DE1808516A1 - Computeranlage fuer graphische Darstellungen - Google Patents

Description

Western Electric Company Incorporated Cristensen, C. et al New York, N.Y., 10007, USA ¹"²"¹ Computer anlage für graphische Darstellungen

Die Erfindung betrifft eine Compfcteranlage für grafische Darstellungen, mit deren Hilfe der Nachrichtenaustausch zwischen einem Digital-Rechner und einem Benutzer verbessert werden soll.

Neuere Entwicklungen von Computeranlagen und -anwendungen haben den großen Bedarf nach einem verbesserten "Mann-Maschinen-Nachrichtenaustausch" sichtbar gemacht. Beispielsweise ziehen es Ingenieure, die komplizierte elektronische Anlagen mit Hilfe eines Computers entwickeln, vor, mit dem Computer auf der Grundlage ihnen geläufiger Ausdrücke zu verkehren, statt tief in die Probleme der Computer-Programmierung einzudringen.

Bei einem Versuch zur Verbesserung des Nachrichtenverkehrs zwischen Mann und Maschine sind grafische Darstellungen mittels eines Computers benutzt worden. Dabei identifiziert und bearbeitet ein Benutzer von einem Computer gelieferte und auf einer Kathodenstrahlröhre (CRT) wiedergtgebene Daten. Diese Opera-

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tionen werden von einer lichtempfindlichen Eingangs einrichtung oder Hilfs-Eingangseinrichtungen durchgeführt, die Fernschreib- und andere Tastengeräte enthalten. Mit solchen Verfahren kann ein Entwicklungsingenieur für elektrische Schaltungen beispielsweise übliche und Sonder ζ weck-Bauteile« die auf einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben werden, erzeugen, abändern und neu anordnen. Wenn zusätzliche Berechnungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen, kann ein Benutzer häufig Werte für Schaltungsparameter eingeben und beinahe sofort typische Ansprechkurven gezeigt erhalten. Kaufmännische, wissenschaftliche und andere nichttechnische Anwendungen einer solchen Wechselwirkung mit einem Computer leuchten sofort ein.

Bei frühen Computeranlagen für grafische Darstellungen war

typischerweise die Wechselwirkung eines Benutzers an einem Bedienungsplatz mit einem einzigen, ungewöhnlichen großen zentralen Datenverarbeiter vorgesehen. Dabei trat als Nachteil die Beschränkung auf, daß die Anlage nur jeweils für einen einzigen Benutzer zur Verfügung stand.

Versuche, mehrere Benutzer an einer entsprechenden Zahl von Bedienungeplätzen zuzulassen, sahen den Einsatz eines speziell

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entwickelten Steuergerätes zwischen den Bedienungeplätzen und der zentralen Verarbeitungseinheit vor. Anlagen dieser Art sind jedoch sehr kompliziert und benötigen einen großen zusätzlichen Speicher, der üblicherweise in mehrere feste, jeweils einem entsprechenden Bedienungeplatz zugeordnete Speicherbereiche aufgeteilt war. Nur ein kleiner Teil des Speichers konnte von den verschiedenen Bedienungsplätzen gemeinsam benutzt werden. Daher war eine Vervielfachung gespeicherter Informationen in beträchtlichem Umfang erforderlich. Es hat sich gezeigt, daß die Speicherabteilungen, die für ausreichend komplizierte Bedienungeplatz-Operationen benötigt werden, zu groß sind, so daß die Anzahl von Bedienungsplätzen, die für typische Datenverarbeiter zulässig ist, zu klein wird.

Bei anderen Versuchen zur Erhöhung der Anzahl von Bedienungsplätzen wurden Verfahren benutzt, die insgesamt als Zeitanteil-Verfahren (time-sharing) bekannt sind. Mit Hilfe dieser Verfahren ist es möglich, bestimmte Teile des Speichers der Anlage für eine Anzahl von Bedienungsplätzen gemeinsam zu benutzen. Auch solche Anlagen benötigen jedoch benötigen jedoch für sich allein einen ziemlich großen Computer. D.h., wegen des hohen Grades an Aktivität, der für die BiId-

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überwachung und übergeordnete gemeinsame Planung erforderlich ist, steht ein solcher Computer im allgemeinen nur für die grafischen Bedienungsplätze und nicht für allgemeinere Aufgaben zur Verfügung.

Um die Belastung des großen Computers, der das Herz einer anteilig benutzten grafischen Anlage ist, zu verringern, hat es sich bei einigen Anlagen als wünschenswert herausgestellt, an jedem Bedienungsplatz einen kleineren, dem Bedienungsplatz allein zugeordneten Verarbeiter vorzusehen. Solche Anlagen sind beispielsweise in einem Aufsatz von W. H. Ninke "GRAPHIK-1-Eemote Graphical Display Console System" in Proceedings of the FJCC, Vol. 27, Spartan Books, Washington, D, C, USA, 1965, Seiten 835-846 beschrieben worden. Dieser Anlagentyp ist im allgemeinen auf Wechselwirkungsoperationen mit der großen zentralen Anlage auf der Grundlage einer Verarbeitung im Serienbetrieb (batch processing) beschränkt gewesen. D.h., obwohl die große zentrale Anlage für andere Funktionen als die Verarbeitung grafischer Daten benutzt werden konnte, konnten solche Funktionen nicht gleichzeitig mit der Verwendung der ' Anlage für eine solche grafische Datenverarbeitung durchgeführt werden.

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Alle oben beschriebenen Anlagen weisen den Nachteil auf, daß der Bedienungsplatz üblicherweise in der Nähe des zentralen Computers angeordnet werden muß. Anderenfalls ist eine Nachrichtenverbindung hoher Kapazität zwischen dem Bedienungsplatz und dem zentralen Computer erforderlich.

Mn weiterer Nachteil bei allen oben beschriebenen Anlagen besteht darin, daß bei ihnen keine genügende Vorsorge für die Behandlung von darzustellenden Einheiten getroffen ist, die größer sind als die zur Verfügung stehende grafische Ausgange einheit, d« h., der Schirm der Kathodenstrahlröhre oder ähnlicher Einrichtungen. Es ist also nicht dafür gesorgt, einen wählbaren Teil eines grafischen Bildes darstellen zu können, das größer ist als die Anzeigefläche.

Entsprechend einem Ausführungebeispiel der Erfindung werden die oben angegebenen Beschränkungen und Nachteile unter Verwendung von Verfahren vermieden, die einen örtlichen Bedie nungsplatz mit einem programmierten Datenverarbeiter beinhalten, der auf die unmittelbaren Anweisungen de· Benutzers am Bedienungeplatz anspricht, sowie einen großen zentralen Rechner, der zeitanteilig mit einer Vielzahl weiterer Benutzer arbeitet. Zu diesen weiteren Benutzern zählen typischerweise

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ein oder mehrere grafische Bedienungsplätze.

Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiel besteht darin, daß eine Anzahl von Benutzern unter gleichzeitiger Verwendung des gleichen zentralen Rechners an einer Wechselwirkungs-Datenverarbeitung teilhaben kann. Dabei wird unter "Wechselwirkungs-Datenverarbeitung" eine Betriebsart verstanden, bei der ein Benutzer Informationen auswertet, die von der Anlage oder einer Untergruppe der Anlage grafisch dargestellt oder auf andere Weise angezeigt werden.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil liegt darin, daß jeder Bedienungeplatz-Benutzer praktisch sofort eine Antwort auf seine Anforderungen erhält, grafische Daten hinzuzufügen, abzuändern oder auf andere Weise zu bearbeiten.

Außerdem ist es bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel vorteilhaft, daß kein Nachrichtenkanal hoher Kapazität zwischen dem örtlichen Bedienungsplatz und dem großen zentralen Rechner bestehen muß, und zwar unabhängig von deren gegenseitigen Abstand.

