NO148390B - Tegngenerator. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en tegngenerator for på et presentasjonsorgan å frembringe tegn i form av punktmatriser i avhengighet av tegninformasjon som tilføres til generatoren, idet hvert tegns matrise er oppdelt i av punkter bestående poster, hvilken generator omfatter et tegnlager der hver post er lagret i form av et ord, og som også inneholder kjedningsinformasjon angående den nærmest etterfølgende post i tegnet, idet generatoren er innrettet til å presentere et tegns poster på presentasjonsorganet på en slik måte at poster presenteres etter hverandre i en forutbestemt skriveretning (f.eks. rekkevis eller spaltevis).

Tegngeneratorer av denne type er tidligere kjent, og en sådan generator er vist skjematisk på fig. 1a i sin sammenheng. En informasjonskilde 1 avgir informasjon angående hvilke tegn som skal presenteres ved hjelp av et presentasjonsorgan 4. Informasjonskilden kan være en datamaskin eller et tastbord, og presentasjonsorganet 4 f.eks. en billedskjerm eller en skrivemaskin. I det følgende antas presentasjonsorganet å være en billedskjerm. For hvert tegn som skal presenteres, avgir kilden 1 en tegnkode TK i form av et binært ord til et regenerativt lager 2 der ordet lagres. Et stort antall sådanne ord = tegn kan samtidig være lagret i lageret. For hvert tegn som skal skrives, avgir lageret 2 et ord som utgjør tegnets tegnkode TK, til tegngeneratoren 3. Tegngeneratoren utgjøres i prinsipp av et lager der det for hvert tegn ligger lagret en punktmatrise som inneholder informasjon angående hvilke punkter som skal være tent eller slukket i form av f.eks. et antall bits etter hverandre. Fig. 1b viser et forenklet eksempel på hvordan på figuren viste tegn er oppbygd av en punktmatrise med tre rekker eller rasterlinjer I,

II og III, hvor hver linje har tre punkter. Dersom et tent punkt på billedskjermen betegnes med en binær ener og et slukket punkt betegnes med en null, og dersom punktene antas gjennomløpt i nummerrekkefølge, blir det ord som utgjør eller inneholder tegnets punktmatrise: 010 111 010

Den fra det regenerative lager 2 avgitte tegnkode fungerer som adresse til det sted i lageret i tegngeneratoren der tegnets punktmatrise ligger lagret. Når en viss

tegnkode avgis fra lageret 2, avgir altså tegngeneratoren 3

et ord PM som utgjør tegnets punktmatrise, til presentasjonsorganet 4 (billedskjermen), og dette ord styrer da inten-siteten av elektronstrålen slik at (se ovenstående eksempel og på fig. 1b) tegnet opptegnes på skjermen.

Etter hvert tegn avgis et signal a fra tegngeneratoren 3 eller presentas jonsorganet 4 til det regenerative lager 2 som da avgir koden for det neste tegn til tegnlageret. Så lenge ingen endret informasjon fåes fra kilden 1, ligger alle de tegn som for øyeblikket presenteres på skjermen, lagret i det regenerative lager, og alle disse tegn skrives periodisk ut på skjermen, f.eks. 50 ganger pr. sekund.

Systemer av denne type har den ulempe at alle punktmatriser må være like høye og like brede, dvs. man må arbeide med konstant rekkernellomrom og konstant tegnmellom-rom. Videre må i hver matrise alle matrisens punkter gjen-nomløpes hver gang, selv om bare en liten del av disse benyttes for tegnet. Dette medfører at kravene til lagerkapasitet blir store, at arbeidshastigheten blir lav og at man, dersom man vil ha flere tegnstørrelser, må anordne en fullstendig lageroppsetning for hver tegnstørrelse. Dersom det er ønske-lig med flere enn to tegnstørrelser, blir tegngeneratoren derfor prohibitivt dyr da nettopp lagerkapasitet er en meget kostnadskrevende del av et anlegg av denne type.

