DE69013674T2 - Anzeigesystem. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem, in dem Steuerdaten zwischen einem Computersystem und einer Anzeigeeinheit übertragen werden.
• Die Steuerdaten enthalten Parameter zur Angabe der Geometrie und Auflösung eines Bildes, das auf der Anzeigeeinheit dargestellt wird. In einem Anzeigesystem, das eine Raster-Scan-Anzeigeeinheit wie z.B. eine Kathodenstrahlröhre (CRT) enthält, werden diese Parameter durch die Frequenzen und Amplituden von horizontalen und vertikalen Scan-Signalen festgelegt, die durch elektrische Schaltungen den Raster-Scan in der Anzeigeeinheit erzeugen. Um das Bild zu generieren, werden die Scan- Signale von einer Videoquelle, z.B. einem Computersystem, durch Synchronisationsimpulse, die ebenfalls von der Videoquelle generiert werden, mit Bildsignalen synchronisiert.
• Einige Anzeigeeinheiten können nur in einem einzelnen Anzeigemodus mit einem bestimmten Parametersatz betrieben werden. Andere Anzeigeeinheiten können so konfiguriert werden, daß sie in einem der verfügbaren Anzeigemodi, die durch unterschiedliche Parametersätze gekennzeichnet sind, betrieben werden können. Letztere werden im folgenden als Multimodus- Anzeigeeinheiten bezeichnet. In einer von einem Computersystem gesteuerten Anzeigeeinheit ist es wünschenswert, wenn das Computersystem die Art der Anzeigeeinheit identifizieren kann, damit geeignete Bild- und Synchronisationssignale generiert werden können. Viele Beispiele solcher Computersysteme, einschließlich der IBM PS/2-Baureihe, enthalten einen Videografikadapter (VGA-Adapter), der über einen Ausgangsanschluß verfügt, über den Video- und Synchronisationssignale in eine Anzeigeeinheit eingespeist werden können. Der VGA-Adapter verfügt auch über eine Logik, die auf die Art anspricht, in der Identifikationspins im Ausgangsanschluß belegt sind, wenn der Adapter an die Anzeigeeinheit angeschlossen wird. Die Logik identifiziert die Art der an den VGA-Adapter angeschlossenen Anzeigeeinheit anhand dieser Belegungen.
• Das britische Patent Nr. 2.162.026 beschreibt ein Beispiel für ein Anzeigesystem mit einer Multimodus-Anzeigeeinheit, die Bild- und Synchronisationssignale von einem Bildschirmadapter eines Computersystems empfängt. Die Anzeigeeinheit kann in einem der vier verfügbaren Anzeigemodi arbeiten. Das Computersystem kann angewiesen werden, Synchronisationsimpulse mit positiver oder negativer Polarität zu erzeugen. Jede Polaritätskombination kennzeichnet einen unterschiedlichen Anzeigemodus. Die Anzeigeeinheit enthält eine Decodierlogik, mit der die Anzeigeeinheit so konfiguriert werden kann, daß sie in einem bestimmten Anzeigemodus entsprechend der vorbestimmten Synchronisationsimpulspolarität betrieben wird.
• Die dem Stand der Technik entsprechenden Anzeigesysteme haben den Nachteil, daß die gemäß dem Stand der Technik ausgelegten Bildschirmschnittstellen nur eine begrenzte Anzahl von unterschiedlichen Anzeigeeinheiten identifizieren und entsprechende Steuersignale für diese Einheiten generieren können. Diese Beschränkung entsteht, weil die Anzahl der Pins, die zur Identifikation und Steuerung der Anzeigeeinheit verfügbar sind, durch die physikalische Form des Ausgangsanschlusses begrenzt wird.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Anzeigesystem mit einem Bildschirmadapter bereitzustellen, der potentiell mit einer unbegrenzten Anzahl von Anzeigeeinheiten kompatibel ist.