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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ausftihrungsbeispiels ist die Bereitstellung vereinfachter Verfahren für die Behandlung von Bildern, die größer sind als die Wiedergab ofläche.

Nachfolgend soll die Erfindung mit ihren Merkmalen und Vorteilen anhand der Zeichnungen noch genauer beschrieben werden» Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Satelliten-Computeranlage für grafische Darstellungen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung einer typischen Daten-Strujrtur nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3A ein typisches grafisches Bild, das erfindungsgemäß wiedergegeben werden kann;

Fig. 3B eine Möglichkeit für die strukturelle Verwirklichung der grafischen Information entsprechend dem in Fig. 3A gezeigten Bild;

Fig. 3 C eine alternative Möglichkeit zur strukturellen Verwirklichung der grafischen Information entsprechend dem in Fig. 3A gezeigten Bild;

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Fig. 4 ein Blockschaltbild bestimmter Teile eines grafischen Bedienungsplatzes nach einem Ausführungsbeispiel ded Erfindung;

Fig. 5 die verschiedenen Möglichkeiten in Verbindung mit einer Inkrement-Arbeitsweise nach der Erfindung;

Fig. 6 eine Schaltung zur Verwirklichung bestimmter Merkmale einer Symmetrie-Transformation nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 eine Kathodenstrahlröhre (CRT) und zugeordnete Schaltungen, die nach einem Merkmal der Erfindung benutzt werden;

Fig. 8 ein tatsächliches Blickfenster, das entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung einer großen, möglichen Wiedergabefläche überlagert ^ ist;

Fig. 9 Schaltumgen zur Überwachung der Helligkeitssteuerung einer Kathodenstrahlröhre bei Feststellung von Randverletzungen nach einem Ausführungsbeispiel dee Erfindung;

Fig. 10 zusätzliche Schaltungen nach einem Ausftihrungebeiepiel der Erfindung zur Erzeugung von Überdeckungßsignalen beim Auftreten von Randverletzungen;

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Fig. 11 eine typische Zuordnung des Bedienungsplatz-Speicherraumes;

Fig. 12 Schaltungen zur Synchronisation örtlicher und zentraler Computer nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Kurz zusammenfassend gesagt, ermöglicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Wechselwirkung oder ein "Zwiegespräch" zwischen dem Benutzer eines grafischen Bedienungsplatzes und einem Computer auf der Grundlage eines zeitanteiligen Betriebs. Es sind Mittel vorgesehen, um Daten verschiedener Form einzugeben, wiederzugeben, abzuändern, zu redigieren und auf andere Weise zu bearbeiten. Es sind ein oder mehrere grafische Bedienungsplätze oder Anschlüsse vorhanden, von denen jeder unabhängige Eingangs/iAusgangseinrichtungen, Bildspeichereinrichtungen und in begrenztem Umfang programmierte Datenverarbeitungsmöglichkeiten besitzt. Der örtliche, programmierte Verarbeiter ist zweckmäßig ein kleiner Allzweck-Computer, der außer zur Durchführung der Bedienungsplatz-Operationen als Zwischenglied für den örtlichen Wiedergabe-Bedienungsplatz'und einen größeren zeitanteilig betriebenen Zentral-Computer dient. Umfangreiche Datenverarbeitungen einschl. solcher, für die

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umfangreiche Speicherkapazitäten erforderlich sind, werden zweckmäßig vom zentralen Computer durchgeführt, der dann Ergebnisse über Kanäle kleiner Kapazität zum örtlichen Computer .überträgt. Äquivalente Aufzeichnungen struktureller grafischer Daten werden beim örtlichen und beim zentralen Computer vorgenommen, und es sind Mittel vorgesehen, um diese Aufzeichnungen auf den neuesten Stand zu bringen, wenn Änderungen aufgrund von Anweisungen des Benutzers oder aufgrund von Rechenergebnissen erforderlich sind. Zusätzliche Mittel sind vorhanden, um die Ausführung von Befehlen, die in den örtlichen Bedienungsplätzen gespeichert sind, und entsprechenden, im zentralen Computer gespeicherten Befehlen zu synchronisieren. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um wiederzugebendes Material dynamisch zu bearbeiten, wenn dieses möglicherweise die physikalischen Begrenzungen der " Kathodenstrahlröhre überschreitet. Schließlich sind Mittel

vorgesehen, um Datensignale in einer im hohen Grade strukturierten Form wirksam zu speichern, die eine einfache Interpretation durch den Verarbeiter des örtlichen Computere ermöglicht.

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Einführung und allgemeine Beschreibung

Im folgenden soll mit gewissen Einzelheiten die Gesamte rganisation eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Form einer zeitanteilig betriebenen Computeranlage für grafische Darstellungen beschrieben werden. Nachfolgende Abschnitte beschreiben jedes der verschiedenen Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels mit genaueren Einzelheiten und zeigen, wie jedes Merkmal zu der Zweckmäßigkeit der beschriebenen Anlage beiträgt.

Fig. 1 stellt ein funktionelles Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dar. Der zentrale Computer 101 ist in typischer Weise ein großer, zeitanteilig betriebener Allzweck-Computer mit einem zentralen Verarbeiter 102 und einem schnellen großen Speicher 103. Die Eingangs-Ausgangsfunktionen werden von einem Eingangs-Ausgangssteuergerät 104 überwacht. Die zeitanteiligen Betriebsmerkmale des zentralen Computers 101 sind zusätzlich dargestellt durch einen Abtaster 105, wobei jeder Abtastpunkt über einen geeigneten Modem (Modulator-Demodulator) 190 oder 192-195 und einen Nachrichtenkanal, beispielsweise 106, mit einem Benutzer verbunden ist. Hilfsspeicherraum, typischerwciac in Form Magnet-

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band- und/oder Magnetscheibeneinheiten ist durch einen Hilfsepeicher 107 angedeutet.

In Fig. 1 ist außerdem ein Computeranschluß für grafische Darstellungen oder Örtlicher Bedienungsplatz 120 gezeigt* der einen kleinen Örtlichen Allzweck-Computer 130 und einen Sonderzweck-Wiedergabe-Verarbeiter 140 aufweist. Der in Fig. 1 gezeigte grafische Anschluß weist außerdem, und swar zweckmäßig zusammen in einem einzigen Bedienungsplatz mit dem örtlichen Computer. 130 und dem Wiedergabe-Verarbeiter 140, die verschiedenen Eingangsgeräte 141, eine Kathodenstrahl-Wiedergabeeinrichtung 142 und andere Ausgabegeräte 143 auf. Die Eingangegeräte enthalten eine lichtempfindliche Sonde und können zusätzlich mit einem digitalen Bandleser und einem Tastenfeld ausgestattet sein«, Die Ausgabegeräte weisen die bekannten Druck- und Lochgeräte auf, die üblicherweise bei Allzweck-Computern verwendet werden. Zusätzliche Eingangsinformationen werden mit Hilfe einer Gruppe von Drucktasten geliefert.

Das Modem 191 ist komplementär zu dem Modem 190 beim zentralen Computer 101 ausgeführt und sorgt für die zweiseitige Transformation von Datensignalen, die an den Kanal bzw. den Computer aagepaßt sind.

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Der örtliche Computer 130 weist einen zentralen Verarbeiter 131, einen Speicher 132 für willkürliehen Zugriff (random access) und zusätzliche Schaltungen auf, die für die Wechselwirkung mit dem Anzeigeverarbeiter 140 sorgen und zweckmäßig in einem Steuergerät 133 zusammengefaßt sind. Der Speicher 132 besitzt mittlere Kapazität, um bei tragbaren Kosten Wiedergabedaten für die Wechselwirkung mit dem Wiedergabeverarbeiter 140 sowie Überwachungsdaten, Funktionserz eugungsdaten und andere Programmdaten zu speichern. Der Speicher 132 wird anteilig von dem örtlichen Computer selbst und dem Wiedergabe-Verarbeiter 140 benutzt. Diese anteilige Benutzung wird unter Verwendung eines Speicher-Multiplexers 134 erreicht.

