DE3810232C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Rasteranzeigegeräts nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Rasteranzeigegerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 zur Durchführung des Verfahrens.

Digitale Anzeigesysteme (Display) mit Zeichenerzeugung sind bekannt. Sie werden üblicherweise benutzt, um alpha- numerische Zeichen auf Bildschirmen mit Rasterabtastung zu erzeugen, aber auch, um graphische Anzeigen durch die Bereitstellung von sogenannten Graphik-Zeichen zu erzeugen, welche Linienteile in Schriftgröße mit verschiedenen Winkeln und Positionen innerhalb eines Zeichenkastens (character box) definieren.

Viele Anzeigesysteme mit Zeichenerzeugung benutzen Festwertspeicher (ROM, Read-only-Memory), um für die Anzeige die Schrifttypen-Daten (font data) aus den Eingabezeichen-Daten (input character data) zu erzeugen. Diese Schrifttypen-Daten stellen die erhellten (bright up) Videosignale dar, die die angezeigten Zeichen definieren. So umfassen in einem Zeichen, das sich über acht Abtastzeilen erstreckt, die Schrifttypen-Daten acht Sätze digitaler Daten, wobei jeder Satz die Anordnung des Zeichens über eine der zugeordneten acht Abtastzeilen darstellt. Für jedes angezeigte Zeichen wird der Festwertspeicher durch einen Zeichen-Code (z. B. in ASCII-Format) und einem Zeilenabtastwert (row scan value) adressiert, um auf jedes Datenbyte zuzugreifen (wobei acht Bit pro Abtastzeile angenommen sind). Dies wird, für jede Zeile der Zeichen, achtmal wiederholt, jedesmal mit einem anderen Zeilenabtastwert für jede Abtastzeile in der Zeile des Zeichens. Ein solcher Aufbau wird in den IBM Monochrom-Anzeige- und Druckerad­ apter benutzt; Einzelheiten darüber können im IBM Technical Reference Manual, Personal Computer Options and Adapters, Nr. 6 322 509 gefunden werden.

In einem späteren Anzeige-Adapter für den IBM Personal Computer, dem Erweiterten Graphikadapter (EGA), worüber Einzelheiten in der Ergänzung vom 2. August 1984 des obengenannten Referenzhandbuches gefunden werden können, werden alpha-numerische Anzeigedaten in einer Ebene des Lese/Schreib-Speichers gespeichert. In die­ sem Adapter werden Speicher-Ebenen für die Schrift­ typen (font planes) bereitgestellt. In den graphischen Betriebsarten enthalten diese Ebenen entsprechend die roten, grünen, blauen und die Intensitätsbits für die Anzeigebildelemente. In den alpha-numerischen Betriebsar­ ten werden die Zeichen-Daten (z. B. ASCII-Code) in einer Speicherebene gespeichert, Schrifttypen-Daten in einer zweiten der Ebenen, und Attribut-Daten in einer dritten Ebene. Die Daten aus der ersten Ebene werden dazu benutzt, die zweite Ebene zu adressieren, um die Schrifttypen-Daten für die Anzeige zu erhalten. Wie bei dem Schema bezüglich des Festwertspeichers, enthalten die Adressen alle die Zeilendaten aus dem Adaptersteuer­ system, um die Schrifttypen-Daten für aufeinanderfolgen­ de Abtastzeilen in einer Zeile des Zeichens auszuwählen.

In dem IBM Technical Disclosure Bulletin (TDB) Vol. 27, Nr. 1B, June 1984 wird auf den Seiten 868-870 eine andere Form der alpha-numerischen Anzeigenlogik beschrie­ ben. In jenem System werden alpha-numerische Zeichen für die Anzeige in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM, Random Access Memory) gespeichert, der an ein 256-Byte Schieberegister gekoppelt ist. Daten, die sich auf eine vollständige Zeile der anzuzeigenden Zeichen beziehen, werden in das Schieberegister übertragen, welches getaktet wird, um aufeinanderfolgende Ausgabesignale zur Adressierung eines Zeichengenerators bereitzustellen. Der Grund für die Benutzung dieses Schieberegisters liegt darin, daß Videospeicher zwei Anschlußpunkte (dual ports) haben müssen, d. h., auf sie wird sowohl von einer Zentralrecheneinheit (CPU) zugegriffen, um Daten fortschreiben, als auch von einem Steuersystem, z. B. eines Bildschirms (CRT) oder eines ähnlichen Gerätes, um Daten zum Auffrischen der Anzeige zu erhalten. In dem Artikel war die Zykluszeit des Videospeichers nicht genügend kurz, um ein normales Zeitmultiplexing der beiden Ports zu erlauben; dies wurde durch die Benutzung der Schieberegisteranordnung gelöst, so daß dieses Multiplexing nicht erforderlich war, da die Daten zur Auffrischung der Anzeige in das Schieberegister übertragen wurden.

