punktintensität nicht; nur die Punktanordnung und das Punktmuster ändern sich.

Die auf dem Bildschirm gezeigte Anordnung der Punkte ist ein Ergebnis der Farb-Register-Werte und der Display-Daten-Bit- Werte, die in dem Videospeicher für jede Display-Stelle spezifiziert sind. Für CRT-Displays in den zwei Graphik-Modi können entweder zwei oder vier Farben zu einem Zeitpunkt gezeigt werden. Für CRT-Displays in den Text-Betriebsarten können gleichzeitig 16 Vordergrund- und 16 Hintergrundfarben angezeigt werden. In der Plasma-Betriebsart können nur zwei scheinbare Vordergrund- und Hintergrundfarben simuliert werden, indem unterschiedliche Intensitätspegel für jede angegeben werden. Im 320×200 Graphik-Modus sind die Hintergrundfarben auf dem Plasma-Display-Paneel immer weggeschaltet (OFF) und die Farb-Auswahl-Bits spezifizieren unterschiedliche Abbildungen für den 320×200 Graphik-Modus. Tabelle IV unten legt die Bit-Einstellung für das Farb- Register dar.

Tabelle IV

1. Das ist Bit 4, gezeigt in Tabelle III.
2. Das ist Bit 5, gezeigt in Tabelle III.

Zur Erinnerung: Die Bits 3, 2, 1 und 0, die die Hintergrund farben repräsentieren, werden nicht im Plasma-Modus einge setzt.

In Fig. 2 ist das Gate-Array als Einrichtung U 7 gezeigt.

Das Gate-Array ist mit der CPU (d. h. in dieser besonderen Ausführungsform ein Intel 80286 Mikroprozessor) mit Hilfe von Leitungen, dargestellt in Fig. 2, verbunden.

Das Gate-Array ist auch mit dem Video-RAM, Einrichtung U 1, betriebsmäßig verbunden. Das Video-RAM speichert Daten, die von Applikations-Software durch Anzeige auf dem Plasma-Paneel oder dem CRT gesendet werden.

In den Fig. 3A und 3B ist der Punkt-Zuordnungs- und Funkten-Logik-Schaltkreis für den 320×200 Graphik-Modus für das Plasma-Paneel gezeigt. Die Logikschaltung in Fig. 3A und 3B sind in dem Gate-Array enthalten. Jedoch ist der Schaltkreis in den Fig. 3A und 3B in diskreten Komponenten angegeben, um eine Hilfe im Verständnis dieser Erfindung zu geben. Die Daten vom Video-RAM werden von einem 4-Bit- Zwischenspeicher (latch) 25 empfangen. Die Daten werden gleichzeitig in vier Bits bearbeitet. Die Bits sind willkür lich bezeichnete Bits 0 bis 3. Die Bits werden in die logischen Schaltungen taktweise eingelesen, die durch Flächen umgeben mit gebrochenen Linien dargestellt sind. Diese Flächen wurden willkürlich mit 26, 27, 28 und 29 bezeichnet. Die Flächen 26, 27, 28 und 29 sind den Bits 0, 1, 2 bzw. 3 zugeordnet. Das Signal DTACLK wird mit einer 4- MHz-Taktrate in den 4-Bit-Zwischenspeicher 25 eingelesen. Die logischen Schaltungen, vertreten durch die mit 26, 27, 28 und 29 bezeichneten Flächen, werden umgangen (bypassed), wenn der Computer in einer anderen CRT-Betriebsart oder Plasma-Betriebsart als der 320×200 Graphik ist.

Nach Fig. 3A und 3B werden vier Daten-Bits parallel in Gruppen von zwei Bit verarbeitet, um vier hintereinander folgende Punkte für das Plasma-Paneel zu erzeugen. Diese vier Bits sind in den Leitungen 30, 31, 32 und 33 als die Bits 0, 1, 2 bzw. 3 gezeigt.

Die logische Schaltung 26 ist der logischen Schaltung im Rahmen 28 äquivalent. Ähnlich ist die logische Schaltung im Rahmen 27 zur logischen Schaltung im Rahmen 29 äquivalent. Jedoch bearbeiten die Rahmen 26 und 27 die Bits 0 und 1 und die Rahmen 28 und 29 bearbeiten die Bits 2 und 3 der vier Bits, die in dem 4-Bit-Zwischenspeicher 25 gespeichert sind.