Der örtliche Computer kann einer der allgemein bekannten Allzweck-Computer mit den oben erläuterten Merkmalen sein. Speziell kann das Modell PDP-9 der Digital Equipment Corporation (DEC) verwendet werden. Bei dieser speziellen Wahl für den örtlichen Computer 30 werden zweckmäßig außerdem ein sogn. "Extended Arithmetic Element'tEAE), (Erweiterte arithmetische Einheit), ein " Direct Memory Access Channel Multiplexor" (Kanal-Multiplexer für direkten Speicherzugriff) sowie ein "Automatic Priority Interrupt (API) System" (automatisches

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System für eine Unterbrechung nach Prioritäten) verwendet. Es handelt sich hierbei um Standard-Ausrüstungen für das genannte Modell PDP-9, die von der Digital Equipment Corporation hergestellt werden.

Der Wiedergabe-Verarbeiter 140 hat über den Speicher-Multiplexer 134 einen sogenannten "Zyklus-Diebstahl-Zugriff" zum Speicher und Priorität für den Speicherzugriff gegenüber dem Verarbeiter 131 des örtlichen Computers. Zyklus-Diebstahlbedeutet, daß grafische Daten zwischen der Ausführung von Befehlen in anderen Teilen des Speichers 132 vom Wiedergabe-Verarbeiter 140 aus dem Speicher 132 entnommen und zur Kathodenstrahlröhre 142 gegeben werden. Der Wiedergabe-Verarbeiter steuert die Kathodenstrahlröhre 142, die zweckmäßig eine sogenannte "Slave CRT Display", Typ 343 der Digital Equipment Corporation ist.

Das Verfahren der Bildherstellung auf der Kathodenstrahlröhre (CRT) besteht in einer punktweisen Darstellung in einem 1024 χ 1024 Raster, d.h.. Zeilen und Zeichen werden aus dichtbenachbarten Punkten gebildet. Entsprechend dem hier beschriebenen Aueführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich bei der Wiedergabeeinrichtung um ein Punkt-Oscilloskop im Gegensatz zu

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einem Striehvektor-Cscilloskop, bei dem Linien abgebildet werden. Wie die folgende Erläuterung noch zeigt/ lassen sich naheliegende Abänderungen treffen, um auch andere als Punkt-Wiedergabeeinheiten für den vorliegenden Zweck verwendbar zu machen.

Bs soll jetzt das Zusammenwirken des grafischen Bedienungsplatzes 120 und des zentralen Computers 101 beschrieben werden.

Der zentrale Computer 101 und der örtliche Computer 130 enthalten je äquivalent, aber nicht notwendigerweise identisch strukturierte Datenkomplexe, die ein Problem b eschreiben. Der zentrale Computer 101 kann natürlich Datenkomplexe enthalten, die einem oder mehreren weiteren, an den Computer 101 durch Modems 192-195 angeschlossenen Bedienungsplätzen entsprechen. Zweckmäßig wird im zentralen Computer eine größere Genauigkeit bei der Speicherung von Zahlen und verschiedener Verkettungsübereinkünfte benutzt. Der Speicherraum im örtlichen Bedienungsplatz ist sehr beschränkt, so daß üblicherweise eine gewisse Kürzung von Informationen erforderlich ist.

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iJiii Benutzer beginnt mit einem Problem, in dem er die Übertragung der das Problem beschreibenden Daten und von Pro» grammen zur Bearbeitung dieser Daten aus dem Speicher 103 des zentralen Computers in den Speicher 132 des örtlichen Bedienungsplatzes anfordert. Natürlich werden, wenn ein Problem gerade erst formuliert wird, nur wenige oder keine Anfangsinfo nnationen im zentralen Computer vorhanden sein» Der Benutzer verwendet dann die Bedienungsplatz-Eingabegeräte und die ggf. von zentralen Computer 101 zur Verfügung stehenden Programme und Daten, um sein Problem zu bearbeiten» Über einen Unterbrechungs-Monitor spricht der Computer des Bedienungsplatzes auf die von den Eingabegeräten empfangenen Signale an, um die Steuerung an geeignete Bedienungsprqgrarome und/oder -geräte zu übergeben. Diese Programme wnd Geräte führen die meisten Manipulationen mit den örtlich gespeicher-" ten Daten schnell durch, d.h., im UCHTZLJIT-Betrieb. Der

Wiedergabe·»Verarbeiter gibt unter Steuerung des Bedienungsplatz-Computers kontinuierlich die entsprechenden Problem-Informationen wieder, so daß der Benutzer schnell eine sichtbare Antwort auf seine Aktionen erhält»

Eine Aufzeichnung der Bedienungsplatz-Aktionen und -änderungen wird im Bedienungsplatz 120 angesammelt und zum zentralen

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Computer übertragen. Dort werden die durch die Aufzeichnungen angegebenen Manipulationen ebenfalls ausgeführt, und zwar auf der Grundlage dos zentralen Datenkomplexes. Da der Benutzer aufgrund der Tätigkeit des Bedienungsplatz-Computers 130 schnell Antworten erhalten hat, sind die zeitlichen Anforderungen bezüglich deri Ergänzung des zentralen Datenkomplexes auf dan neuesten Stand nicht kritisch, !'line Aufgabe, die wegen Örtlicher Bauteil- oder Programmbeschränkungen nicht beim Bedienungsplatz 120 durchgeführt werden kann, wird zum zentralen Computer 10.1 gegeben. Die Rechenergebnisse der zentralen Anlage werden zum Bedienungs platz zum Zweck einer Wiedergabe und/oder weiterer Bearbeitung übertragen.

Der grafische Hauptdatenkomplex befindet sich im großen zentralen Computer, aber der örtliche grafische Anschluß speichert Bildinformationen in einer identisch strukturierten Form. Wie noch erläutert werden soll, werden Informationen der grafischen Datenstruktur zweckmäßig in bestimmten "Blöcken" gespeichert, die miteinander durch Folgen von "Zeigern" (pointers) verkettet sind. Obwohl d.as Format der Blöcke im zentralen Computer zweckmäßig von demjenigen im örtlichen Computer verschieden ist, besteht eine Eins-zu-

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Eins-Entsprechung zwischen Blöcken in den beiden Strukturen. Da der Speicher im örtlichen Bedienungsplatz 120 üblicherweise verhältnismäßig klein ist (typischerweise 8196 Worte mit 18 Bits), sind zu einem gegebenen Zeitpunkt nicht immer alle Blöcke des Datenkomplexes im örtlichen Computer 130 vorhanden. Eine dynamische Speicher-Organisationsanlage höhlt Blöcke aus dem zentralen Computer 101, wenn sie benötigt werdtn, und macht Speicherraum im örtlichen Bedienungsplatz 120 frei, wenn Blöcke nicht länger benötigt werden. Man beachte, daß die im örtlichen Computer-Speicher 132 gespeicherten Informationen wenigstens von zwei Arten sein können: strukturierte grafische Daten und die Programme zur Bearbeitung dieser Daten, zur Gewinnung neuer Daten aus dem zentralen Computer 101 und zur Durchführung anderer Operationen, die keine Wie der gäbe-Operationen sind.