Die DE 35 20 472 A1 beschreibt eine Videobildschirm-Steuereinrichtung mit einem separaten Attributspeicher, der von der zentralen Verarbeitungseinheit geladen werden kann und mit einer Adresse angesprochen wird, die zusammen mit dem Code des anzuzeigenden Zeichens im Videospeicher enthalten ist. Die DE 35 16 416 A1 betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung graphischer Darstellungen auf einer Anzeigeeinrichtung, bei der Lese-/Schreibspeicher für die Zeichengeneratoren vorgesehen sind, die direkt von der zentralen Steuereinheit geladen werden können.

In den beiden letztgenannten Anordnungen ist ein zusätzlicher Schaltungsaufwand für das Laden der Zeichengeneratoren durch die zentrale Verarbeitungseinheit erforderlich; außerdem steht diese während des Ladevorgangs nicht für andere Aufgaben zur Verfügung.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Betrieb eines Rasteranzeigegeräts der eingangs genannten Art sowie ein Rasteranzeigegerät zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das bei geringem Schaltungsaufwand und ohne Zeitverlust für die zentrale Verarbeitungseinheit einen flexiblen Betrieb ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 und 3 angegebenen Merkmale gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 und 4 bis 9 angegeben.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Rasteranzeigegeräts sowie auf ein Rasteranzeigegerät zur Durchführung des Verfahrens, in welchem ein Videopufferspeicher Daten speichert, um auf einen RAM-Zeichengeneratorspeicher zuzugreifen, sowohl um Schrifttypen- Daten daraus für die Anzeige zu lesen als auch um die Schrifttypen-Daten fortzuschreiben oder zu berichtigen. Der Pufferspeicher ist ein RAM-Speicher mit zwei Ports und schließt ein Schieberegister ein, in welches eine Datenzeile übertragen werden kann. Die Daten in dem Schieberegister umfassen entweder Zeichen-Codes und Attribut-Codes in aufeinanderfolgenden Register-Stufen oder aber Zeichen-Code und Schrifttypen-Daten. Die Daten werden seriell byteweise ausgelesen. Im ersten Fall adressieren die Zeichen-Daten den Zeichengeneratorspeicher, um Schrifttypen-Daten abzufragen, welche mit den Attribut-Daten kombiniert werden, um Videodaten zu erzeugen. Im zweiten Fall adressiert der Zeichen-Code den Zeichengeneratorspei­ cher, um dort die zugehörigen Schrifttypen-Daten abzuspeichern. Die Übertragung in das Schieberegister findet während der Rücklaufperioden der Rasterabtastung statt. Im Fall der Anzeigenauffrischung mit Videodatenoperationen, bei dem das Schieberegister wenigstens eine Bildschirmzeile mit Zeichen-Daten enthält, findet diese Übertragung während des horizonta­ len Rücklaufs (retrace) statt. Im Fall der Fortschrei­ bung des Zeichengeneratorspeichers findet die Übertra­ gung in das Schieberegister während der vertikalen Austastlücke (blanking interval) der Rasterabtastung statt.

Im folgenden Ausführungsbeispiel wird auf die Fig. 1 bis 6 Bezug genommen. Hierin zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines alpha-numerischen Anzeigeadapters gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Rasteranzeigegerätes, das an eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) gekoppelt ist und die vorliegende Erfindung verkörpert;

Fig. 3 die Aufteilung des Videopufferspeichers von Fig. 2;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm der Leseoperationen des Zeichengenerators, die während der Anzeigen­ auffrischung benutzt werden;

Fig. 5 ein Zeitdiagramm der Schreiboperationen des Zeichengenerators, die während des Fortschreibens des Zeichengenerators benutzt werden;

Fig. 6 einen Zeilenabtastungszähler, der zwischen 8 und 16 Inkrementschritten umschaltbar ist.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Anzeigeadapters mit Zeichengenerator gemäß dem Stand der Technik. Er umfaßt einen Zeichengenerator 10 zum Speichern der Schrifttypen-Daten (font data). Dieser Speicher wird durch Signale aus einem ersten Multiplexer 11 und einem zweiten Multiplexer 12 adressiert, die Adreßbits A0 bis A3, bzw. A4 bis A11 an den Zeichengenerator 10 bereitstellen. Der Multiplexer 11 empfängt 4 Bits von dem Zeilenabtastungszähler (row scan counter) 16 auf seinem A-Eingang und 4 Bits einer Adresse von einer Zentralrecheneinheit (CPU) auf seinem B-Eingang. Der Multiplexer 12 empfängt 8 Bits von einer Zeichenverriegelung (character latch) 13 auf seinem A-Eingang und 8 CPU-Datenbits auf seinem B-Eingang. Die Multiplexer 11 und 12 liefern entsprechend die A0-A3 und die A4 bis A11 Adreßbits des Zeichengenerators 10. Dieser gehört zu einem Typ mit dynamischem wahlfreiem Zugriff (DRAM, Dynamic Random Access Memory). Daten laufen zwischen dem Zeichengenerator 10 und der CPU über einen bidirektionalen Sende-Empfänger (transceiver) 15, ebenso auf dem Weg vom Zeichengenerator 10 zu einem Videoprozessor 19. Ein Videospeicher 18 ist an die CPU Adreß- und Datenbusse gekoppelt, um Daten von der CPU mit von dieser definierten Adressen zu empfangen und Layout von anzuzeigenden Zeichen bereitzustellen, deren Positionen im Videospeicher ihren Positionen auf dem Bildschirm entsprechen. Jedes Zeichenbyte (character byte) in (ASCII-Code) wird von einem Attributbyte begleitet. Eine Steuerlogik 17, welche z. B. eine CRT-Steuereinheit vom Typ MC6845 sein kann, die von der Motorola Corporation produziert wird (und welche physisch den Zeilenabtastungszähler 16 enthalten kann) steuert die Operationen der Multiplexer 11 und 12, des Sende-Empfängers 15, des Speichers 18 und des Zeichengenerators 10, der Verrie­ gelungsschaltungen 13 und 14 und des Videoprozessors 19. Die Steuerlogik empfängt Speicherschreibsignale (MEMW, Memory Write), Speichersignale (MEMR, Memory Read) und Bildelementtaktsignale (PIXEL-Takt) von der CPU, um diese Steuerung durchzuführen.