Die logischen Schaltungen in den Rahmen 26, 27, 28 und 29 werden verwendet, um die folgenden Eingangssignale abzu arbeiten:

A) zwei Daten-Bits vom Register 25;
B) das Farben-Register Bit 5,
C) das Farben-Register Bit 4,
D) Abtastlinien-Information, und
E) die gerade/ungerade Rahmeninformation.

Das globale oder Farb-Bit, d. h. Bit 5 des Farb-Registers (3D9h) steht auf Leitung RG.GCR <5< zur Verfügung. Das Intensitäts-Bit, d. h. Bit 4 des Farb-Registers 3D9h, ist auf Leitung RG.GCR <4< zugeführt. Ungerade und gerade Abtast linien-Information ist auf Leitung bzw. Linie MR.LSL <0< zugeführt, während ungerade und gerade Rahmeninformation auf den Leitungen, die mit "ODDFRAME" bzw. "EVN-FRAME" bezeich net sind, zugeführt wird.

Die Ausgangs-Bits 0, 1, 2 und 3 auf den Leitungen 30, 31, 32 und 33 können direkt dem Plasma-Paneel für den 320×200 Graphik-Modus zugeführt werden. Es wird zusätzliche Logik in erster Linie verwendet, um Text zusammen mit einer der folgenden Graphik-Informationen (a) 640×200, und (b) 640×400 oder (c) 320×200 auf einem einzigen Video-Daten strom unterzubringen bzw. zu integrieren. Die Logik-Schaltun gen in Rahmen 26, 27, 28 und 29 binden die Daten-Bits vom Zwischenspeicher 25 mit den Farb-Register-Bits 4 und 5 der Abtast-Linien-Information (d. h. ungerade oder gerade Abtast- Linie) und die ungerade/gerade Rahmeninformation, um die Punktanordnung und den Punkteffekt, gezeigt in Tabelle III, zu erzeugen.

Wie in Tabelle III gezeigt wird, erscheint das Aufleuchten von unterschiedlichen Punktmustern entsprechend den gegebe nen Display-Daten-Bit-Werten für ungerade und gerade Rahmen. Zusätzlich ändert sich das Aufleuchten der verschiedenen Punkte entsprechend den gegebenen Display-Daten-Bit-Werten als eine Funktion der Abtastlinien (d. h. der ungeraden oder geraden Abtastlinien).

Speziell bezugnehmend auf die Tabelle III oben werden einige der einzigartigen und neuen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Tabelle III gibt die Punktmuster wieder, die von der vorliegenden Erfindung in der Graphik betriebsart niedriger Auflösung (d. h. 320×200) erzeugt werden.

Die Tabelle III stellt die Punktmuster dar, die für ein einzelnes Pixel von der Schaltung erzeugt werden wie in den Fig. 3A und 3B für die verschiedenen Kombinationen der Display-Daten-Bit-Werte und der Farb-Register-Werte darge legt ist. Die Tabelle III stellt auch die Punktmuster für ein einzelnes Pixel sowohl für gerade und ungerade Rahmen- Auffrischung als auch für ungerade und gerade Abtastlinien dar.

Die Änderungen in den Punktmustern für gegebene Display-Daten- Bit-Werte erzeugen einen Befunktungseffekt für jedes Pixel (4-Punkt-Matrix), wenn die bevorzugte Ausführungsform in der niedrigauflösenden Betriebsart ist (d. h. 320×200 Graphik- Betriebsart).

In Fig. 4 ist die Gerade/ungerade-Rahmen-Zählungs-Schaltung (logic) gezeigt. Drei Eingangssignale sind auf den Leitungen 34, 35 und 36 zugeführt, die "Schalten des Resets (Power on Reset)" (VS.RST*). "Vertikaler Syncimpuls" (BUFVSYNC*), und "Display setzen" (DC.DED) wiedergeben. DC.DED ist ein einmal pro Abtastlinie vorkommender Impuls und wird eingesetzt, das Abtast-Linien-Zählen zu inkrementieren, das in der Text- Betriebsart für Betonung (highlighting) verwendet wird.

BUFVSYNC* ist ein einmal pro Rahmen-Impuls, der verwendet wird, um die Ungerade/gerade-Rahmen-Zählung zu kippen.

Der Ausgang der in Fig. 4 gezeigten Logik ist VS.EVNFRAME auf Leitung 37 und VS.ODDFRAME auf Leitung 38. Die Signale auf den Leitungen 37 und 38 werden der in den Fig. 3A und 3B gezeigten Kontrollogik zugeführt und auf den zugeordneten Leitungen (ebenso mit 37 und 38 bezeichnet) dargeboten.