Im folgenden wird die grafische Datenstruktur im zentralen Computer 101 beschrieben. Unterschiede zwischen dem Format der Blöcke im zentralen Computer und im örtlichen Computer finden sich am Ende dieses Abschnittes«,

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Grafische Datenstruktur

Alle grafischen Informationen sind sowohl im zentralen als auch im örtlichen Speicher in einer strul'turellen Form hohen Wirkungsgrades gespeichert. Typischrrweiße verlangt entsprechend dem üblichen Aufbau von Computern die Organisation der Speicher 103 und 132, daß die Sppioh-rim; in Form von Patenwortci oder Folgen von Datensignalen vl&· Spannungswerte, **~_:nelisierungszustände usw. erfolgt. Die strukturellen berdehungen zwischen Gruppen solcher Datenvorte soll beschrieben werden. Eine genauere Beschreibung gewisser individueller Worte findet sich weiter unten im Abschnitt "Codierungen für Wiedergabeoperationen".

Grafische Daten sind in "Blöcken" von Hatemvorten gespeichert, die teilweise den Elementen einer verlangten grafischen Dar-,stellung entsprechen. Das heißt, einige Blöcke entsprechen grafischen "Fnoten" und einige Blöcke grafischen "Zweigen". Außerdem sind Blöcke nicht darstellbaren, aber nichts destoweniger wichtigen grafischen Informationen zugeordnet. Diese Blöcke werden als Knotenblöcke, Zweigblöcke und Datenblöcke bezeichnet. Bestimmte Knotenblöcke sind so wichtig, daß für sie die getrennte Bezeichnung "Blattblöclu " (leaf blocks) gerechtfertigt ißt.

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Nur Blätter und ihre entsprechenden Elattblöcke stellen wiedergebbare Informationen dar. Beispielsweise kann ein Blattblock die Informationen enthalten, die zur Angabe eines elektrischen Schaltelementes, beispielsweise eines Widerstandes, für die interpretierenden Teile der Anlage nötig Bind. Aufgrund eines dieser Informationen enthaltenden Blattblockes kann die betrachtete Anlage im gewünschten Fall eine Darstellung des Schaltelementes, d.h.,, dessen Symbol,, auf der Kathodenstrahlröhre 142 wiedergeben»

Außer den Blattblöcken zeigen alle grafischen Daten strukturelle Beziehungen avischen Teilen wiedergebbaren Materials

an oder kennzeichnen solche Teile auf andere Weise. Knoten» blöcke (die keine Ulattblöcke sind) und Zweigblöcke haben feste Größe, während andere Blöcke beliebige Ausdehnung be-' sitzen können.

Fig. 2 zeigt eine typische Datenstruktur. Die sechseckigen Elemente 201-204 stellen Blattblöcke, die Kreise 205-212 Knotenblöcke und die verbindenden Pfeile Zweigblöcke dar.

Jeder Knotenblock gibt einen bestimmten Unterabschnitt des Bildes wieder. Jeder Zweigblock ein bestimmtes Auftreten

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des Knotens, auf den er zeigt. Einen Zweigblock kann man sich als grafische Anforderung eines Bild-Unterabschnittes vorstellen. Er bewirkt, daß der dem Knoten, auf den der Zweigblock zeigt, entsprechende Unterabschnitt in einer Position erscheint, die durch Informationen im Zweigblock angegeben wird. Dann läßt sich sich leicht einsehen, daß bei einer solchen Anordbung einj? Bildteil ohne Schwierigkeiten über die Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre 142 bewegt werden kann, in dem lediglich die im Zweigblock enthaltene Positionsinformation geändert wird. Knotenblöcke dienen der Gruppierung solcher Unterabschnitte, die der Benutzer zur Bildung eines größeren Unterabschnittos einander zuzuordnen wünscht. Diese Verschachtelung läßt sich beliebig weit fortsetzen. Ein Bild-Unterabschnitt kann daher einfach nur ein einzelner Punkt sein oder aus einer großen Anzahl kleinerer Unterabschnitte bestehen, die wiederum andere Unterabschnitte enthalten, usw. Letztlich wird das gesamte Bild ale Sonderfall eines Unterabschnittes angesehen. Ein vollständiges Bild entspricht also einem einzigen Knoten. Mehrere solcher Gesamtbildkwoten können zu jedem gegebenen Zeitpunkt in den entsprechenden Speichern 103 und 132 gespeichert sein.

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Ein wichtiger Vorteil der Datenstruktur nach der Erfindung
besteht darin, daß FdId- Unterabschnitte sich nach Wunsch zur Bildung größerer Unterabschnitte kombinieren lassen, in dem lediglich ein neuer Knoten rr it Zv/eigen angegeben wird, die
zu den ursprünglichen Unterabschnitten führyn. Insbesondere können zwei vollständige Eildknoten zu einem Knoten höherer Stufe, der einem neuen vollständigen Bild entspricht, zusammengestellt werden.

Es ist !natürlich möglich, daß eine wesentlich grBßere Anzahl von Knoten für vollständige Bilder fVollbildknoten) in dein größeren Speicher des zentralen Computers 101 als in dem verhältnismäßig kleineren Speicher 132 des örtlichen Computers gespeichert werden kann. Wegen des weiter unten beschriebenen Speicher-Organisationssystems ist jedoch der örtliche Computer 130 mit einem großen virtuellen Speicher ausgestattet, der nur durch den Umfang der Speichereinrichtungen im zentralen
Computer begrenzt ist.

In der folgenden Beschreibung werden im Hinblick auf die Analok gie zu einer angegebenen grafischen Darstellung and aur Ver» einfachung grafische Informations blöcke beispielsweise als
"Knoten" anstelle von "Knotenblöcke" bezeichnet* werni sich
dadurch keine V erwechslungen ergeben künneiie

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Vor einer ins einzelne gehenden Beschreibung der individuellen iJlockarten ersxheint eine kurze i.iläuterung des im vorliegenden Zusammenhang benutzten Konzeptes eines "Ringes" angebracht.

I iu*& ^e^agt, ist ein I.iug eine Folge von Zeigern oder Latenwortun (oder Teilen von "\orten), die ftbochnitte einer gi'afiechvin ->truktur dadurch verketten, dal. uv.r ι rt aufeinander-.fol tender lbBClmitte der grafischen Struktur angegeben wird. Typifccherweise sind ein oder mehrere 2üeiger in jeden* grafischen ielement vorgesehen, beispielsweise can Zweigblock, der auf andere grafische Elemente hinwL.ii.it, beispielsweise einen anderen Zweigblock. Line in sich geschlossene Folge dieser Zeigt r, von denen deri letzte auf den den ersten Zeiger enthaltenden I »lock hinweist, bildet den i ing, .So identifiziert beispielsweise! im Fall von Zweigringen eine Folge von Zeigern (einer in jedem Zweig) der Reihe nach die vollständige Gruppe von Zweigen, dje aui einen gcg-jbonen lüioten gerichtet ist, ohne daß in Verbindung mit dci^v I noten eine Liste bereitgestellt werden muß. Weitere ähnliche Ringe, deren Funktionen sich aus den. Zusammenhang ergeben, tollen weiter unten beschrieben werden.