Um diesen und den darauffolgenden Abschnitt der Be­ schreibung zu vereinfachen, sei angenommen, daß darzu­ stellende Zeichen auf dem Anzeigebildschirm als Kasten mit 8×8 Zeichen definiert sind, oder mit anderen Worten, jedes Zeichen ist durch 8 Bildelemente auf jeder von 8 Abtastzeilen der Anzeige definiert. Zu Beginn werden die Zeichen-Daten in den Zeichengenerator geladen. Diese Daten werden von der CPU entweder aus ihrem Festwertspeicher oder von Zeichensätzen (character sets), die in einer Diskettendatei kombiniert sind, erzeugt. Diese Daten werden Byte für Byte über den Sende-Empfänger 15 eingegeben, wobei, für einen Kasten mit 8×8 Zeichen, die niedrigstelligsten drei Adreßbits die entsprechenden Abtastzeilendaten definie­ ren und die höherstelligen Adreßbits individuellen Zeichen entsprechen. Für diese Operation gibt die Steuerlo­ gik 17 ein Schreibaktivierungssignal (WE, Write Enable) an den Zeichengenerator 10 aus und liefert Steuersignale an die Multiplexer 11 und 12, so daß diese ihre B-Eingangssignale an die Adreßeingänge des Zeichengenerators übergeben. Sind die Zeichen-Daten (character data) im Zeichengenerator 10, dann kann das System die Rasteranzeige auffrischen. Videospeicher 18 wird mit den Daten der Zeichen und Attribute von der CPU geladen. Diese Daten werden im Speicher so positioniert, daß beim Empfang aufeinanderfolgender Adressen die Zeichen-Daten und Attribut-Daten, die sich auf aufeinanderfolgende Zeichen in einer anzuzeigenden Zeichenzeile beziehen, ausgelesen werden. Wie wohlbekannt ist, werden diese aufeinander­ folgenden Adressen durch die Steuerlogik 17 erzeugt. Die Daten der Zeichen werden einer Zeichen-Verriegelung 13 zugeführt, und unmittelbar danach werden die dazugehöri­ gen Attribut-Daten der Attribut-Verriegelung (attribute latch) 14 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt adressieren die Zeichen-Daten von der Verriegelung 13 den Zeichengenerator 10 über den Multiplexer 12 in Verbindung mit dem Ausgang des Zeilenabtastungszählers über den Multiplexer 11. Demgemäß werden die resultierenden Schrifttypen-Daten vom Zeichengenerator 10 und die Daten der Attribute von der Verriegelung 14 dem Videoprozessor (video processing circuit) 19 zugeführt, von welchem entsprechende Videosignale abgeleitet werden.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Rasteranzeigegeräts, in dem die Erfindung verkörpert ist. Man erkennt sofort, daß dieses erheblich weniger Kompo­ nenten als das System der Fig. 1 verwendet. In dem System der Fig. 2 sind der Zeilenabtastungszähler 16, die Steuerlogik 17, die Verriegelungen 13, 14 der Attribute und Zeichen, der Zeichengenerator 10 und der Videoprozessor 19 dieselben wie sie im System der Fig. 1 verwendet wurden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, werden keine Multiplexer und keine Sende-Empfangsschaltung benutzt. Anstelle des Videospeichers von Fig. 1 wird in dem System der Fig. 2 ein anderer Speichertyp verwendet. Um die beiden zu unterscheiden, wird dieser im folgenden als Videopufferspeicher 20 bezeichnet. Zusätzlich sind nun die Attribut-Verriegelung 14 und die Zeichen-Verriegelung 13 seriell miteinander verbunden, und nicht parallel, wie es in dem System der Fig. 1 der Fall ist.