Die Logikschaltungen nach Fig. 3A und 3B sind untereinander verbunden. Wie vorher erwähnt, sind die Pläne ein funktionelles Äquivalent zur Gate-Array-Steuereinrichtung. Die Gate-Array-Steuereinrichtung ist als Einzel-Chip in den Fig. 1 und 2 dargestellt und in der bevorzugten Ausführungsform ist ein ein Einzel-Chip.

Die oben stehende detaillierte Beschreibung gibt die bevor zugte Ausführungsform zur Ausführung der vorliegenden Erfindung wieder. Andere Verbesserungen und Abänderungen werden für Personen, die mit der Technik vertraut sind und den Vorteil haben, diese Beschreibung zu lesen, offenbar werden.

Claims

1. Ein verbessertes Gas-Plasma-Display, aufweisend:

a) ein Gas-Plasma-Display-Paneel,
b) Display-Logik, untergebracht in einer integrier ten Display-Steuereinrichtung (Gate-Array),
c) einen Zeichen-Generator, der betriebsmäßig mit dem Gate-Array verbunden ist,
d) einen Video-Speicher, betriebsmäßig mit dem Gate- Array verbunden,
e) einen Umwandlungs-PROM, der betriebsmäßig mit dem Gate-Array verbunden ist, wobei die integrierte Display-Steuereinrichtung betriebsmäßig mit dem Display-Paneel und dem Video-Speicher verbunden ist, wobei diese Steuereinrichtung ein Pixel in eine 4-Punkt-Display-Matrix abbildet, wenn das Paneel in einer Graphik-Betriebsart mit niedriger Auflösung ist, und wobei diese 4-Punkt-Matrix verwendet wird, um die scheinbare Intensität des Pixels zu verändern, indem die Anzeigefolge und das Muster der Punkte, die das Pixel bilden, vari iert werden.

2. Gas-Plasma-Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pixel-Anzeige-Intensität und eine Abschattung durch das Setzen von zwei globalen Software- Bits variiert werden.

3. Ein verbessertes Gas-Plasma-Display kompatibel mit Software, die für Farbmonitore und andere einfarbige Monitore geschrieben ist, das aufweist:

a) ein Gas-Plasma-Display-Paneel,
b) einen Video-Speicher, und
c) eine integrierte Display-Steuereinrichtung, be triebsmäßig mit dem Display-Paneel und dem Video- Speicher verbunden, wobei die Steuereinrichtung das Farb-Attribut entschlüssselt und selektiv eine 4-Punkt-Anzeige-Matrix für jedes Pixel zum Leuchten bringt, das angezeigt werden soll, wobei das in der Software untergebrachte Farb-Attribut ver wendet wird, um die Intensität des Pixels, das angezeigt wird, zu variieren.

4. Gas-Plasma-Display nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschattung des Pixels durch ein Wechseln der Punkte variiert wird, die für ein gegebenenes Pixel zum Leuchten gebracht werden, und daß diese Punkte auf wechselnden Abtastlinien für wechselnde Rahmen zum Leuchten gebracht werden, die angezeigt werden.

5. Ein verbessertes Gas-Plasma-Display, das kompatibel mit für Farbmonitore und andere einfarbige Monitore geschriebener Software ist, und aufweist:

a) ein Gas-Plasma-Display-Paneel,
b) einen Video-Speicher, und
c) eine integrierte Display-Steuereinrichtung, be triebsmäßig verbunden mit dem Display-Paneel und dem Video-Speicher, wobei die Steuereinrichtung das in Software geschriebene Farb-Attribut ent schlüssselt und selektiv eine 4-Punkt-Anzeige-Matrix zum Leuchten bringt, um scheinbare Schattierungen von Intensität auf dem Monitor zu erzeugen, und wobei diese scheinbaren Schattierungen der Intensität durch ein Wechseln des Musters des Aufleuchtens einer 4-Punkt-Matrix für die Pixel erzeugt werden, die aktiv sind.

6. Gas-Plasma-Display nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die scheinbaren Schattierungen der Inten sität durch ein Wechseln der Punkte hervorgerufen werden, die für die aktiven Pixel zum Leuchten gebracht werden, wobei diese Punkte abwechselnd auf wechselnden Abtastlinien für wechselnde Rahmen zum Leuchten ge bracht werden, die angezeigt werden.

7. Gas-Plasma-Display nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rahmen mit einer Geschwindigkeit von 60mal pro Sekunde geändert werden.

8. Gas-Plasma-Display nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rahmen mit einer Geschwindigkeit von 60mal pro Sekunde geändert werden.