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Ein Knotenblock (kein Blattblock) fester Größer umfaßt Worte^ die

A, den Typ des Blockes (ein Knoten) identifizieren;

B, auf einen Namen-Datenblock zeigen, der dem dem Knoten entsprechenden Bild-Unterabschnitt züge·= Ordnet ist. Wenn kein Name angegeben ist., hat dieser Zeiger den Wert null;

" C. die auf den ersten Zweig im "Eingangszweig'⁵»Ring

zeigen;

D. die auf den letzten Zweig im "Eingangszweig"-Ring zeigen;

E. die auf den ersten Zweig im "Ausgangszweig¹¹--Ring zeigen;

F. die auf den letzten Zweig im "Ausgangszweig"-Ring zeigen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, kann eine beliebige Anzahl von Zweigen in einen Knoten eintreten und eine beliebige Zahl von Zweigen einen Knoten verlassen. Es wäre nicht möglich, einen Knotenblock fester Größe zuzuordnen, wenn Zeiger zu allen Zweigen im Knotenblock erforderlich wären. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit sind die ",Eingangszweige" (Zweige, die in den Knoten eintreten) und die Ausgangs zweige (Zweige, die den Kno-

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ten verlassen) in getrennten Ringen organisiert. Der Knotenblock enthält einen Zeiger auf den ersten 2/weig in jedem dieser Hinge, der erste Zweig enthält einen Zeiger auf den zweiten Zweig und so weiter. Schließlich enthält der letzte Zweig einen Zeiger zurück auf den ursprünglichen Knoten. Eine zweite, gepaarte Version sowohl der "Eingangszweig"- als auch- der "Ausgangs zweig"-Ringe wird durch eine Folge von "Rückwärtszeigern" hergestellt, die alle Elemente in den Ringen in umgekehrter Reihenfolge verketten, um eine schnellere Verfolgung innerhalb der Ringe zu ermöglichen.

Jedem in Fig. 2 durch einen Pfeil dargestellten Zweigblock sind zwei Ringpaare zugeordnet: das "Ausgangszweig"-Ringpaar, das dem Knoten entspricht, von dem der Zweig ausgeht, und das "Eingangszweig"-Ringpaar, das dem Knoten entspricht, bei dem der Zweig endet. Wie im Falle von Knotenblöcken enthält jeder Zweig ein Block-Identifizierwort oder Folge von Binärsignalen (die es als Zweig identifizieren) und ein Zeigerwort, das auf einen Datenblock gerichtet ist, der seinen symbolischen Namen enthält. Es kann also auf jeden Zweig und demgemäß jedes Auftreten eines Bild-Unterabschnittes auf symbolische Weise hingewiesen werden. Wenn dem Zweig kein Name zugeordnet worden ist, enthält dieser Datenblockzeiger den Wert Null.

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Der Zweig weist außerdem Elemente der beiden ihm zugeordneten Ringe auf, von denen jeder folgende Bestandteile enthält:

A. einen Zeiger in einer Vorwärts-Kette, die alle Zweige in dem Ring verkettet;

B. einen Zeiger in einer Rückwärts-Kette, die alle Zweige in dem Ring verkettet;

" C. ein Zeiger auf dem Knoten, der der "Kopf" dieses

Ringes ist.

Diese Zeiger erleichtern die schnelle Prüfung der Struktur unter Steuerung des Programms.

In jedem Zweigbioc£ sind außerdem zwei zu Datenblöcken führende Zeiger enthalten. Dies sind der "Nichtanzeigedaten"-Zeiger und j| der "Benutzer-Nichtanzeige"-Zeiger. Wenn einer dieser Zeiger

nicht benutzt wird, tritt ein Null-Zeiger (beispielsweise eine Folge von Binärsignalen, die alle "θ" sind) an seine Stelle. Der "Nichtanzeigedaten"-Zeiger und ggf. mit ihm verkettete Datenblöcke sind für die ausschließliche Verwendung durch das grafische Programmiersystem vorbehalten, und Benutzer-Programme haben keinen Zugriff zu dieser Information. Die Hauptverwendung dieses Zeigers besteht darin, auf einen Datenblock

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hinzuweisen, und zwar in typischerweist¹ einen Datenblock, der den Zweig als einen Leuchtknopf identifiziert. In diesem typischen Fall enthält der Datenblock den Kamen eines Programm« eingab tpunktes, auf dessen Steuerung überzugehen ist, wenn auf den durch den Zweig dargestellten Fall mit einem Lichtschreiber hingewiesen wird.

L'U ^f'J uiutzer-Nichtanzeige"-Zeiger soll dein Benutzer die Möglichkeit geben, der grafischen Datenstruktur Nichtanzeige-Inforinationen zuzuordnen. Diese Nichtanzeige-Informationen werden in "Datenblöcke" eingegeben, die eine der vier Typen von !locken in der grafischen Datenstruktur sind» Diese Datenblöcke sind für die ausschließliche Verwendung des Benutzers bestimmt. Sie sind unter Steuerung des Programms definiert und zugeordnet und können beliebiges P'oiurat und beliebige Größe haben. Sie sollen dem Benutzer die Möglichkeit geben, Informationen bezüglich auftretender Knoten anzugeben. Diese Ini'orrtjationen erscheinen nicht bei der "Wiedergabe. Betrachtet n:an wieder die Entwicldung von Schaltungen am Bediemmgsplat2, so kann ein solcher Datenblock beispielsweise den Wert eines Widerstandes oder ähnliches enthalten.

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Schließlich weist der Zweig drei Felder (Wörter oder Teile von Wörtern) auf, die zur Erzeugung der Wiedergabe selbst erforderlich sind. Die darin enthaltenen X- und Y-Ablenk-

signale geben den Abstand zwischen den Wiedergabe-Ursprüngen der Knoten (oder des Knotens und Blattes) an, denen der Zweig folgt. Da entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung alle Wiedergabeinformationen der Struktur als relative Koordinateninfo rmationen vorliegen (nur der Anfangspunkt einer Wiedergabe ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine absolute Koordinate), können Bildunterabschnitte über die Wiedergabefläche bewegt werden, indem einfach nur die X- und Y-Ablenkungen im richtigen Zweiggeändert werden. Das letzte Feld enthält Wiedergabeparameter-Informationen, Dinge wie Intensität, Maßstab und Informationen, ob der Lichtschreiber während der jeweiligen Wiedergabe zu betätigen ist oder nicht, lassen sich " angeben. Näheres soll hinsichtlich dieser Ablenk-, Parameter-

und anderer Felder weiter unten erläutert werden.

Blattblöcke geben an, wie Teile eines Bildes tatsächlich gezeichnet werden sollen. Sie bezeichnen die "Tinte", die in einem Teil eines Bildes sichtbar ist. Daten werden in Blätter durch Anforderung von DatenerZeugungseinrichtungen und unter Folgen (subroutines) aufgrund von Eingangs Signalen von

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den verschiedenen Eingangsquellen einschließlich gespeicherter Datensignale vom örtlichen und zentralen Computer eingegeben. Es können sowohl Text- als auch Zeichnungsinformationen für Linien angegeben werden.

Wenn Informationen in Blätter eingegeben werden, so gibt der Benutzer/Programmierer Informationen auf einer sehr großen Wiedergabefläche an. Nur wenn die Informationen schließlich auf der Kathodenstrahlröhre angezeigt werden, wird ein "Fenster" erzeugt, das angibt, welcher Teil der Wiedergabe auf dem Ausgabegerät sichtbar sein soll. Daten, die in Blättern im Echtzeitbetrieb beim Zeichnen auf dem Oscilloskop des örtlichen Bedienungsplatzes "angewachsen" sind, können bezüglich ihres Maßstabes durch Änderung von Parametern in den grafischen Datenwörtern verändert werden, bevor sie in die zentrale Datenstruktur aufgenommen werden.

Da ein Blatt eine beliebige Zahl von Daten enthalten kann, läßt sich seine Größe nicht im voraus angeben. Aus diesem Grund ist das Blatt zweckmäßig in Unterblöcke von zwei Arten unterteilt: ein Blatt Anfange-Unterblock und Blatt Daten-Unterblöcke. Der Blattanfangs-Unterblock enthält ein einziges Ringelement, den Eingangs zweig-Ring, da definitionsgemäß keine Zweige von einem

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Blatt wegweisen. Er enthält außerdem einen Zeiger auf den ersten Blattdaten-Unterblock und den letzten Blattdaten-Unterblock, «lie den Rumpf des Blattes ausmachen. Diese Blattdaten-Unterblöcke sind selbst durch eine Folge von Zeigern verkettet. Der Folge wird immer dann ein neuer Blattdaten-Unterbioek hinzugefügt, wenn neue Daten für einen Block erzeugt werden.

