JPH06314074A - 映像表示装置およびコンピュータ - Google Patents

映像表示装置およびコンピュータ

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JPH06314074A
JPH06314074A JP5125440A JP12544093A JPH06314074A JP H06314074 A JPH06314074 A JP H06314074A JP 5125440 A JP5125440 A JP 5125440A JP 12544093 A JP12544093 A JP 12544093A JP H06314074 A JPH06314074 A JP H06314074A
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dots
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 640×400の表示を行なうCRT表示装
置を用いて、グラフィックボードの追加のみで640×
480の表示を可能とする。 【構成】 グラフィックボード20は、コンピュータの
拡張スロットに装着可能であり、コンピュータ側から、
レジスタに値をセットすることにより、水平同期信号,
垂直同期信号の周波数を細かく設定することができる。
表示開始時には、CRT表示装置本来の640ドット×
400ラインの表示に対応した同期周波数で表示を行な
い(ステップS100)、その後、同期周波数を640
×480の表示に対応した目標値まで漸増する。この結
果、CRT表示装置は、同期を維持し、640×480
の表示が可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接続されたCRT表示
装置に所定ドット数およびライン数の映像を表示する装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の映像表示装置は、映像信
号に含まれる水平同期信号,垂直同期信号の周波数など
を設定するレジスタを備え、接続されたCRT表示装置
の表示可能ドット数およびライン数に応じた値をこのレ
ジスタに設定する。CRT表示装置は通常表示可能なド
ット数が決まっているから、映像表示装置側で、表示ド
ット数およびライン数に対応した周波数の水平同期信
号,垂直同期新語を有する映像信号を作り出しているの
である。
【0003】一方、グラフィカル・ユーザー・インタフ
ェース(GUI)の普及などに伴い、表示ドット数やラ
イン数を増加して、少なくとも640ドット×480ラ
イン程度の表示を行ないたいという要求が高まってい
る。そこで、最近では、既存のコンピュータの拡張スロ
ットに装着して従来よりドット数および/またはライン
数の高い表示を行なおうとする映像表示装置が提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この映
像表示装置を使用するユーザーの立場では、映像表示装
置を追加しても、CRT表示装置の表示可能ドット数お
よびライン数が対応していなければ、表示ドット数およ
びライン数を高めることができないという問題があっ
た。マルチシンクなどと呼ばれる表示ドット数およびラ
イン数可変のCRT表示装置も提案されてはいるが、通
常のCRT表示装置は、表示ドット数およびライン数が
固定された値(640ドット×400ラインなど)とな
っており、映像表示装置が、例えば640ドット×48
0ラインの表示に対応した信号を出力すると、映像を正
常に表示することができない。
【0005】この点をもう少し検討する。時間当たりに
表示する映像の枚数が固定されていれば、表示ドット数
(縦方向にはライン数)が増加するということは、水平
同期周波数は高くなる(垂直同期周波数は低くなる)と
いうことである。映像信号を出力する側とCRT表示装
置側とで共通のクロックを使用している訳ではないの
で、両者の信号が完全に一致することはありえない。そ
こで、CRT表示装置では、水平方向の画像について
は、水平同期信号を基準として、水平同期信号の間に入
っている映像信号により映像が画面水平方向に適正に配