Oppfinnelsen har som formål å tilveiebringe en tegngenerator der det finnes mulighet til med rimelig lagerkapasitet å presentere tegn i form av punktmatriser av vilkårlig størrelse, og der tegnenes/matrisenes størrelse kan variere vilkårlig fra tegn til tegn både i høyde og i bredde, og der det videre gis mulighet til, særlig for kompliserte tegn, å anvende punktmatriser av annen form enn rektangulær, hvilket kan gi en vesentlig reduksjon av den nødvendige lagerkapasitet og økning av hurtigheten.

Det som kjennetegner en tegngenerator ifølge oppfinnelsen, fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det føl-gende under henvisning til tegningene, der fig. 1a viser et blokkskjerna av en tidligere kjent tegngenerator og fig. 1b viser et eksempel på et tegn som er frembragt av en sådan generator, fig. 2 viser prinsippet for en tegngenerator ifølge oppfinnelsen, fig. 3a viser mer detaljert et eksempel på funksjonen og bygningen av en sådan tegngenerator, og fig. 3b viser et eksempel på utseendet av de tegn som finnes lagret i generatoren ifølge fig. 3a, fig. 4 viser et eksempel på ytterligere tegn som kan genereres ved hjelp av en tegngenerator ifølge oppfinnelsen, fig. 5 viser mer detaljert en utrustning ifølge oppfinnelsen, fig. 6 viser et ord i tegnlageret og den tilsvarende punktmatrise, og fig. 7 viser et eksempel på et tegn med tilhørende ord i tegnlageret.

Fig. 1a og 1b er blitt beskrevet ovenfor.

Fig. 2 viser hvordan en tegngenerator 3 ifølge oppfinnelsen er oppdelt i et såkalt virtuelt lager 5 og et tegnlager 6. Den innkommende tegnkode TK tilføres det virtuelle lager 5. Dette er et høyst reelt lager, og i dette finnes for hver tegnkode lagret adressen for det sted i tegnlageret 6 der punktmatrisen for det tilsvarende tegn finnes lagret. Dersom altså tegnkoden (TK) for eksempelvis bokstaven A innkommer fra det regenerative lager 2, plukker lageret 5 frem og avgir til tegnlageret 6 adressen (ADR) til det sted i lageret 6 der punktmatrisen for bokstaven A finnes lagret, og denne punktmatrise avgis da i form av et digitalt ord (PM) til presentasjonsorganet. Sett fra tegngeneratorens inngang har det virtuelle lager 5 samme funksjon som den kjente tegngenerator (3 på fig. 1), der tegnkoden utvelger et tegns punktmatrise direkte i tegnlageret. Da lageret 5 altså fra dette synspunkt kan betraktes som et tegnlager på tross av at det ikke er det, kalles det her for et "virtuelt lager". Fig. 3a viser mer detaljert et eksempel på oppbygningen og funksjonen av tegngeneratoren ifølge oppfinnelsen. Det virtuelle lager 5 inneholder K-2 celler, én for hvert tegn, og i hver celle finnes et ord som utgjør adressen til den celle i tegnlageret 6 der den første plass eller post i tegnets punktmatrise finnes lagret. Tegnlageret 6 inneholder K celler, med adressene 1, 2, 3 K-1, K, og hver celle inneholder dels en post i et tegns punktmatrise og dels et antall kjedningsbits.

Begrepet "post" angår en underenhet i et tegns punktmatrise. I det her beskrevne tilfelle er en post tre etter hverandre følgende punkter i matrisen, dvs. den såkalte postbredde er tre bits. Fig. 3b illustrerer begrepet.

■Tegn nr. 1 utgjøres der av postene 1-12 som gjennomløpes i rekkefølge. I eksemplet består f.eks. post 1 av bitene 000, post 2 består av bitene 010, post 3 består av bitene 000 osv. Postbredden kan imidlertid velges vilkårlig og er derfor på fig. 3a betegnet med N. Hver post tilsvares altså av og gir opphav til N punkter etter hverandre i rasterlinjenes ret-ning på skjermen.