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden ein Anzeigesystem vorgeschlagen, das eine Anzeigeeinheit zur Generierung von Bilddatenausgabe als Antwort auf eine Vielzahl von Datensignalen umfaßt, welche die anzuzeigenden Daten definieren, sowie außerdem eine Bildschirmadapterschaltung zur Generierung der Datensignale in einer von den Steuerdaten spezifizierten Form, wobei die Steuerdaten die Anzeigeeinheit eindeutig kennzeichnen, und einen Ausgangsanschluß zur Übermittlung der Datensignale von der Bildschirmadapterschaltung an die Anzeigeeinheit und zur Übermittlung der Steuerdaten von der Anzeigeeinheit an die Bildschirmadapterschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesystem weiterhin einen in der Anzeigeeinheit befindlichen, nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern der erweiterten Steuerdaten in Form einer Vielzahl von Steuercodes umfaßt, sowie Übertragungslogik zum Übertragen der Steuercodes zwischen dem Speicher und dem Ausgangsanschluß in Antwort auf Befehlssignale, die von der Bildschirmadapterschaltung generiert werden. Dies hat den Vorteil, daß - da die Steuerdaten, wie z.B. die Signalzeitsteuerungsanforderungen jeder neuen Anzeigeeinheit, jetzt in Form von digitalen Steuercodes im Speicher der Anzeigeeinheit aufbewahrt werden können - die Programmierung des Anzeigesystems nicht jedesmal aktualisiert werden muß, wenn eine unterschiedliche Anzeigeeinheit an den Ausgangsanschluß angeschlossen wird. Statt dessen kann der Bildschirmadapter jetzt die neuen Zeitsteuerungsanforderungen aus dem Speicher der neuen Anzeigeeinheit auslesen, um Bild- und Synchronisationssignale zur korrekten Ansteuerung der neuen Anzeigeeinheit zu generieren.
• Die Übertragungslogik sollte vorzugsweise eine serielle Datenverbindung zur Übertragung des Steuercodes zwischen der Anzeigeeinheit und dem Ausgangsanschluß enthalten, Einheitensteuerlogik zur Übertragung des Steuercodes zwischen dem Speicher und der seriellen Datenverbindung, sowie Adaptersteuerlogik zur Übertragung des Steuercodes zwischen der seriellen Datenverbindung und der Bildschirmadapterschaltung. Dies hat den Vorteil, daß - wenn das Anzeigesystem eine Multimodus-Anzeigeeinheit umfaßt - die Bildschirmadapterschaltung die serielle Verbindung verwenden kann, um die Anzeigeeinheit für den Betrieb in dem gewünschten Anzeigemodus zu konfigurieren.
• Ein Beispiel für die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Computersystems zeigt, das ein Anzeigesystem mit einer Anzeigeeinheit umfaßt; und
• Fig. 2 ein Blockdiagramm der Übertragungslogik zur Übertragung von Anzeigeinformationen zwischen dem Bildschirmadapter und der Anzeigeeinheit darstellt.
• Fig. 1 zeigt ein Beispiel für ein Computersystem mit einem Anzeigesystem, das mit einer Kathodenstrahlröhre 88 als Anzeigeeinheit ausgestattet ist.
• Das Computersystem enthält eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 80 zur Ausführung von programmierten Anweisungen. Eine Busarchitektur 86 stellt einen Datenkommunikationspfad zwischen der CPU 80 und anderen Komponenten des Anzeigesystems zur Verfügung. Ein Nur-Lese-Speicher (ROS) 81 dient als permanenter Datenspeicher. Zur temporären Datenspeichung wird ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff 82 verwendet. Die Datenkommunikation mit einem Host-Computersystem 93 erfolgt über einen Kommunikationsadapter 85. Über einen E/A-Adapter 84 können Daten zwischen der Busarchitektur 86 und einer Peripherie-Einheit, z.B. einem Plattenspeicher 83, ausgetauscht werden. Ein Benutzer kann das Computersystem über eine Tastatur 91 bedienen, die über einen Tastaturadapter 90 an die Busarchitektur 86 angeschlossen ist. Die als Anzeigeeinheit verwendete Kathodenstrahlröhre 88 liefert Bildausgabe vom Anzeigesystem. Ein Bildschirmadapter 92 generiert Bild- -und Synchronisationssignale an einem