置されるよう同期を取っている。垂直方向については、
垂直同期信号を用いて、同様に同期を取っている。従っ
て、水平,垂直同期信号の周波数の僅かなずれに対して
は、適正に表示を行なうことが可能となっているが、対
応可能な許容範囲を越える周波数の映像信号が入力され
ると、画像の同期が取れず、映像が流れてしまうのであ
る。
【0006】本発明の映像表示装置およびコンピュータ
は、こうした問題を解決し、CRT表示装置本来の表示
可能ドット数以上の映像の表示を可能とすることを目的
としてなされ、次の構成を採った。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の映像表示装置
は、水平同期信号,垂直同期信号を有する映像信号を出
力して、外部のCRT表示装置に、該CRT表示装置本
来の表示ドット数もしくはライン数より大きな表示ドッ
ト数もしくはライン数で映像を表示する映像表示装置で
あって、前記水平同期信号,垂直同期信号のうち少なく
とも一方の周波数を、前記CRT表示装置が同期を取る
ことが可能な表示ドット数もしくはライン数に対応した
初期値に設定する初期周波数設定手段と、少なくとも該
設定された水平同期周波数もしくは垂直同期周波数を、
前記CRT本来の表示ライン数もしくはドット数とは異
なるライン数もしくはドット数に対応した値へと漸次変
更する設定周波数変更手段とを備えたことを要旨とす
る。
【0008】一方、本発明のコンピュータは、プロセッ
サからアクセス可能な拡張スロットを有し、ここに上記
映像表示装置を装着してなる。
【0009】
【作用】以上のように構成された本発明の映像表示装置
は、出力する映像信号の水平同期信号もしくは垂直同期
信号の周波数を、まずCRT表示装置が同期を取ること
が可能な表示ドット数およびライン数に対応した初期値
とし、CRT表示装置における水平方向もしくは垂直方
向の同期を取る。なお、両方向について同期を取ること
が可能な値を設定すれば、映像は正しく表示される。も
とより、水平方向,垂直方向の他方については、必ずし
も同期を取れるとは限らないから、映像が流れることも
有り得る
【0010】その後、映像表示装置の設定周波数変更手
段は、水平,垂直同期信号の周波数を漸次増加し、CR
T本来の表示ライン数もしくはドット数とは異なるライ
ン数もしくはドット数に対応した値へと、時間をかけて
変更してゆく。この時、CRT表示装置側では、許容範
囲内の周波数のずれに対しては、内部の同期回路が働い
て、同期を取り続ける。即ち、最初から正常値から隔た
った周波数の映像信号を出力すると、CRT表示装置は
一切の同期を取ることができないが、一旦いずれかの方
向に対して正常値によって同期を取った後に、周波数を
変更してゆけば、ライン数もしくはドット数の異なる映
像を表示することが可能である。
【0011】同様にこの映像表示装置を装着可能な拡張
スロットを有するコンピュータでは、この拡張スロット
に映像表示装置を装着すれば、ドット数もしくはライン
数を変更した映像を表示することができる。
【0012】
【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例について説
明する。図1は、実施例としてのグラフィックボード2
0の概略構成を示すブロック図である。
【0013】このグラフィックボード20は、コンピュ
ータの拡張スロットに装着され、コネクタCN1により
電気的に接続される。拡張スロットには、コンピュータ
に内蔵されたCPUから直接アクセス可能とするため
に、アドレスバスADB,データバスDB,コントロー
ル信号バスCTRLSなどが接続されている。グラフィ
ックボード20は、これらの信号および電源の供給を受
けて動作する。
【0014】グラフィックボード20は、コンピュータ
本体のCRTCより高機能なCRTC22採用し、画像
データを展開するDRAM24、コンピュータ側とのバ
スインタフェースをとるバスコンバータ回路26、ビデ
オ信号の切替用のアドレスデコーダ28、CRTC22
の基準クロックCLKを生成する発振器30、CRTC
22にアナログRGB用の基準電流を供給する定電流回
路32、コネクタCN2を介して入力される外部からの
アナログRGB信号(通常コンピュータ本体からの信