Kjedningsinformasjonen i hver celle i tegnlageret består i eksemplet av to bits med følgende betydning:

I tegnlageret 6 er det som eksempel vist hvordan de tre tegn ifølge fig. 3b kan lagres. Tegn nr. 1 har høyden 4 punkter og bredden 3N = x 3 = 9 punkter. Tegnet består av de første 12 poster i lageret. Kjedningsbitene angir hvordan elektronstrålen skal forflyttes og styrer van-dringen fra celle til celle i lageret 6. Kjedningsbitene 01 angir til hvilken adresse lageret skal hoppe når en aktuell post er skrevet, og at neste post skal skrives til høyre for den tidligere på samme rasterlinje. Bitene 10 forårsaker likeledes at lageret skiftes til den påfølgende adresse og gir opphav til rekkeskifting, dvs. neste post skrives lengst til venstre på den nærmest underliggende rasterlinje. Kjedningsbitene 11 gir (når posten er skrevet) direkte eller via presentasjonsorganet et signal til det regenerative lager at dette skal avgi tegnkoden for det neste tegn til det virtuelle lager 5. Tegnene i lageret 6 trenger selvsagt ikke være lagret i samme rekkefølge som deres adresser i lageret.

Tegn nr. 2 består av 4 poster og 2 x 6 punkter.

Tegn nr. 3 består av 11 poster. Tegnet viser hvordan i overensstemmelse med oppfinnelsen en punktmatrise ikke trenger å være rektangulær, men kan sammensettes av rasterlinjer av forskjellig lengde, i det aktuelle tilfelle henholdsvis 15, 6 og 12 punkter.

Eksemplet på fig. 3b viser den store fleksibi-litet og innsparing av lagerkapasitet som oppnås ved hjelp av oppfinnelsen. Eksemplet viser hvordan tegn med forskjellig bredde og høyde vilkårlig kan anordnes etter hverandre i lageret, og hvordan matrisestørrelsen og dermed lager-kapasiteten smidig kan tilpasses til den for hvert tegn nød-vendige, og videre hvordan ytterligere lagerkapasitet kan innspares ved avvikelser fra den rektangulære matriseform.

Noe forenklet kan man si at det tidligere kjente system på grunn av kravet til konstante matrisedimensjoner i tilfellet ifølge fig. 3b ville ha krevd en matrisestørrelse på 4 x 5N punkter, dvs. 20 poster pr. matrise og 60 poster for de tre viste tegn til sammen. Slik det fremgår av fig. 3a og 3b, kreves det ved en tegngenerator ifølge oppfinnelsen bare 2 7 poster for de tre tegn til sammen.

Fig. 4 viser typiske eksempler på tegn og disses punktmatriser ved en tegngenerator ifølge oppfinnelsen. De med 11 betegnede, alfanumeriske tegn er A og B i en 12 x 9-matrise. De med 12 betegnede tegn er samme tegn i en mindre størrelse, og dannet av en 6 x 6-matrise. Tegnene som er markert med 13, er såkalte semigrafiske tegn og utgjør

symboler for en to- hhv. treviklingstransformator. Det sist-nevnte (høyre) tegn er et eksempel på hvordan også ikke-rektangulære matriser kan anvendes ifølge oppfinnelsen. De med 14 betegnede tegn viser eksempler på hvordan linjestyk-ker, hjørner og krysninger kan utføres i 3 x 3-matriser.

Sammenfatningsvis kan altså sies at inndata til tegngeneratoren, dvs. tegnkoden, behandles som en adresse til det virtuelle lager 5, og innholdet i den således utpekte adresse i det virtuelle lager utgjøres av en fysisk adresse til tegnlageret 6. Denne fysiske adresse peker ut den aktuelle tegnmatrises første post. Hver post inneholder også kjedningsinformasjon som angir postens innordning i matrisen, hvor i tegnlageret den neste post skal hentes, og når tegnet er ferdigskrevet og det neste tegn kan påbegynnes.