Der Videopufferspeicher 20 ist ein DRAM-Speichersystem mit zwei An­ schlußpunkten (dual port). Ein Beispiel eines solchen Speichers ist der Mikro PD 41 264, der von der NEC Electronics Inc. verkauft wird. Dieser Speicher ist ein 64 K×4 Bit DRAM mit einem 256×4 Bit seriellen Schie­ beregisterausgang. So ist ein Anschlußpunkt ein An­ schlußpunkt mit wahlfreiem Zugriff (random access port) und der andere Anschlußpunkt der serielle Lese-Anschlußpunkt. Durch die Benutzung eines Paares dieser Speicher wird ein 64 KB DRAM mit einem 256 Byte seriellem Ausgabesystem bereitgestellt. Dieser Speicher ist wohlbekannt, aber im allgemeinen umfaßt er ein normales DRAM mit Adreß-Einrichtungen und Daten-E/A-Einrichtungen (E/A = Eingabe/Ausgabe) zusammen mit Einrichtungen zum Lesen der Daten aus dem RAM in das Schieberegister mit 256 Positionen. Um die Datenüber­ tragung in das Schieberegister zu bewerkstelligen, benutzt die Adreßeinrichtung zunächst 8 Zeilenadreßbits, um eine Zeile im DRAM zu wählen, und dann 8 Spaltenadreßbits, um den einen der 256 seriellen Decoder zu wählen, der der Startposition der in das Schieberegister zu lesenden Daten entspricht. Diese Daten werden dann in das Schieberegister in einem Zyklus gelesen. Danach werden sie 4-Bit-weise (oder im gegen­ wärtigen System mit 2 Speichern, Byte-weise) aus dem Schieberegister unter der Steuerung eines Schiebetaktsignales (shift clock signal) gelesen. Daher ist es klar, daß ein solches Speichersystem von großem Nutzen in einem Rasteranzeigesystem ist. Für jede Zeile des Rasteranzeigesystems können die Daten zunächst dem Schieberegister zugeführt werden, und dann den Videoschaltkreisen übertragen werden, während der DRAM-Teil fortgeschrieben wird. Damit dies geschieht, genügt es dafür zu sorgen, daß die Übertragung in das Schieberegister während der Rücklaufzeiten (retrace times) des Anzeigerasters vorgenommen wird. Es ist zu bemerken, daß die meisten Anzeigesysteme nicht mehr als 80 Zeichen pro Zeile anzeigen, so daß nur 160 Bytes vom Schieberegister erforderlich sind, da zu jedem Datum eines Zeichens in einer Zeile ein Zeichendatenbyte (um den Zeichengeneratorspeicher zu adressieren) und ein Attributdatenbyte (das die Farbe oder andere Attribute des Zeichens definiert) gehört. Dies jedoch führt zu keinen Problemen, vorausgesetzt, daß die Adressierung zur Übertragung in das Schieberegister korrekt vorge­ nommen wird.

Wie üblich adressiert die CPU den Videopufferspeicher 20 zum Fortschreiben der Daten und die Steuerlogik 17 adressiert den Videopufferspeicher 20 für Auffrischfunktionen der Rasteranzeige. Der signifikante Unterschied zwischen dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem Rasteranzeigegerät zur Durchführung dieses Verfahrens und dem System des Standes der Technik besteht darin, daß die Steuerlogik, zum Beispiel durch Programmierung, dazu eingerichtet ist, nur die erste Videopufferadresse für die Daten jeder Zeile auszuwählen, und nicht alle Adressen, welche den betreffenden Zeichen in jener Zeile entsprechen.

Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen, welche die Aufteilung der Daten im Videopufferspeicher 20 (Fig. 2) zeigt. Es wird daran erinnert, daß der DRAM-Teil des Videopuffers 64 KB umfaßt. Diese sind aufgeteilt, wie in Fig. 3 zu sehen, in eine erste und eine zweite Unter­ teilung (Partition). Die erste ist die Bildschirmbild­ partition (CRT screen image) mit 32 KB. Diese Partition wird verwendet, um das auf dem Bildschirm anzuzeigende Bild zu definieren. Sie definiert 16 K Zeichen, wobei jedes gerade Byte den Zeichen-Code (benutzt nur Adres­ sierung des Zeichengenerators) enthält und das benach­ barte ungerade Byte den Attribut-Code. Diese Menge von Zeichen-Daten ist ausreichend für ungefähr 8 Bildschirme mit 80×25 Zeichen. Sie erlaubt ein Vor- und Zurück­ blättern und Rollen des Bildschirmes ohne eine Fort­ schreibung des Videopufferspeichers.

Die zweite Partition des Videopufferspeichers 20 enthält ebenfalls den Zeichen-Code in den geraden Bytes zum Adressieren des Zeichengenerators. In dieser Partition jedoch umfaßt jedes entsprechende ungerade Byte Schrifttypen-Daten (font data) zum Schreiben in den Zeichengenerator. Wie oben aufgezeigt, wurde der Einfachheit halber festge­ setzt, daß hier Kästen für Zeichen (character boxes) mit 8×8 Bildelementen betrachtet werden. Jedes angezeigte Zeichen ist daher durch 8 Bytes Schrifttypen-Daten definiert, ein Byte für jede Rasterzeile. Mit diesem Zeichenformat (character format) erfordert jeder Zei­ chensatz von 256 Zeichen 2 KB Schrifttypen-Daten. Dement­ sprechend erfordert jeder Zeichensatz insgesamt 4 K Byte in der zweiten Partition, also erfordern 4 Seiten, wenn jede Seite einen vollen Zeichensatz umfaßt, 16 K Byte. Um eine Ausweitung des Zeichenkastens auf 8×16 Bildele­ mente zu ermöglichen, wobei 16 Byte Schrifttypen-Daten für jedes Zeichen erforderlich sind, werden nur 4 Seiten von Zeichen-Daten bzw. Schrifttypen-Daten in der zweiten Partition definiert.