Ausgangsanschluß 94, um der Anzeigeeinheit 88 die Erzeugung der Bildausgabe zu ermöglichen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Anzeigeeinheit 88 einen nicht-flüchtigen Speicher 9 zum Speichern von Anzeigeinformationen in Form von digitalen Codes. Die Anzeigeinformationen werden zwischen der Anzeigeeinheit 88 und dem Bildschirmadapter 92 über eine serielle Verbindung 3 übertragen, die von der Übertragungslogik 95 gesteuert wird. Die serielle Verbindung 3 ist von den Leitungen getrennt, auf denen die Bild- und Synchronisationssignale von dem Bildschirmadapter 92 an die Anzeigeeinheit übertragen werden. Die Übertragungslogik 95 ist in Adapterlogik 96 und Einheitenlogik 97 untergliedert. Während des Betriebs gibt die Adapterlogik 96 Befehle zum Lesen und Schreiben von Daten in den nicht-flüchtigen Speicher 9 (NVM) aus, und die Einheitenlogik 97 verarbeitet die Befehle entsprechend.
• Im folgenden wird die Übertragungslogik 95 unter Bezugnahme auf Fig. 2 ausführlicher beschrieben. Die Adapterlogik 96 enthält einen Einheitentreiber 1 zum Generieren eines Befehlscodes 21 in Antwort auf eine Programmanweisung. Ein erster Serializer 2 übersetzt den Befehlscode 21 in einen Befehlsbitstrom 22 für einen ersten Leitungstreiber 4 zwecks Übertragung an die Einheitenlogik 97 über die serielle Verbindung 3. Die Einheitenlogik 97 enthält einen zweiten Empfänger 5 zur Erkennung des Befehlsbitstroms 22. Ein zweiter Deserializer 6 übersetzt den Befehlsbitstrom 22 in den Befehlscode 21 zurück. Ein Befehlsdecoder 7 setzt den Befehlscode 21 in eine NVM-Adresse 8 um. Der Adreßraum im NVM 9 ist in einen individuellen NVM 10 und in einen programmspezifischen NVM 11 unterteilt.
• Der individuelle NVM 10 enthält Identifikationscodes, die das Anzeigesystem mit einer Spezifikation der an den Bildschirmadapter 92 angeschlossenen Anzeigeeinheit 88 versorgen. Jeder Identifikationscode ist an einer anderen Adreßposition gespeichert. Die Identifikationscodes enthalten codierte Zeitsteuerungsparameter, die es dem Bildschirmadapter 92 ermöglichen, geeignete Bild- und Synchronisationssignale zu generieren. Die Zeitsteuerungsparameter enthalten Synchronisationsimpulsbreiten, aktive Bildperioden und Austastlücken. Vorzugsweise enthalten die Identifikationscodes ebenfalls einen codierten Übertragungsparameter zur Angabe der maximalen Frequenz, mit der die Einheitenlogik 97 Schreib- und Lesevorgänge für Daten der seriellen Verbindung 3 durchführen kann. Durch Lesen des Übertragungsparameters vor der Ausgabe von irgendwelchen weiteren Befehlen kann die Adapterlogik 96 sicherstellen, daß Daten nachfolgend zwischen der Anzeigeeinheit 88 und dem Bildschirmadapter 92 mit einer Frequenz übertragen werden, die mit der Adapterlogik 96 wie auch mit der Einheitenlogik 97 kompatibel ist. Jeder Zeitsteuerungsparameter ist in Form eines sechzehn Bit umfassenden Identifikationscodes gespeichert. Hierbei geben fünfzehn Bits des Codes den Wert des Zeitsteuerungsparameters und das 16. Bit die Polarität an. Es versteht sich, daß weniger kritische Zeitsteuerungsparameter in Form von Codes, die acht oder weniger Bits umfassen, gespeichert werden können. Der individuelle NVM speichert mehrere Sätze von Zeitsteuerungsparametern, die verschiedenen Anzeigemodi der Anzeigeeinheit entsprechen.