Fig. 5 viser mer i detalj en utrustning ifølge oppfinnelsen. Fra en datamaskin fåes informasjon om ønsket tegn (data) og om hvor på billedskjermen tegnet skal stå

(adresse). Informasjonen mates til et billedlager RM, adressen sammen med signalet fra en teller C3 via den av data-maskinen styrte multiplekser MUX 3. For en billedskjerm med 96 rekker og 160 kolonner og et tegnreportoar på 128 tegn trengs en lagerkapasitet på ca. 15,5 • 10 3 ord a 7 bits, og lageret kan være oppbygd av f.eks. syv INTEL 2116 å 16 38 4x1 bits. Adressetransformasjonslageret ATM tilsvarer det virtuelle lager 5 på fig. 2 og inneholder startadresse til tegnlageret CM for samtlige tegnkoder. Dette lager kan være et ROM eller PROM (f.eks. tre MMI 6301). Adresselagerets utgangssignal tilføres til en multiplekser MUX 1 som styres av signalet fra en kodedetektor ZDC. Denne utgjøres av tre por-ter G6, G7, G8 og avgir et utgangssignal "1" dersom en frem-visningsbar kode (^ 0) finnes på billedlagerets utgang.

Multiplekserne kan være oppbygget av standard TTL-komponenter (f.eks. 74157).

Telleren C2 angir adressen i tegnlageret CM for det tegn som skal skrives. Denne kan bestå av tre 74 LS 161. Tegnlageret CM kan bestå av en vilkårlig kombinasjon av ROM/PROM og RAM. Hvert ord (post) inneholder dels ni bits som definerer tegnets utseende innenfor hver rute innenfor en 3 x 3-matrise, dels to kjedningsbits som har følgende betydning:

Lageret er altså organisert i n ord på 11 bits pr. ord, og kan bestå av n x MMI 6301. Lageret har to ut-ganger, én til dekoderen DC for kjedningsbitene og én til videoutgangen for de ni tegnbits.

Telleren Cl angir hvilken kolonne eller spalte som skal vises og kan bestå av to 74 LS 161. Registeret REG inneholder startkolonnen til den neste rekke for det tegn som for øyeblikket skal vises. Dette register kan bestå av to 74 LS 173.

Dekoderen DC avkoder kjedningsbitene og avgir

i avhengighet av disse bits utgangssignaler til portene Gl, G2, G3 og til telleren C2. Dekoderen kan bestå av en 74155. D-vippen DF forsinker inngangssignalet fra kodedetektoren ZDC til den neste klokkepuls kommer, og avgir da utgangssignal til G2 og G3.

Notatlageret SCM lagrer adressen til det neste ord i tegnlageret som fortsetter på den neste rekke. Lagerets størrelse kan være 160 ord å 12 bits. For hver kolonne ut-føres først en lesesyklus der adressen fra den foregående rekke leses ut, og deretter en skrivesyklus der adressen for den neste rekke skrives inn. Lageret kan bestå av tre 256x4 RAM Am 91110.

Addereren ADD (f.eks. tre 7483) adderer 1 til tegnlageradressen.

Telleren C3 (f.eks. fire 74 LS 161) fastholder adressen til billedlageret (= posisjonen på skjermen) og teller oppover i takt med at informasjonen leses ned fra billedlageret til adressetransformasjonslageret.

De øvrige, ikke nærmere behandlede enheter kan bestå av standard TTL-kretser.

Den ladningsbare teller C2, som adresserer tegnlageret CM og dermed bestemmer hvilket tegn eller tegndel som skal vises, kan få sitt innhold forandret på tre måter:

a) Telleren C3 adresserer billedlageret.

Denne måte har høyeste prioritet. Dersom innholdet i det adresserte ord i 0, betyr dette at et nytt tegn skal begynne å vises (uansett verdien av kjedningsbitene,

se b og c nedenfor). Kodedetektoren ZDC bevirker at koden fra billedlageret RM i adressetransformasjonslageret ATM omformes til en startadresse som via multiplekseren MUX1 lades eller mates inn i C2. Koden utgjør her adressen, og startadressen utgjør utdata til tegntransformasjonslageret.

b) Kjedningsbitene = 01.

Verdien av C2 økes med 1, dvs. den påfølgende

adresse i tegnlageret skal fremvises etterpå.

c) Kjedningsbitene = 10 eller 11

C2 mates fra notatlageret SCM via MUX1. Notatlageret adresseres her av telleren Cl.