Es soll jetzt ein kurzes Beispiel gegeben werden, um die die Entsprechung zwischen einem wiederzugebenden Bild und der das Bild darstellenden grafischen Datenstruktur gemäß'einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu erläutern. Fig. 3A zeigt eine schematische Darstellung einer einfachen elektrischen Schaltung. Dieser schematieche Abschnitt soll auf der Kathodenstrahlröhre 142 (Fig. 1) wiedergegeben werden.

Es werden Blattblöcke erzeugt, die die Bilddaten entsprechend jeder der drei Arten von Elementen in der Schaltung nach Fig. 3A enthalten. Die Blöcke, die den Widerständen, Kondensatoren und Kurzschlüssen entsprechen, sind in den Fig. 3B und 3C als 310, 320 bzw. 330 dargestellt. Die den Daten in diesen Blattblöcken entsprechenden visuellen Informationen werden nach Wunsch auf der Kathodenstrahlröhre 142 angeordnet, in dem die erforderlichen Zweigblöcke zur Verfügung gestellt werden. In allen

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Fällen werden die Daten mit Hilfe des Wiedergabe-Verarbeiters 140 in Form einer Folge von Datenwörtern zur Kathodenstrahlröhre 1.42 gegeben.

Der wirkliche Aufbau der Blätter wird gewonnen, in dem Linien auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre mit einem I «ichtschreiber oder anderen Mitteln gezeichnet werden. Ein Widerstand beispielsweise kann durch eine Anzahl miteinander verbundener Vektoren wiedergegeben werden, die von Hand unter Verwendung des Lichtschreibers gezeichnet werden. Alternativ werden diese Vektoren durch eine Folge von Befehlen angegeben, die durch eines der anderen Eingabegeräte eingegeben werden. Diese Befehle werden wiederum mit Hilfe einer Programmierung oder von Einrichtungen innerhalb des örtlichen Bedienungsplatzes 120 oder des zentralen Computers 101 interpretiert, um die Folge der erforderlichen Wiedergabekommandos zu erzeugen.

Fig. 3B zeigt eine Möglichkeit für die Strukturierung der zur Wiedergabe der Schaltung nach Fig. 3A erforderlichen Daten. Hier wird eine zweistufige Struktur benutzt. Die unterste Stufe enthält die Blattblöcke 310, 320 und 330 selbst. Die einzige weitere Stufe ist die Gesamtbildstufe, die durch den Bildknoten

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dargestellt wird. Ein Bild der Schaltung nach Fig. 3A läßt sich also wiedergeben, in dem verlangt wird, daß der Block 340 aus dem Speicher 132 gelesen und zum Wiedergabe-ET erarbeiter 140 (Fig. 1) gegeben wird. Der zentrale Verarbeiter 131 stellt dann fest, daß der Block 340 kein Blattblock ist und sucht daher nach dem Auftreten von Knoten niedrigerer Stufe, hier den Blattknoten entsprechend den Schaltelementen im Bild.

" Der zentrale Verarbeiter 131 veranlaßt dann, daß die individuellen Kommandos für die Schaltelement-Blattblöcke nacheinander so aus dem Speicher 132 gelesen werden, wie sie benötigt werden. Jeder Zweigblock, der in Fig. 3B als PfefiL gezeigt ist, gibt an, daß ein bestimiter Blattblock an der Spitze des Pfeils auftritt. Da in Fig. 3A drei Widerstände vorhanden sind, führen drei Zweige zum Blattblock 310. Die individuellen Kommandos in diesem Blatt werden daher (nicht zerstörend) bei drei getrenn-

^ ten Gelegenheiten aus dem Speicher 132 zur Erzeugung eines

einzigen Rahmens des dem Knoten 340 zugeordneten Bildes gelesen. Das Gesamtbild wird natürlich mit einer genügend großen Frequenz wiederholt, um ein Flimmern zu vermeiden. So wird beispielsweise die Folge von Widerstands-Blattbefehlen aus dem Speicher 132 mit einer Wiederholungsfrequenz von etwa 90 Hz gelesen.

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Fig, 3C zeigt eine andere Struktur der grafischen Daten zur Wiedergabe des Bildes nach Fig. 3A. Es ist hier eine zusätzliche Stufe vorgesehen, die als Knotenblock 350 dargestellt ist. Dieser Knotenblock beschreibt einen Bildunterabschnitt, der dem (sich wiederholenden) Teil der Fig. 3A entspricht, der in dem Kreis 360 liegt.

Unter Verwendung der Struktur nach Fig. 3 C wird ein Bild durch interpretierende Verarbeitung des Blockes 370 erzeugt, der das vollständige Bild darstellt. Diese Verarbeitung erfolgt zu Anfang wiederum durch den zentralen Verarbeiter 131, der, wenn er jedes Auftreten des Knotenblockes 350 (der dem Bildunterabschnitt 360 entspricht) erkennt und feststellt, daß der Block 350 kein Blattblock ist, die Struktur auf Knoten niedrigerer Stufe hin verfolgt. Es werden dann dem Knotenblock 350, der das einzelne Auftreten jedes Blattblockes identifiziert, zugeordnete Zeiger festgestellt und entsprechende Anforderungen erzeugt, damit diese Blattblöcke vom Wiedergabe-Verarbeiter 120 gelesen werden. Die individuellen, in den Blattblöcken enthaltenen Wiedergabekommandos werden dann durch den Verarbeiter 140 sequentiell aus dem Speicher 132 entnommen. Diese alternative Organisation erhöht zwar die Zahl der Knotenblöcke um einen, verringert aber die Zahl der Zwelg-

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blöcke. Bei komplizierten Bildern führt eine solche erhöhte Strukturierung häufig zu kleinerem Speicherbedarf und einfacherer Verarbeitung.

Bei den meisten Anwendungen sind zusätzliche NICHTANZEIGE-Datenblöcke mit diesen Zweigen verkettet. Sie enthalten Informationen hinsichtlich des Typs der angezeigten Bauelemente und " deren Parameterwerte zur Verwendung bei Analyse-Programmen im Örtlichen und zentralen Computer.

Die Datenstruktur im örtlichen Bedienungsplatz 120 w.eist alle diejenigen strukturellen Informationen auf, die in der Datenstruktur im zentralen Computer 101 vorhanden sind. Der örtliche Computer 130 verwendet Struktur-Informationen wegen der wirkungsvollen Verarbeitung und der sich daraus erge-) benden Echtzeit-Antworten, die er für den Benutzer am örtlichen Bedienungsplatz liefert. Er kann Objekte, auf die gezeigt wird, identifizieren, ohne daß eine Bezugnahme auf den oder eine Tätigkeit des zentralen Computers erforderlich ist. Der örtliche Computer 130 ist auch in der Lage, die Struktur zu redigieren. Die örtliche Datenstruktur enthält Knoten, Zweige, Blätter und Datenbldcke, die zweckmäßig in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung mit äquivalenten Blöcken des zen-

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tralen Datenkomplexes stehen. Das innere Format dieser Blöcke im Örtlichen Computer weicht jedoch in mehrfacher Hinsicht von den entsprechenden Blöcken im zentralen Computer ab.