• Der programmspezifische NVM 11 speichert Steuercodes, die eine Eingabe/Ausgabe- (E/A) Schaltung 12 der Anzeige zur Anpassung von Ansteuersignalen anweisen, die von der Ansteuerschaltung 13 in der Anzeigeeinheit generiert werden. Beispiele solcher Ansteuersignale wirken sich unmittelbar auf die Höhe, Breite und Helligkeit der Bilddatenausgabe von der Anzeigeeinheit 88 aus. Jeder Steuercode ist an einer anderen Adreßposition gespeichert. Durch Versorgung der E/A-Schaltung 12 der Anzeige mit geeigneten Steuercodes kann bei der Bildausgabe der Anzeigeeinheit 88 zwischen verschiedenen Anzeigemodi unter der Steuerung eines Computerprogramms gewechselt werden. Vorzugsweise speichert der programmspezifische NVM 11 auch Steuercodes, die die E/A-Schaltung 12 der Anzeige zur Generierung von Abtastcodes anweisen, die für Ansteuersignalstärken an vorbestimmten Knoten der Ansteuerschaltung 13 repräsentativ sind. Daraus ergibt sich, daß solche Steuercodes verwendet werden können, um Diagnosemethoden zum Testen des Betriebs der Anzeigeeinheit 88 nach ihrer Herstellung oder Instandsetzung zu automatisieren.
• Wenn die Adapterlogik 96 einen Lesebefehl ausgibt, beantwortet die Einheitenlogik 97 diesen, indem sie einen geeigneten Antwortcode 23 in die serielle Verbindung 3 einspeist. Je nach Art des Lesebefehls handelt es sich bei dem Antwortcode 23 entweder um einen Identifikationscode 20 von dem individuellen NVM oder um einen abgetasteten Datencode 19 von der E/A-Schaltung 12 der Anzeige. Zur Implementierung einer solchen Antwort verfügt die Einheitenlogik 97 über eine Paritätslogik 14, um dem Antwortcode 23 ein Paritätsbit hinzuzufügen. Ein zweiter Serializer 15 setzt den Antwortcode 23 in einen Antwortbitstrom 24 um. Der Antwortbitstrom 24 wird von einem zweiten Leitungstreiber 16 in die serielle Verbindung 3 eingespeist. Im Bildschirmadapter 92 erkennt ein erster Empfänger 17 den Antwortbitstrom 24 auf der seriellen Verbindung 3. Ein erster Deserializer 18 übersetzt den erkannten Antwortbitstrom 24 zurück in den Antwortcode 23, der vom Einheitentreiber 1 decodiert wird.
• Der erste Serializer und der erste Deserializer der Adapterlogik können in einem einzelnen integrierten Schaltkreismodul kombiniert werden, und ein ähnliches Modul kann zur Implementierung des zweiten Serializers und des zweiten Deserializers verwendet werden. Der erste Leitungstreiber und der erste Empfänger können auch in einem einzelnen integrierten Modul kombiniert werden, und ein ähnliches Treiber-/Empfängermodul kann zur Implementierung des zweiten Leitungstreibers und des zweiten Empfängers verwendet werden.
• Die Adapterlogik 96 kann so konfiguriert werden, daß sie eine Antwort von der Einheitenlogik 97 entweder im "Handshake"-Modus oder im "Datenstrom"-Modus empfängt. Im "Handshake"-Modus wartet die Einheitenlogik 97 darauf, daß die Adapterlogik einen Bestätigungscode in die serielle Verbindung 3 einspeist, bevor sie das nächste Byte der Antwort sendet. Im "Datenstrom"-Modus wartet die Einheitenlogik 97 darauf, daß die Adapterlogik 96 den Empfang eines Byteblocks der Antwort bestätigt, bevor sie den nächsten Block sendet.
• Es wurde ein Beispiel für die vorliegende Erfindung beschrieben, in dem die Übertragung von Anzeigeinformationen zwischen dem Bildschirmadapter 92 und der Anzeigeeinheit 88 durch eine Übertragungslogik 95 erfolgt, die eine serielle Verbindung 3 enthält, welche von den Leitungen getrennt ist, die die Bild- -und Synchronisationssignale von dem Bildschirmadapter 92 zur Anzeigeeinheit führen. Aus den Ausführungen ist jedoch erkennbar, daß auch andere Kommunikationsverbindungen und Codiermethoden verwendet werden können. Darüber hinaus wird im Beispiel für die vorliegende Erfindung eine Raster-Scan-Anzeigeeinheit verwendet. Es dürfte jedoch klar geworden sein, daß die vorliegende Erfindung gleichermaßen auf andere Anzeigeeinheiten wie z.B. Flüssigkeitskristallanzeigen (LCD) oder Vektor-Scan-Anzeigeeinheiten anwendbar ist.