Schließlich wird im unteren Teil des Diagrammes der Fig. 3 das 256 Byte Schieberegister gezeigt. Kann dies auch nicht im strengen Sinne als Speicherpartition betrachtet werden, so veranschaulicht es doch die Tatsache, daß 256 Datenbytes von einem der oberen Partitionen in das Schieberegister übertragen werden können.

Wiederum Bezug nehmend auf Fig. 2 werden nun die Operationen des Systems in seinen verschiedenen Be­ triebsarten beschrieben. Zunächst, kann immer dann, wenn Daten aus dem Schieberegister in den Videopufferspeicher 20 geschoben werden, der DRAM-Teil dieses Puffers durch CPU-Daten modifiziert werden, deren Adressen durch CPU-Adreßdaten definiert sind. Während jeder horizonta­ len Rücklaufzeit (ausgenommen während der vertikalen Austastlücke) der Rasterabtastung im Anzeigesystem werden Daten aus einem Block in der Bildschirmbildpar­ tition übertragen, wobei diese den Daten für die unmit­ telbar folgende Abtastzeile entsprechen. Wie oben aufgezeigt sind nur 160 Byte erforderlich, obwohl 256 Byte übertragen werden. Entsprechend liegen die Adres­ sen, die die Daten der jeweiligen Zeilen definieren, für verschiedene Zeichenzeilen (character rows) 160 Positio­ nen auseinander. Es sollte jedoch beachtet werden, daß dieselben Daten (für einen Zeichenkasten mit 8×8) acht mal für jede Zeichenzeile entnommen werden. Dies stellt die Gesamtheit der acht Schrifttypenbytes für jedes Zei­ chen, das aus dem Zeichenspeicher gelesen werden soll, zur Verfügung, wobei verschiedene A0-A3 Kombinationen aus dem Zeilenabtastungszähler 16 benutzt werden, um die Speicheradressen des Zeichengenerators für jede entspre­ chende Abtastzeile zu ergänzen. Die Steuerlogik 17 liefert die Startadressen der Videopufferzeilen, die Steuersi­ gnale T für die Übertragung aus dem DRAM in das Schiebe­ register, und die Schiebetaktsignale SCLK zur Verschie­ bung des Schieberegisters. Jedes Ausgangsbyte aus dem Schieberegister wird auf die Attribut-Verriegelung 14 gegeben. Jedes gerade Byte (Zeichen-Code, siehe Fig. 3) wird dann in Zeichen-Verriegelung 13 getaktet gegeben, während das folgende ungerade Byte (Attribut-Code, siehe Fig. 3) auf die Verriegelung 14 gegeben wird. Für den nächsten Taktzyklus wird der Ausgang von Verriegelung 14 gesperrt (durch ein inverses Signal "Ausgangsaktivie­ rung" OE (output enable), das auf den OE-Eingang der Verriegelung gegeben wird), und das Byte in der Verrie­ gelung 13 wird auf die Adreßeingänge A4-A11 des Zeichengenerators 10 gegeben, um diesen zusammen mit den Zeilenabtastungseingängen A0-A3 zu adressieren. Zu dieser Zeit gibt die Steuerlogik 17 ein Ausgangsaktivie­ rungssignal auf den OE-Eingang des Zeichengenerators 10, so daß ein Byte Schrifttypen-Daten aus der Position gelesen wird, die durch die Eingabeadresse definiert ist. Das Byte in jener Position wird von den Daten-E/A-Anschlüssen des Zeichengenerators 10 zusammen mit dem Attribut-Byte (das in der Verriegelung 14 gespeichert ist und nun aktiviert und getaktet wird), abgegeben, um es an den Videoprozessor 19 zu liefern. Dieser kombiniert die Daten der Attribute und Schriftarten, um Daten für 8 Bildelemente der Rasterabtastung zu erzeugen.

Fig. 4 zeigt die Zeitverhältnisse (Zeitdiagramm) dieser Operation an, bei der der Zeichengenerator gelesen wird, um die Auffrischdaten für die Anzeige zu entwickeln. Dieses Diagramm zeigt in der obersten Zeile den Bildele­ menttakt (PIXEL-Takt), der der Steuerlogik zugeführt wird und dann in den nächsten beiden Zeilen die Takt­ zeitverhältnisse der Attribut-Verriegelung 14 und Zeichen-Verriegelung 13. Diese Takte werden abhängig vom Bildelementtakt erzeugt. Das Ausgangsaktivierungssignal für den OE-Eingang des Speichers 10 (welches im aktiven Zustand einen niederen Pegel aufweist, low) veranlaßt eine Ausgabeoperation von Speicher 10 nur dann, wenn die Attribut- und Zeichen-Verriegelungen nicht getaktet sind. Der Schreib-Aktivierungs-Eingang (WE = Write Enable) des Zeichengenerators 10 bleibt während dieser ganzen Operation inaktiv (hoher Pegel, high) und der Attribut-Verriegelungs-OE-Eingang ist während einer Periode aktiv (niederer Pegel), in der die Attribut- und Zeichen-Verriegelungstaktsignale erzeugt werden. Das Ergebnis ist, daß während eines Zeichen-Zyklus die Zeichen-Daten (CC, character code) der Zeichen-Verriegelung zugeführt werden, dann die Attribut-Daten (AC, attribute code); anschließend gibt es keine Taktung dieser Verriegelungen, wenn Schrifttypen-Daten (FONT) aus dem Zeichengenerator ge­ lesen werden, wie aus der Datenzeile zu sehen ist (unterste Zeile in Fig. 4).