号)を出力するかCRTC22からのアナログRGB信
号を出力するかを切り替える3回路のマイクロリレー3
4、同じく水平同期信号および垂直同期信号を切り替え
る3回路×2のデータセレクタ回路36、コンピュータ
からのリセット信号をCRTC22の論理に合わせるた
めに反転するインバータ38などを備える。
【0015】以下の説明では、アナログRGB信号と水
平同期信号HSYNC,垂直同期信号VSYNCとを併
せて映像信号と呼ぶ。なお、実施例のグラフィックボー
ド20は、映像信号の出力用として、ピン配列の異なる
2つの出力用コネクタCN3,CN4を備える。これら
のコネクタの接続について簡単に説明する。グラフィッ
クボード20は、図2に示すように、コンピュータ40
の背面に用意された拡張スロットに実装され、コネクタ
CN2,CN3,CN4が、コンピュータ40の背面に
露出した状態となる。コンピュータ40に用意されたア
ナログRGB用の出力用コネクタCNPは、グラフィッ
クボード20実装前には、CRT表示装置50の入力用
コネクタCNRに接続されている。
【0016】この接続ケーブル42を出力用コネクタC
NPから外し、グラフィックボード20のコネクタCN
3に接続する。また、別のケーブル44により、コンピ
ュータ40のコネクタCNPとグラフィックボード20
のコネクタCN2とを接続する。この結果、マイクロリ
レー34およびデータセレクタ回路36を駆動すること
により、コンピュータ40からの映像信号とグラフィッ
クボード20からの映像信号を選択的にCRT表示装置
50に出力可能となる。マイクロリレー34およびデー
タセレクタ回路36は、グラフィックボード20に割り
当てられた所定のIOアドレスをアクセスすることによ
りアドレスデコーダ28の出力によって駆動されるか
ら、コンピュータ40側にこのIOアドレスをアクセス
するプログラムを用意すれば、表示を切り替えることは
容易である。
【0017】グラフィックボード20の内部の接続につ
いて、簡単に説明する。コンピュータ側のアドレスバス
(A0ないしA23の計24ビット)のうち上位の8ビ
ットは、そのままCRTC22のアドレス入力A16な
いしA23に接続されている。一方、下位16ビット
は、このCRTC22が使用するIOアドレス(定義済
み)がコンピュータ側で既に定義されている番地と重な
っていることから、コンピュータ側からのIOアドレス
を変換するバスコンバータ回路26に接続されている。
また、バスによるデータのリードライトなどを司るコン
トロール信号CTRLSも、このバスコンバータ回路2
6に接続されている。
【0018】アドレスバスの下位16ビットおよびコン
トロール信号は、バスコンバータ回路26の他、アドレ
スデコーダ28にも接続されている。アドレスデコーダ
28は、上述したマイクロリレー34,データセレクタ
回路36を駆動する信号を生成する回路であり、コンピ
ュータ40から所定のアドレスに所定のデータが書き込
まれると、その出力を切り換える。
【0019】DRAM24は、256K×16ビット構
成の4メガのチップ2個から構成されており、CRTC
22とは、アドレスバスMA0ないし8、RAS,CA
Sの信号、4ビットのライトイネーブル信号WE0ない
しWE3、アウトプットイネーブル信号OE、32ビッ
トのデータバスMD0ないしMD31が接続されてい
る。
【0020】CRTC22が出力するアナログRGB信
号および水平同期信号HSYNC,垂直同期信号VSY
NCは、上述した通り、マイクロリレー34,データセ
レクタ回路36を介してコネクタCN3,CN4に接続
されている。
【0021】CRTC22は、実施例では、CIRRU
S LOGIC社製のVGA グラフィックコントロー
ラCL−GD542Xというチップを採用した。このC
RTC22は、通常のCRTCとしての機能に加えて、
コンピュータとのインタフェース回路、グラフィックを
取り扱うグラフィックコントロール機能、メモリに対す
るアクセスを制御するメモリコントロール機能、アナロ
グRGB信号のためのパレットDAC機能などを備え、
1チップでグラフィックスコントロールに必要なほとん
ど総ての機能を有する。このCRTC22の内部構成
を、図3にブロック図として示す。