Den her benyttede "rasteravsøkningsmetode" bygger på at man viser en rekke ad gangen. En rekke består av et antall avsøkningslinjer (her = 3).

Ved fremvisning av et tegn som strekker seg over flere rekker, må man lagre informasjon angående hvor langt man har kommet på tegnet (= adresse i tegnlageret), og i hvilken kolonne på,rekken tegnet skal fortsette. Til dette benyttes notatlageret SCM.

Når et tegn er slutt på en rekke, men fortsetter på den neste, lagres verdien av C2 plus én (= neste ord i tegnlageret) i notatlageret. Som adresse benyttes innholdet i registeret REG. REG lades eller mates med innholdet i Cl når C2 mates ifølge a) og c) ovenfor. Cl angir hvilken kolonne som for øyeblikket vises. Dette for at adressen til notatlageret ved lagring av tegnets fortsettelsesadresse tilsvares av den kolonne der tegnet først ble definert (venstre-justering av tegn).

Alle ord (tilsvarende kolonner) i notatlageret som ikke skal inneholde en fortsettelsesadresse for noe tegn, settes = 0.

Ved fremvisning av den neste rekke mates ordene i notatlageret inn i C2 bortsett fra i tilfellene a) og b) ovenfor. Ord som inneholder 0 (som adresserer ord 0 i tegnlageret) , genererer kjedningsbitene 11 (tegn slutt) samt en

blank 3x3-matrise.

Når et pågående tegn avbrytes av et annet tegn fra billedlageret ifølge a), skrives 0 inn i notatlageret på den plass (= startkolonnen) der fortsettelsesadressen ellers skulle ha blitt skrevet. Fig. 6 viser øverst skjematisk et ord i tegnlageret. De ni tegnbits til høyre er nummerert 1 - 9 fra høyre mot venstre. Disse tilsvarer de felt i 3x3-matrisen som er vist i kvadratet nedentil i figuren. Til venstre for tegn-bitene i ordet ligger de to kjedningsbits. Fig. 7 viser øverst et eksempel på et tegn, en bokstav A, som kan genereres ved hjelp av tegngeneratoren ifølge oppfinnelsen. Tegnet består av fire 3x3-matriser, og tegnet rommes på to rekker, R og R+1, og to kolonner, K og K+1. For hver matrise medgår et ord, og fig. 7 viser også

de fire ord i tegnlageret som medgår for tegnet. Ordene har adressene SA, SA+1, SA+2 og SA+3. Hvert ord består av de to kjedningsbits til venstre, og deretter de ni tegnbits som leses fra høyre mot venstre. Rekke og kolonne for den matrise som hvert ord representerer, er angitt til høyre for ordet i figuren.

I det følgende gis en beskrivelse trinn for trinn av hvordan bokstaven A ifølge fig. 7 genereres. 1. Telleren C3 adresserer det ord i billedlageret på rekke R, kolonne K som utgjør koden for A. Koden omformes i adressetransformasjonsminnet til en startadresse (SA). 2. Kodedetektoren ZDC bevirker at startadressen SA via MUXl lades inn i telleren C2. 3. C2 adresserer tegnlageret. Data fra tegnlageret utgjøres av: a) Punktmatrise (9 bits). Bitene innlegges i en buffer for senere å kunne vises på billedskjermen.

b) Kjedningsbits (2 bits).

4. Kjedningsbitene er i dette tilfelle = 01 hvilket betyr at tegnet fortsetter i neste ord i tegnlageret (dvs. neste posisjon på billedskjermen). Cl (= adresse K+1) adresserer notatlageret via MUX 2 og data = 0 innskrives i ord K + 1 .

Registeret REG inneholder adressen K.

5. Dersom ikke noe tegn innkommer fra billedlageret, økes verdien av C2 med én (på grunn av at kjedningsbitene er 01) til SA+1.

Verdien av Cl økes med én til K + 2.

6. C2 adresserer tegnlageret. Kjedningsbitene er nå = 10, dvs. tegnet er slutt på denne rekke. 7. Registeret REG adresserer notatlageret og innholdet i C2 pluss én skrives inn, dvs, SA+2 skrives i adresse

K.