In der abschließenden Betriebsart werden Schrifttypen-Daten in den Zeichengenerator 10 aus dem Videopufferspeicher 20 geschrieben. Diese Operation findet während der vertikalen Austastlücke der Rasteranzeige statt, um Störungen für die Anzeige auf dem Bildschirm zu verhindern. Die zu übertragenden Daten sind in der unteren Partition des Videopuffers 20 (siehe Fig. 3) ge­ speichert und umfassen Zeichen-Daten, auf die Schrifttypen-Daten in entsprechenden geraden und ungera­ den Positionen folgen. Das Layout dieser Daten definiert das darauffolgende Layout der Daten im Zeichengenerator 10. Die Schrifttypen-Daten, die sich auf die erste Abtastzeile der ersten 128 Zeichen eines Zeichen­ satzes beziehen, werden in aufeinanderfolgende ungerade Positionen im Speicher plaziert. Für den ersten abgespeicherten Zeichensatz beginnt diese Sequenz bei der ersten Position in der Partition der Schrifttypen-Daten. Jede entsprechende gerade Position enthält den damit verbundenen Zeichen-Code. Die folgen­ den 128 Positionen enthalten die Schrifttypen-Daten für die nächste Abtastzeile dieser Zeichen, und so weiter, bis alle Abtastzeilen der 128 Schriftartenzeichen definiert sind. Dann werden die Daten für die nächsten 128 Zeichen in den nächsten Bereich des Videopufferspeichers 20 in derselben Weise plaziert. Für diese Operation können alle 256 Stufen des Schieberegisters im Videopufferspeicher 20 benutzt werden. Für die Schrifttypen-Daten, die sich auf die erste Abtastzeile der ersten 128 Zeichen beziehen, werden die entsprechenden geraden 128 Positionen, die Zeichen-Daten enthalten, und die entsprechenden ungera­ den 128 Positionen, die Schrifttypen-Daten enthalten, an das Schieberegister übertragen. Diese Daten werden By­ teweise in die Attribut-Verriegelung 14 getaktet. Das erste Byte, ein Zeichen-Byte, wird dieser Verriegelung zugeführt und dann in die Zeichen-Verriegelung 13 bei Übertragung des ersten Schriftarten-Bytes in Verriege­ lung 14. Die Steuerlogik 17 betätigt den Schreiben-Aktivierungseingang (WE) des Zeichengenera­ tors 10 und der Zeichen-Ausgang von Verriegelung 13 adressiert in Verbindung mit einem Zeilenabtastungsausgang den Zeichengenerator 10, um die Daten aus der Attribut-Verriegelung in die adressierten Positi­ onen zu schreiben. Diese Operation wird für den Rest der Daten im Schieberegister fortgeführt und der Zyklus macht weiter für die restlichen Daten der Abtastzeile der ersten 128 Zeichen. Die Operation wird dann für die nächsten 128 Zeichen in dem Satz der 256 Zeichen wieder­ holt. Die gesamte Operation findet in der Zeit einer einzigen vertikalen Austastlücke der Anzeigenrasterabtastung statt.

Fig. 5 zeigt das Zeitdiagramm des Schreibens von Schrifttypen-Daten aus dem Videopufferspeicher 20 in den Zei­ chengenerator 10. Hier sind der Bildelementtakt (PIXEL-Takt), die Taktsignale der Attribut-Verriegelung und die Taktsignale der Zeichen-Verriegelung dieselben wie in Fig. 4. Das OE-Signal von Steuerlogik 17 auf den OE-Eingang des Zeichengenerators 10 bleibt auf hohem Pegel (inaktiv) und verhindert dadurch ein Auslesen aus dem Zeichengenerator 10. Das WE-Signal, das auf den WE-Eingang von Zeichengenerator 10 gegeben wird, beginnt im Zustand "hoher Pegel", geht dann während eines Zeichen-Zyklus in niederen Pegel über (aktiv). Der OE-Eingang der Attribut-Verriegelung 14 bleibt im niederen Pegel (aktiv), um diese Verriegelung im aktivierten Zustand zu halten. Wie an der Datenzeile gesehen werden kann, wird während jedes Zeichen-Zyklus (man erinnere sich daran, daß all dies während der Zeit der vertikalen Austastlücke der Rasteranzeige stattfindet) der Zeichen-Code (CC) aufgezeichnet, woraufhin die entspre­ chenden Schrifttypen-Daten (FONT) folgen. Diese Schrifttypen-Daten bleiben in der Attribut-Verriegelung während das Schreiben-Aktivierungs-Signal (WE-Signal) im letzten Teil des Zeichen-Zyklus auf Aktiv geht, so daß diese Daten in die durch die Zeichen-Daten definierte Stelle geschrieben werden.