【0022】CRTC22は、図示するように、コンピ
ュータ40側の信号とのインタフェースを司るCPUイ
ンタフェース60、コンピュータ40側からの書き込み
データを一時的に蓄えるCPU書込バッファ62、書き
込まれたデータによってグラフィックを描画するグラフ
ィックコントローラ64、グラフィックコントローラ6
4が生成した画像データをDRAM24に書き込むとい
ったメモリの制御を行なうメモリコントローラ66、D
RAM24に記憶された情報をメモリコントローラ66
を介して読み出しビデオ信号に変換するCRTCコア7
0、カーソルの表示を含みDRAM24から画像表示用
に読み出した画像データを順次蓄えるビデオFIFO7
2、表示画像の属性(反転、アンダーライン、色彩な
ど)を制御するアトリビュートコントローラ74、デジ
タルデータをアナログRGB信号に変換するパレットD
AC76、発振器30からの原発振周波数を用いてCR
TC22内部で必要とされる総てのクロックを生成する
デュアルクロック生成回路78を備える。
【0023】メモリコントローラ66は、詳しくは、メ
モリシーケンサ67,メモリアービトレータ68,ビッ
トBLT69からなり、グラフィックコントローラ64
により生成された画像データをDRAM24に書き込ん
だり、DRAM24に記憶されたデータを表示タイミン
グに合わせて読み出すといった制御を行なっている。コ
ンピュータ40側からのデータの書込とこれに伴う画像
の描画のタイミングは、CRTCコア70により表示用
に画像データを読み出すタイミングに同期していないの
で、これらの調停を行なう機能が必要となるのである。
なお、ビットBLT69は、矩形画像の高速描画を行な
うものであり、ウィンドウを多数描く場合など、描画の
高速化に寄与する。
【0024】このCRTC22は、CRTCコア70
に、画像表示用の各種レジスタを備える。コンピュータ
40側からは、これらのレジスタに適切な値を書き込む
ことにより、CRT表示装置50の画像表示エリアに適
合した映像信号を出力させることができる。図4は、有
効表示画面とこれを実現する各種レジスタとの関係を示
す説明図である。
【0025】CRT表示装置50は、1秒間に30枚の
画面(フレーム)を表示するが、電子銃による水平方向
の走査とその終端から次の走査開始端まで戻るための水
平回帰とが必要であること、同様に垂直方向の走査とそ
の終端から次の画面の開始端まで戻るための垂直回帰と
が必要であることから、有効表示画面の外に所定の領域
(時間的な期間)が必要となる。有効表示画面の水平方
向の長さはレジスタCR1に、同じく垂直方向長さはレ
ジスタCR12に、各々設定される。なお、設定は、最
大10ビットのデータにより行なわれるが、各ビットが
どのレジスタのどのビットにより定義されるかを、図4
の下欄に示している。[]内は、レジスタ内のビット位
置を示す。
【0026】レジスタCR1,CR12以外のレジスタ
とそのレジスタにより設定されてるタイミングとのおお
よその対応関係は、次の通りである。 レジスタCR2:水平ブランキングの開始タイミング レジスタCR4:水平回帰の開始タイミング レジスタCR5:水平回帰の終了タイミング レジスタCR3:水平ブランキングの終了タイミング レジスタCR0:水平方向のトータル レジスタCR15:垂直ブランキングの開始タイミング レジスタCR10:垂直回帰の開始タイミング レジスタCR11:垂直回帰の終了タイミング レジスタCR16:垂直ブランキングの終了タイミング レジスタCR6:垂直方向のトータル
【0027】従って、コンピュータ40側は、CRT表
示装置50の特性に合わせた値をこれらのレジスタに書
き込むことにより、適正な表示を実現する。水平回帰の
信号や垂直回帰の信号は繰り返し出力されることになる
が、実施例で用いた640ドット×400ラインのCR
T表示装置50に対する場合、この繰り返しの間隔は、
水平回帰で40.3μSEC 、垂直回帰で17.73mSE
C である。この繰り返しの周波数を、それぞれ水平同期
周波数、垂直同期周波数といい、実施例では、それぞれ
24.8KHz、56.4Hzである。
【0028】一方、640ドット×480ラインの表示
を行なおうとすると、それぞれ36.5μSEC (27.