Claims (11)

1. Ein Anzeigesystem, das folgendes umfaßt:

eine Anzeigeeinheit (88) zur Generierung einer Bilddatenausgabe in Antwort auf eine Vielzahl von Datensignalen, welche die anzuzeigenden Daten definieren,

eine Bildschirmadapterschaltung (92) zur Generierung der Datensignale in einer Form, die von Steuerdaten spezifiziert wird, welche für die Anzeigeeinheit (88) kennzeichnend sind,

einen Ausgangsanschluß (94) zum Übermitteln der Datensignale von der Bildschirmadapterschaltung (92) an die Anzeigeeinheit (88) und zum Übermitteln der Steuerdaten von der Anzeigeeinheit (88) an die Bildschirmadapterschaltung (92),

dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigesystem weiterhin folgendes umfaßt:

einen in der Anzeigeeinheit (88) befindlichen, nichtflüchtigen Speicher (9) zum Speichern der Steuerdaten in Form einer Vielzahl von Steuercodes, und

Übertragungslogik (95) zur Übertragung eines Steuercodes zwischen dem Speicher und dem Ausgabeanschluß (94) in Antwort auf ein Befehlssignal (21), das von der Bildschirmadapterschaltung (92) generiert wird.

2. Ein Anzeigesystem wie in Anspruch 1 niedergelegt, in dem die Übertragungslogik folgendes umfaßt:

eine serielle Datenverbindung (3) zum Übertragen des Steuercodes zwischen der Anzeigeeinheit und dem Ausgangsanschluß,

in der Anzeigeeinheit befindliche Einheitenlogik (97) zur Übertragung des Steuercodes zwischen dem Speicher und der seriellen Datenverbindung, und

in der Bildschirmadapterschaltung befindliche Adapterlogik (96) zur Übertragung des Steuercodes zwischen der seriellen Datenverbindung und der Bildschirmadapter schaltung

3. Ein Anzeigesystem wie in Anspruch 2 niedergelegt, in dem die Adapterlogik einen ersten Serializer zur Umsetzung eines Befehlssignals (21) in einen Befehlsbitstrom (22) umfaßt, einen ersten an den Ausgangsanschluß angeschlossenen Leitungstreiber zur Übertragung des Befehlsbitstroms (22) an die Einheitenlogik über die serielle Verbindung, einen ersten, an den Ausgangsanschluß angeschlossenen Empfänger zum Empfang eines Steuerbitstroms von der Einheitenlogik über die serielle Verbindung, und einen ersten Deserializer zur Umsetzung des Steuerbitstroms in einen Steuercode, der dem Befehlssignal (21) entspricht,

und bei dem die Einheitenlogik einen zweiten Empfänger zum Empfang des Befehlsbitstroms (22) vom Ausgangsanschluß über die serielle Verbindung umfaßt, sowie einen zweiten Deserializer zur Umsetzung des Befehlsbitstroms (22) in das Befehlssignal (21), einen Befehlsdecoder zur Umsetzung des Befehlssignals (21) in eine Speicheradresse für den Zugriff auf den gespeicherten Steuercode, einen zweiten Serializer zur Umsetzung des Steuercodes in den Steuerbitstrom, und einen zweiten angeschlossenen Leitungstreiber, der den Steuerbitstrom über die serielle Verbindung an den Ausgangsanschluß überträgt.