8. REG lades med innholdet i Cl.

9. Dersom det ikke kommer inn noe tegn fra billedlageret, lades C2 med innholdet i notatlageret adressert av Cl (adresse = K + 2) .

Verdien av Cl økes med én til K+3.

10. Dersom det ikke finnes noe tegn skrevet på rekke R, kolonne K+2, er verdien av C2 = data i notatlageret med adresse K + 2 = 0 (0 skrives alltid inn i notatlageret når tegnet ikke fortsetter på neste rekke). 11. Adresse 0 i tegnlageret inneholder alltid kjedningsbitene 11 og en punktmatrise med alle punkter slukket. 12. Når man på rekke R+1 kommer frem til kolonne K, vil den i punkt 7 lagrede adresse SA+2 bli innmatet i C2 (kfr. punkt 10). Dette under forutsetning av at ikke noe nytt tegn tilføres fra billedlageret.

13. Se punktene 3-5.

14. C2 adresserer tegnlageret. Kjedningsbitene er nå 11, dvs. tegnet er slutt. 15. Registeret REG adresserer notatlageret og 0 skrives inn (da tegnet er slutt, kfr. punkt 10).

De foran beskrevne utførelsesformer er bare beskrevet i prinsipp, men realiseringen ved hjelp av kommer-sielt tilgjengelige komponenter i form av integrerte kretser (lagerenheter, nødvendig logikk etc.) er en rent fagmessig foranstaltning. Ovenstående utførelsesformer er også bare et eksempel, og et stort antall andre utformninger av oppfin-nelsestanken er mulige. De forskjellige adresser i tegnlageret kan således, dersom dette ønskes, inneholde ytterligere informasjon, f.eks. om ønsket farge på tegnet eller dettes deler i forbindelse med farge-billedskjermer.

Claims (4)

1 . Tegngenerator for på et presentasjonsorgan å frembringe tegn i form av punktmatriser i avhengighet av tegninformasjon som tilføres til generatoren, idet hvert tegns matrise er oppdelt i av punkter bestående poster, hvilken generator omfatter et tegnlager der hver post er lagret i form av et ord, og som også inneholder kjedningsinformasjon angående den nærmest etterfølgende post i tegnet, idet generatoren er innrettet til å presentere et tegns poster på presentasjonsorganet på en slik måte at poster presenteres etter hverandre i en forutbestemt skriveretning (f.eks. rekkevis eller spaltevis), karakterisert ved

a) at hvert tegns matrise er oppbygget til vilkårlig form og størrelse av et vilkårlig valgbart antall poster, b) at kjedningsinformasjonen (kjedningsbitene) i hver post angir om en ytterligere post i tegnet følger umiddelbart etter posten i skriveretningen eller tilhører et annet sted innenfor tegnets punktmatrise, og c) at et notatlager (SCM) er innrettet til, når kjednings-inf ormas jonen i en post angir at en følgende post i tegnet ikke umiddelbart slutter seg til posten i skriveretningen, å lagre tegnlageradressen til den nevnte, følgende post på en plass i notatlageret som tilsvarer en bestemt stilling i skriveretningen, og å viderebe-fordre den nevnte tegnlageradresse til tegnlageret når presentasjonen på presentasjonsorganet når frem til den stilling i skriveretningen som tilsvarer den plass i notatlageret der tegnlageradressen finnes lagret.

2. Tegngenerator ifølge krav 1, karakterisert ved at tegninformasjonen er innrettet til å tilføres til et virtuelt lager (5) i hvilket det for hvert tegn er lagret adressen til den plass i tegnlageret (6) der den første post i tegnets punktmatrise finnes lagret.

3. Tegngenerator ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et tegns poster er lagret i en rekkefølge umiddelbart etter hverandre i tegnlageret (6) og ved presentasjon av tegnet på presentasjonsorganet avises i den nevnte rekkefølge.

4. Tegngenerator ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at kjedningsinformasjonen er innrettet til å identifisere den siste post i et tegn.