Wenn auch, wie oben erwähnt, ein System mit einem Zeichen-Kasten (character box) mit 8×8 Positionen beschrieben wurde, so ist doch die Schrifttypenpartition des Videopufferspeichers 20 genügend groß, um 4 Seiten Schrifttypen-Daten in der Form eines Zeichen-Kastens mit 8×16 zu speichern. Dies bedeutet, daß jedes Zeichen durch 16 Byte Schrifttypen-Daten dargestellt wird. Dementsprechend muß das Zeilenabtastungszählersystem nun angepaßt werden, um die A0-A3 Adreßeingänge des Zeichengenerators 10 zu modifizieren, so daß sie bis auf 16 inkrementieren. Fig. 6 zeigt einen Zeilenabtastungszähler, der zwischen 8 und 16 Inkrementierschritten umschaltbar ist.

In Fig. 6 wird ein maximales Zeilenabtastungsregister 30 gezeigt, das vier Stufen hat, die an die Eingänge eines Multiplexers 31 gekoppelt sind. Die 4 Stufen reichen von der niedrigststelligen oben zur höchststelligen unten. Der Multiplexer schaltet in Antwort auf CPU-Signale auf einer Auswahlleitung seine A- und B-Eingänge auf 4 Ausgangsleitungen, die als ein Eingang auf einen Vergleicherschaltkreis 32 gegeben werden. Der Ausgang des Vergleicherschaltkreises wird auf den Dateneingang einer Verriegelung 33 gegeben, die eben­ falls die horizontalen Synchronisiersignale der Rasterabtastung auf ihrem Takteingang empfängt. Der Ausgang der Verriegelung wird auf einen Lösch-Eingang (clear input) eines Zählers 34 gegeben, der ebenfalls durch die horizontalen Synchronisiersignale getaktet wird. Der Ausgang des Zählers 34 erzeugt die A0-A3 Adreßsignale für den Zeichengenerator 10 (Fig. 1 und 2). Zusätzlich werden die Ausgänge des Zählers 34 zu dem Vergleicherschaltkreis 32 zurückgeführt und benutzt, um spezielle Abtastzeilen in einer Zeichen-Zeile für die Videopufferadressierung zu defi­ nieren.

Da nun die Adressen A0-A3 bei null beginnen, ist die achte Adresse in diesem Satz sieben, und so wird diese Zahl in Register 30 gespeichert. Ist der Auswahleingang (select input) zur Auswahl der A-Eingänge gesetzt, so wird diese Zahl unverändert auf die Eingänge des Vergleicherschaltkreises 32 geführt. Ist der Auswahlein­ gang zur Auswahl der B-Eingänge gesetzt, so wird die niedrigststellige Ziffer durch das positive Eingangs­ signal auf B1 auf "1" gesetzt und die nächsten drei Ziffern entsprechen den drei niedrigeren Binärstellen der Zahl sieben im Register. Folglich ist jedes Aus­ gangssignal des Multiplexers eine binäre "1", was einer dezimalen 15 entspricht. Wenn NULL als die erste A0-A3 Adresse gezählt wird, dann stellt dies eine Zahl von 16 für die Adreßeingänge zur Verfügung.

Unter der Annahme, daß der Zähler 34 gelöscht war, wird er bei jedem horizontalen Synchronisierungseingangssignal um eins erhöht, um aufeinanderfolgende Inkrementierschritte von Null aufwärts an die A0-A3 Eingänge des Zeichen­ generators 10 zu liefern. Jeder dieser Inkre­ mentierschritte wird durch den Vergleicher 32 mit dem Ausgangssignal des Multiplexers 31 verglichen. Wird Gleichheit festgestellt, führt der Vergleicher 32 eine "1" dem Dateneingang der Verriegelung 33 zu, die beim nächsten horizontalen Synchronisiersignal dieses Ein­ gangssignal auf Zähler 34 zur Rücksetzung des Zählers taktet. Entsprechend wird der Zähler 34 durch horizonta­ le Synchronisiereingangssignale inkrementiert, bis er die vom Multiplexer 31 gelieferte Zahl (entweder 8 oder 16) erreicht und wird dann bei dem nächsten folgenden horizontalen Synchronisiereingangssignal auf Null zurückgesetzt.

Claims (9)

1. Verfahren zum Betrieb eines Rasteranzeigegeräts, mit eine Steuerlogik (17), mit einem Zeichengenerator (10), der als Lese-/Schreibspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgebildet ist, mit einem Videopufferspeicher (20), der gleichfalls als Lese-/Schreibspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgebildet ist und in dem Zeichencode-Daten und zugehörige Zeichenattribut-Daten zur Bildschirmauffrischung gespeichert sind, und mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß über die zentrale Verarbeitungseinheit die Zeichencode-Daten mit den zugehörigen Zeichenattribut- Daten als erste Datenpaare in einer ersten Partition des Videopufferspeichers (20) gespeichert werden, daß über die zentrale Verarbeitungseinheit in einer zweiten Partition des Videopufferspeichers (20) Zeichencode-Daten mit Schrifttypen-Daten als zweite Daten-Paare gespeichert werden, daß über die Steuerlogik (17) während eines Zeilenrücklaufs die ersten Datenpaare zur Auffrischung der jeweiligen Zeile des Rasteranzeigegeräts ausgelesen werden und daß über die Steuerlogik (17) während einer vertikalen Austastlücke des Rasteranzeigegeräts eine Mehrzahl der zweiten Datenpaare zur Übertragung der Schrifttypen-Daten in den als RAM ausgebildeten Zeichengenerator ausgelesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Datenpaare in jeweils aufeinanderfolgenden Speicherplätzen des Videopufferspeichers gespeichert werden.