4KHz)、19.0mSEC (52.6Hz)である。
しかし、640ドット×400ラインのCRT表示装置
50に対して、この同期周波数の映像信号を最初から送
信すると、CRT表示装置50は、同期が取れず、画像
は流れて、正常な表示を得ることはできない。同期周波
数の通常の許容範囲から、はずれているからである。
【0029】そこで、本実施例のグラフィックボード2
0では、コンピュータ40側が図5に示す処理を行なう
ことで、640ドット×400ライン仕様のCRT表示
装置50で640×480の表示を行なう。コンピュー
タ40には、特定のOSでシステムを起動する場合、画
像表示用のデバイスドライバが組み込まれており、OS
の立ち上げ時に、図5に示す同期周波数漸増処理ルーチ
ンを実行する。
【0030】このルーチンが起動されると、まず、水平
同期周波数については、640ドットに対応した周波数
(24.8KHz)に対応した値を、一方垂直同期周波
数については、47.8Hzに対応した値を、初期値と
してそれぞれグラフィックボード20の各レジスタに設
定する(ステップS100)。ここで、垂直同期周波数
について400ラインに対応した周波数(56.4H
z)を設定しないのは、次の理由による。本実施例で
は、周波数の調整は、水平同期周波数についてのみ行な
う。最終的なライン数は、表示されない剰余のライン数
(40本)を加えて520本としたいので、水平同期周
波数24.8KHzから計算される垂直方向の繰り返し
時間Tvは、 Tv=(1/24.8K)×520 =20.9ms 従って、周波数fvは、 fv=1/Tv=47.8Hz となる。
【0031】続いて、画面表示をオンとし(ステップS
110)、表示を開始する。この時点では、水平同期周
波数は、CRT表示装置50の適正値となっていること
から、水平方向についてはCRT表示装置50は同期を
取る。垂直方向については同期が取れないので、完全に
正常な映像とはならない。。
【0032】続いて、水平,垂直同期周波数が目標値と
なったか否かを判断する(ステップS120)。ここ
で、水平,垂直同期周波数の目標値とは、640ドット
×480ラインに対応した周波数(27.4KHz、5
2.6Hz)である。起動直後には、当然目標値とはな
っていないので、ステップS120での判断は「NO」
となり、処理はステップS130に移行し、水平同期周
波数を漸増する処理を行なう。同期周波数増加の割合は
1.0パーセント程度である。続いて、コンピュータ4
0は何も行なわない処理を所定回数実行することで所定
時間待機する処理を行なう(ステップS140)。実施
例における待機時間は、およそ14mSECである。
【0033】その後、ステップS120に戻り、同期周
波数が目標値になったか否かの判断を再度実行する。ス
テップS120ないしステップS140の処理を繰り返
すことにより、やがて水平,垂直同期周波数は目標値に
なり、ステップS120での判断は「YES」となっ
て、本ルーチンの処理は終了する。ここでは、水平同期
周波数を27.4KHzとすることで、垂直方向の繰り
返し時間Tvは、 Tv=(1/27.4K)×520 =18.97ms となり、周波数fvは、 fv=1/Tv=52.6Hz となる。
【0034】以上説明した処理ルーチンを実行すると、
グラフィックボード20からCRT表示装置50に出力
される映像信号の水平同期信号、垂直同期信号の周波数
は、水平同期信号が640ドット×400ラインの表示
に対応した値から、時間をかけて640ドット×480
ラインの表示に対応した値に切り替わってゆく。CRT
表示装置50は、水平方向について一旦同期が正しく取
られれば、その後の同期信号の変動に対しては、内部の
同期回路が働いて、ある程度広い範囲に亘って映像を正
しく表示し続ける。即ち、最初から正常値に対して大き
く隔たった周波数の映像信号を出力すると、CRT表示
装置は同期を取ることができないが、実施例のように、
水平方向について一旦正常値によって同期を取った後
に、周波数を漸増してゆけば、ライン数を2割増加した
映像であっても、ほとんどの場合正常に表示することが
できる。
【0035】従って、640ドット×480ラインとい
う垂直方向の解像度が2割増加した表示環境を、グラフ
ィックボード20以外のハードウェアの追加無しに実現
することができる。従来は、640×400の環境から
640×480の環境に変更するには、CRT表示装置
50も取り替えるか、予め高価なマルチシンクタイプの
CRT表示装置を揃えておかねばならなかった。これに
対して、本実施例のグラフィックボード20によれば、
CRT表示装置に関するハードウェアの変更が必要な
く、使用者は、グラフィックボード20のみ揃えれば、
直ちに解像度の高い環境を試してみることができるので
ある。
【0036】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、例えば水平方向,垂直方向の同期周波数の初期値を