4. Ein Anzeigesystem wie in Anspruch 3 niedergelegt, bei dem der erste Serializer und der erste Deserializer in einem einzelnen integrierten Schaltkreismodul kombiniert sind, und bei dem der zweite Serializer und der zweite Deserializer in einem einzelnen integrierten Schaltkreismodul kombiniert sind.

5. Ein Anzeigesystem wie in Anspruch 4 oder Anspruch 5 offenbart, bei dem der erste Leitungstreiber und der erste Empfänger in einem einzelnen integrierten Schaltkreismodul zusammengefaßt sind, und bei dem der zweite Leitungstreiber und der zweite Empfänger in einem einzelnen integrierten Schaltkreismodul zusammengefaßt sind.

6. Ein Anzeigesystem wie in Anspruch 2 offenbart, das weiterhin Mittel zum Konfigurieren der Anzeigeeinheit für den Betrieb in verschiedenen Anzeigemodi in Antwort auf Modussteuersignale umfaßt, die von der Adapterlogik über die serielle Verbindung an die Einheitenlogik übertragen werden.

7. Eine Anzeigeeinheit wie in Anspruch 2 oder Anspruch 6 niedergelegt, die weiterhin Mittel zum Anpassen der Betriebsparameter von Ansteuerschaltungen der Anzeigeeinheit in Antwort auf Parametersteuersignale umfaßt, die von der Adapterlogik über die serielle Verbindung an die Einheitenlogik übertragen werden.

8. Eine Anzeigeeinheit wie in Anspruch 7 offenbart, die weiterhin Mittel zum Abrufen von digitalen Signalabtastwerten an Knoten der Ansteuerschaltungen und zum Übertragen der Abtastwerte von der Einheitenlogik über die serielle Verbindung zur Adapterlogik in Antwort auf ein Datenanforderungssignal umfaßt, welches von der Adapterlogik über die serielle Verbindung an die Einheitenlogik übertragen wird.

9. Ein Anzeigesystem wie in einem der vorstehenden Ansprüche niedergelegt, bei dem die im Speicher abgelegten Steuercodes digital verschlüsselte Signalzeitsteuerungsparameter für die Anzeigeeinheit enthalten.

10. Ein Computersystem, das ein Anzeigesystem wie in einem der vorstehenden Ansprüche niedergelegt umfaßt.

11. Ein Computersystem für den Anschluß an eine Anzeigeeinheit (88), wobei das Computersystem folgendes umfaßt:

eine Anzeigeadapterschaltung (92) zur Erzeugung von Datensignalen in einer Form, die von Steuerdaten spezifiziert wird, die für die Anzeigeeinheit kennzeichnend sind, um eine visuelle Ausgabe auf der Anzeigeeinheit (88) zu erzeugen; und

einen Ausgangsanschluß (94) für die Übertragung der Datensignale von der Anzeigeadapterschaltung (92) zur Anzeigeeinheit (88) und für die Übertragung von Steuerdaten der Anzeigeeinheit (88) zur Anzeigeadapterschaltung (92); dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeadapterschaltung (92) folgendes umfaßt: Adapterlogikmittel (96), um über den Ausgangsanschluß (94) ein Befehlssignal an die Anzeigeeinheit (88) zu senden und um von der Anzeigeeinheit (88) über den Ausgangsanschluß (94) die Steuerdaten in Form einer Vielzahl von Steuercodes zu empfangen, die von der Anzeigeeinheit (88) in Antwort auf das Befehlssignal gesendet werden.