3. Rasteranzeigegerät mit einer Steuerlogik (17), mit einem Zeichengenerator (10), der als Lese-/Schreibspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgebildet ist, mit einem Videopufferspeicher (20), der gleichfalls als Lese-/Schreibspeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgebildet ist und in dem Zeichencode-Daten und zugehörige Zeichenattribut- Daten gespeichert sind, und mit einer zentralen Verarbeitungseinheit, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Videopufferspeicher (20) einen ersten Anschluß aufweist, über den eine erste und eine zweite Speicherpartition mittels der zentralen Verarbeitungseinheit mit ersten bzw. zweiten Datenpaaren geladen werden kann, daß der Videopufferspeicher (20) einen zweiten Anschluß aufweist, über den mittels der Steuerlogik (17), die Ausgabe der ersten und zweiten Datenpaare über ein Ausgangsschieberegister steuerbar ist, wobei der Steuerlogik (17) die horizontalen und vertikalen Austastsignale der Rasterabtastung zugeführt sind, um zum einen die ersten Datenpaare zur Auffrischung einer Anzeigezeile während des Zeilenrücklaufs des Rasteranzeigegeräts aus dem Videopufferspeicher (20) auszulesen und zum anderen eine Mehrzahl der zweiten Datenpaare zur Übertragung der Schrifttypen-Daten in den als RAM ausgebildeten Zeichengenerator (10) während der vertikalen Austastlücke des Rasteranzeigegerätes auszulesen.

4. Rasteranzeigegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichencode-Daten der Datenpaare Adreßschaltungen des Zeichengenerators (10) zuführbar sind.

5. Rasteranzeigegerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste (14) und eine zweite (13) Verriegelungsschaltung vorgesehen sind, wobei die erste Verriegelungsschaltung an den Ausgang des Ausgangsschieberegisters des Videopufferspeichers (20) gekoppelt ist und mit einem Ausgang an den Dateneingang der zweiten Verriegelungsschaltung angeschlossen ist und diese einen Ausgang aufweist, der an einen Adreßeingang des Zeichengenerators (10) gekoppelt ist.

6. Rasteranzeigegerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangsschieberegister des Videopufferspeichers (20) die Daten gespeichert werden können, die den Zeichencode- und Schrifttypen-Daten einer ganzen Rasterabtastzeile entsprechen, und daß die Mehrzahl von zweiten Datenpaaren Zeichencode- und Schrifttypen-Daten für wenigstens eine ganze Rasterabtastzeile umfaßt.

7. Rasteranzeigegerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeilenabtastungszähler (16) vorgesehen ist, der mit einem den niedrigstelligen Adreßwerten entsprechenden Adreßeingang des Zeichengenerators (10) verbunden ist, um verschiedene Adreß-Serien zum Lesen von Schrifttypen-Daten bereitzustellen, die sich auf verschiedene Rasterabtastzeilen von Zeichen im Zeichengenerator (10) beziehen.

8. Rasteranzeigegerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeilenabtastungszähler (16) enthält:
eine Einrichtung zur Erzeugung maximaler Zeilenabtastungsdaten,
einen Vergleicherschaltkreis (32) zum Empfang der maximalen Zeilenabtastungsdaten an einem ersten Eingang,
eine Verriegelung (33) mit einem Dateneingang, der an den Ausgang des Vergleicherschaltkreises angeschlossen ist, und mit einem Takteingang, der so angeschlossen ist, daß er horizontale Synchronisiersignale der Rasterabtastung empfängt,
einen Zähler (34) mit einem Lösch-Eingang, der an den Ausgang der genannten Verriegelung (33) angeschlossen ist, und mit einem Zähl-Eingang, der so angeschlossen ist, daß er die horizontalen Synchronisiersignale der Rasterabtastung empfängt, und mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Eingang des Vergleicherschaltkreises (32) und mit dem Adreßeingang des Zeichengenerators (10) verbunden ist.

9. Rasteranzeigegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der maximalen Zeilenabtastungsdaten ein Zeilenabtastungsregister (30) enthält, das Ausgänge hat, die an einen Multiplexer (31) angeschlossen sind, der wahlweise in einem ersten Zustand betrieben werden kann, in dem er eine erste Ausgabe bereitstellt, die dem Inhalt des Zeilenabtastungsregisters (30) entspricht, und in einem zweiten Zustand, in dem er eine zweite Ausgabe bereitstellt, die einen, verglichen mit dem Wert des Inhalts des Zeilenabtastungsregisters (30), doppelten Wert hat.