Zunächst fanthalten Blätter im örtlichen Bedienungsplatz Anzeige-Kommandos in einem (unten beschriebenen) Format, das zum Betrieb des Anzeige-Gscilloskops erforderlich ist, während Bildinformationen im zentralen Computer in einer von Geräten unabhängigen Weise dargestellt sind. Diese letztgenannte Eigenschaft ist zweckmäßig, da andere Wiedergabe-Anschlüsse, bei denen keine Wechselwirkungsmöglichkeiten vorgesehen sind, die zentral gespeicherten Daten verwenden können, um beispielsweise eine Nur-Ausgabe-Anzeige zu ermöglichen. Da zweckmäßig im örtlichen Bedienungsplatz eine abweichende dynamische Speicherzuordnung verwendet wird, besteht ein Blatt sinnvollerweise aus einem einzigen zusammenhängenden Speicherblock statt aus einer Folge von Blattdatenblöcken, die mit einem Blattkopf verkettet sind. Diese Blätter k&inen im Echtzeit-Betrieb unter Programmsteuerung aufgebaut werden und haben beliebige Länge*

Da der Kaum in dem kleinen örtlichen Computer beschränkt ist,

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wird zur Verkettung von Blöcken in der Datenstruktur häufig ein abgekürztes Zeigersystem benutzt, insbesondere werden gewöhnlich Rückzeiger und Zeiger auf die Köpfe von Eingen nicht verwendet. Das Verfolgen eines Weges durch die Struktur kann daher mehr Zeit benötigen, aber Zeit ist im örtlichen Anschluß leichter verfügbar als Raum.

Bedienungsplatz-Bauteilausrüstung

Der örtliche zentrale Verarbeiter 131 (Fig. 1) tritt aufgrund von Unterbrechungssignalen in Tätigkeit, die von örtlichen Eingabegeräten oder dem zentralen Computer 101 erzeugt werden. Diese Signale und sie begleitende Datensignale aktivieren Programme in dem anteiligen örtlichen Speicher 132. Bei Ausführung dieser Programme werden Wörter dem Speicher 132 entnommen und kurzzeitig im zentralen Verarbeiter 131 gespeichert. Dort werden der Operatfonscode und die Operationsargumente gedeutet und die entsprechende!» Vorgänge (Addieren, Verschieben, Akkumulator-Eingabe oder -Speicherung, Gerätesteuerung usw.) durchgeführt. Der Wiedergabe-Verarbeiter 140 entnimmt ebenfalls Wörter direkt von Speicher 132, deutet den Operationscode und die Argumente und führt die entsprechenden Anzeigevorgänge durch. Für den Anzeige-Ver-

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arbeiter zählen zu diesen Vorgängen das Zeichnen von Punkten, Linien und Zeichen auf der Kathodenstrahlröhre 142.

Der Computer 130 und der Anzeige-Verarbeiter 140 können unabhängig voneinander arbeiten. Der örtliche zentrale Verarbeiter 131 steuert jedoch die Anzeige insoweit, als er den Anzeige-Verarbeiter vorbereiten, starten und stoppenkann. Fig. 4 zeigt ein genaueres Blockschaltbild bestimmter Elemente der Fig. 1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 4 sind die Einrichtungen für die Wechselwirkung zwischen dem örtlichen Computer 130 und dem Wiedergabe-Verarbeiter 140 (Fig. 1) genauer dargestellt. Der zentrale Verarbeiter 131 weist einen Akkumulator 302 und eine arithmetische Einheit 304 auf. Der Akkumulator 302 wirkt als Mittelpunkt für den größeren Teil dee Wechselwirkung zwischen dem örtlichen Computer und dem Anzeige-Verarbeiter. Ein weiteres Element des in flTig. 4 gezeigten örtlichen Computers 130 ist der Speicher-Multiplexer 134, der Datenkanäle 305 und 306 aufweist. Weitere Teile des örtlichen Computers 130 enthalten die verschiedenen Elemente des Steuergerätes 133. Dabei stellt der Block 303 die Steuerlogik dar, deren Funktion im folgenden noch genauer beschrieben werden soll.

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Die automatische Prioritätsunterbrechung (API) 380 liefert auf einer Ausgangsleitung immer dann eine Anzeige, wenn eine programmierte Unterbrechung auftritt oder eines der verschiedenen Eingabegeräte einschl. des zentralen Computers 101 ein entsprechendes Unterbrechungssignal liefert. Die automatische Prioritätsunterbrechung 380 prüft dieses Eingangssignal und veranlaßt einen Sprung auf entsprechende Verarbeitungsprogramme oder -Schaltungen ,

So liefert beispielsweise ein bei einem Lichtschreiber erzeugter Impuls, der auf der Leitung 390 erscheint, eine Anzeige im zentralen verarbeiter 131, in dem eine Flagge in der automatischen Prioritätsunterbrechung 380 gesetzt wird. Dieses deutet dann das Unterbrechungssignal und liefert auf der Leitung 391 ein Ausgangs signal zur Steuerlogik 303. Diese Steuerlogik überträgt dann ein Steuersignal zu dem entsprechenden Programm oder Gerät, das zur Verarbeitung des Eingangs signals, beispielsweise des Lichtschreiber signals, benötigt wird.

In Fig. 4 ist zwar für das als Beispiel gewählte Unterbrechungssignal gezeigt, daß dieses über die Steuerlogik 303 läuft, aber bei gewissen Ausführungen ded Erfindung umgeht das Signal die Steuerlogik 303, in dem es direkt über die Leitung 392 einen

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Code in den Akkumulator 302 eingibt. Dieses Signal kann dann ein Sprung der Programmsteuerung innerhalb des örtlichen Computers 131 veranlassen oder nach einem Sprung auf das (im folgenden noch zu beschreibende) Wiedergabe-Adressenregister 354 eine entsprechende Ablenkung, Zeichenerzeugung usw. bewirken, in dem das Lesen entsprechender grafischer Daten aus dem Speicher 132 angegeben wird.

Anstelle von oder zusätzlich zu der oben beschriebenen Unterbrechung kann ein weiteres Unterbrechungsverfahren benutzt werden. Dabei werden Unterbrechungsanzeigen zur Kippsteuerung 365 über eine Flagge geliefert, die eindeutig der speziellen Unterbrechungsquelle zugeordnet ist. Diese Flagge kann in Form eines Flipflops in der Steuerlogik 303 vorliegen oder Teil eines im Speicher 132 gespeicherten Wortes sein. Die Kippsteuerung 365 tastet dann zur Identifizierung der gesetzten Flagge systematisch die möglichen Flaggenpositionen ab und veranlaßt dementsprechend den Steuersprung.

Typischerweise ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Kippsteuerung 365 verwendet wird, eine Flaggenprüfung in der ersten Folge einer im Speicher 132 gespeicherten Befehlsfolge enthalten und einer bestimmten Quelle

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oder Art von Unterbrechungssignalen zugeordnet. Wenn das Ergebnis dieser Flaggenprüfung negativ ist, veranlaßt ein unmittelbar folgender Befehl ein Sprung auf den ersten Befiehl einer anderen Folge und so weiter. Wenn der anfängliche Prüfbefehl einer Folge eine gesetzte Flagge identifiziert, wird der unmittelbar folgende Befehl (der einen Sprung auf eine andere Folge veranlaßt hätte) übersprungen, die Unterbrechungsanzeige in der Kippsteuerung 365 wird zurückgestellt und die übrigen Befehle in der Folge werden vom örtlichen Verarbeiter 131 ausgeführt. In anderer Hinsicht sind die Operation und Funktion der Kippsteuerung 365 und der automatischen Prioritätsunterbrechung 380 äquivalent.