640×400に対応した値としておき水平同期周波
数,垂直同期周波数を共に漸次変更してゆく構成、使用
するCRT表示装置の特性に合わせて水平,垂直同期周
波数の初期値を理論値よりやや高くする構成、更に高解
像度のCRT表示装置を用いた構成、水平方向のドット
数を増加する構成、水平,垂直同期周波数の漸増をコン
ピュータ40のソフトウェアによらずグラフィックボー
ド20上のソフトウェアもしくはハードウェアにより実
現する構成、映像表示装置をコンピュータに一体に組み
込んだ構成など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明の映像表示装
置によれば、CRT表示装置に関するハードウェアの変
更が必要なく、解像度の高い環境を試してみることがで
きるという優れた効果を奏する。本発明の映像表示装置
からCRT表示装置に出力される映像信号の水平同期信
号、垂直同期信号の周波数は、時間をかけて変更してゆ
く。CRT表示装置は、一旦同期が正しく取られれば、
その後の同期信号の変動に対しては、内部の同期回路が
働いて、ある程度広い範囲に亘って映像を正しく表示し
続ける。即ち、最初から正常値から隔たった周波数の映
像信号を出力すると、CRT表示装置は同期を取ること
ができないが、本発明の映像表示装置では、一旦正常値
によって同期を取った後に、周波数を漸次変更してゆく
ので、最終的に正常の表示を得ることができる。
【0038】また、本発明のコンピュータは、この映像
表示装置を、プロセッサがアクセス可能な拡張スロット
に装着可能なので、取付が簡単であり、表示ドット数も
しくはライン数を変更した表示を簡易に行なうことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるグラフィックボード2
0の概略構成図である。
【図2】グラフィックボード20を装着したコンピュー
タ40とCRT表示装置50との間の接続の様子を示す
説明図である。
【図3】CRTC22の内部構成を例示するブロック図
である。
【図4】CRTC22内部のレジスタと表示との関係を
示す説明図である。
【図5】表示のライン数を変更するためにコンピュータ
40が実行する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
20…グラフィックボード 22…CRTC 24…DRAM 26…バスコンバータ回路 28…アドレスデコーダ 30…発振器 32…定電流回路 34…マイクロリレー 36…データセレクタ回路 38…インバータ 40…コンピュータ 42…接続ケーブル 44…ケーブル 50…CRT表示装置 60…CPUインタフェース 62…CPU書込バッファ 64…グラフィックコントローラ 66…メモリコントローラ 67…メモリシーケンサ 68…メモリアービトレータ 69…ビットBLT 70…CRTCコア 72…ビデオFIFO 74…アトリビュートコントローラ 76…パレットDAC 78…デュアルクロック生成回路 CLK…基準クロック CN1…コネクタ CN2…コネクタ CN3,CN4…出力用コネクタ CNP…入力用コネクタ CNR…出力用コネクタ HSYNC…水平同期信号 VSYNC…垂直同期信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平同期信号,垂直同期信号を有する映
    像信号を出力して、外部のCRT表示装置に、該CRT
    表示装置本来の表示ドット数もしくはライン数より大き
    な表示ドット数もしくはライン数で映像を表示する映像
    表示装置であって、 前記水平同期信号,垂直同期信号のうち少なくとも一方
    の周波数を、前記CRT表示装置が同期を取ることが可
    能な表示ドット数もしくはライン数に対応した初期値に
    設定する初期周波数設定手段と、 少なくとも該設定された水平同期周波数もしくは垂直同
    期周波数を、前記CRT本来表示可能なライン数もしく
    はドット数とは異なるライン数もしくはドット数に対応
    した値へと漸次変更する設定周波数変更手段とを備えた
    映像表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の映像表示装置であって、
    コンピュータの拡張スロットに装着され、前記設定周波
    数変更手段は、該コンピュータが水平,垂直同期周波数
    の目標値を漸次変更してゆく構成を備えた映像表示装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の映像表示装置を、プロセ
    ッサからアクセス可能な拡張スロットに装着してなるコ
    ンピュータ。
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