In Fig. 4 sind außerdem mehrere wichtige Register gezeigt, die im Wiedergabe-Verarbeiter 140 enthalten sind* Das Wiedergäbe-Pufferregister 350 ist über den Datenkanal 306 mit dem Speicher 132 des örtlichen Computers verbunden. Der Weg über diese Hauptelemente umfaßt den Weg, dem die meisten, im Speicher 132 gespeicherten grafischen Strukturdaten folgen. Dem Wiedergabe-Pufferregister 350 ist ein Fangdetektor 351 zugeordnet, dessen Funktion weiter untern noch genauer beschrieben werden sollen. Der Wiedergabe-Puffer 350 ist mit dem örtlichen Computer 130 ebenfalls über den Weg 352 verbunden, der vom Akkumulator 302 ausgeht.

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Mit dem Akkumulator 302 ist außerdem das Wiedergabe-Adressenregister 354 verbunden. Dieses Register gibt die Adresse an, aus der grafische Daten vom Speicher 132 gewonnen werden sollen. Der Adressen-Inkrement-Generator 355 erzeugt ein Signal zur Weiterschaltung der im Register 354 gespeicherten Adressen angabe. Diese Signale können in geeigneten Fällen durch Signale gesperrt werden, die im Fangdetektor 351 entstehen. In Fig. 4 ist außerdem ein Zeichengenerator 360 gezeigt, der über den Datenkanal 305 mit dem Speicher 132 verbunden ist. Der Zeichengenerator 360 dient zur Erzeugung der vielen, häufig auftretenden grafischen Funktionen, beispielsweise alphanumerischen Symbolen. Weiter unten wird gezeigt, daß diese Zeichenerzeugung durch Zeichenerzeugungseinrichtungen ergänzt wird, die die arithmetische Einheit 104 im zentralen Verarbeiter 131 umfassen, M geeigneten Fällen wird der Zeichengenerator 360 durch Signale erregt, die vom Speicher 132 über den Datenkanal 306 und das Wiedergabe-Pufferregister 350 kommen.

Ein weiteres wichtiges Register in Fig. 4 ist das Zustandsregister 370. Verschiedene der vom Steuergerät 133 und der arithmetischen Einheit 304 unter Programmüberwachung durchgeführten Steuerfunktionen werden durch den Zustand des Zustande registers 370 vorbereitet.

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In Fig. 4 sind weiterhin typische EingaJjeeinrichtiingen als Teil des Wiedergabe-Verarbeiters 140 dargestellt» So liefern das Bedienungsplatz-Tastenfeld 372, Drucktasteneingaben 373 und Lichtknöpfe 374 Eingangs inform at ionen an den Akkumulator 302 auf eine Weise ähnlich der in dem obengenannten Aufsatz von Ninke beschriebenen Weise. Zusätzlich können die Lichtknöpfe 374 als Ausgangs-Indikatoren auf Signale hin wirken« die im Akkumulator 302 entstehen.

Schließlich enthält der dWiedergabeverarbeiter 140 eine Folge von fünf Registern» die direkt der Kathodenstrahlröhre 142 sageordnet sind. Dies sind die Δχ-, Hy-, s-und y-Parameterrefist@F_fl die Informationen aa die Kathodenstrahlröhre in einer moefe %u beschreibenden Form liefern,, Diese Regietsr tr&gem die Bezagsziffern 3.75 bie 3T9.

Eb sollen jetzt unter Bezögaaiime auf Fig„ 4 typische Operationea bescliriebeii werden^ die vom dem örtlichen Bedieairagsplatz durchgeführt: werden,» Das OperatJonsverfahreffl ©iasclilo des Ingangsetzens und des Startens des Wiedergabe-Bedienungsplatses ηηά der normale WechßelwirfaiaggisMaiaf der grafisclaeB Datea wird jeweils erläutert.

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Das Ingangsetzen und Starten drfolgt durch Eingabe der Speicheradresse, an der die Wiedergabe beginnen soll, in den Akkumulator 302 dee örtlichen Computers. Diese Infor niation wird durch die Eingabegeräte des Bedienungsplatzes oder durch Anweisung des zentralen Computers 101 eingegeben. Steuersignald aus der Steuerlogik 303 bewirken, daß diese Information zum Wiedergabe-Adressenregister 304 im Wiaergabeverarbeiter 140 übertragen wird, wenn der Verarbeiter bereit ist. Dadurch wird die zyklische Wiedergabe gestartet.

Unter interner Steuerung gewinnt der Wiedergabe-Verarbeiter durch Benutzung des Wiedergabe-Adressenregisters 354 Zugriff zu Wiedergabewörtern des anteiligen Speichers 132. Jedes gelesene Wort wird zum Wiedergabe-Pufferregister 350 und dann zu entsprechenden Registern 375-9 übertragen. Bei Ausführung jedes Wortes schaltet der Inkrement-Generator 355 das Wiedergabe- Adressenregister 354 weiter und das nächste Wort wird geholt. Das Wiedergabe-Adressenregister 354 übt also die Funktion dee Programmzählers in einem normalen Computer aus. Die Durchführung der sequentiellen Wörter aus dem Speicher geht weiter, bis speziell codierte Wörter (Wiedergabe-Fangwörter) den zyklischen Betrieb anhalten und ein Y Signal zum Örtlichen Computer geben. Weitere Merkmale dieses

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Fang- oder ünterbrechungsverfahrens sollen im folgenden beschrieben werden.

Wie oben erläutert, sind zwei vom anteiligen Speicher 132 zum Wiedergabe-Pufferregister 350 führende Hauptdatenkanäle vorhanden. Der vom Speicher 132 über den Datenkanal 306 zum Wiedergabe-Pufferregister 350 führende Weg wird normalerweise benutzt, um grafische Informationen, die kurzzeitig statisch sind, zyklisch zu verarbeiten. Der andere Weg, der direkt vom Akkumulator 302 zum Wiedergabe-Puff er register 350 führt, wird hauptsächlich für eine spezielle Zeichen- oder Funktionserzeugung verwendet.

Die gleiche Form codierter Befehle, die an den Speicher 132 geliefert werden, wird auf dem Akkumulator-Wiedergabepuffer-Weg benutzt. In Abweichung von dem Weg über den Datenkanal 306 steht jedoch der Akkumulatorweg unter einer Einschrittsteuerung, d. h., ein Signal wird vom Wiedergabe-Verarbeiter 140 zurückgegeben, nachdem jedes vom Akkumulator gelieferte Wort vollständig ausgeführt worden ist. Wenn der örtliche Computer 130 dieses Signal empfängt, wird ein neues Wort, das in der Zwischenzeit in den Akkumulator gegeben worden ist, ausgeführt. Während yolcher Schrittweiser Operationen erfolgen

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keine Änderungen im Wiedergabe-Adressenregister 354. Dadurch kann die normale umlaufende Wiedergabeinformation genau an dem Punkt wieder aufgenommen werden, an dem sie unterbrochen worden ist, um die Akkumulator-Wiedergabepuffer-Wechselwirkung zu ermöglichen.

Der Akkumulator-Wiedergabepuffer-Datenweg ist außer bei der oben erwähnten Durchführung einer Funktion»erzeugung bei der Einstellung und Wiederherstellung des Wiedergabe-Statue brauchbar, Typischerweiße beginnt die Funktionserzeugung nach Feststellung eines Wiedergabe-Fangwortes im Verarbeiter 140. Es kann ein getrennter Fangdetektor 351 (Fig. 4) vorgesehen pein_t oder dessen Funktion kann durch die Steuerschaltung 133 übernommen werde«. In beider* Fällen wird der Zahlwert im Wiedergabe-Ädreseenregister durch Sperrung des In» kr erneut- Generators 355 festgehalten. Dieses Fangwort ?-icfert_s außer daß der normale Umlauf von Wiedergabedaten angehalten wird, mit Hilfe der Steuerschaltung 133 FunkiionnerzeugimgÄärgu mente. Nach Beendigung einer FuRkfionserzeügung wird <ä?.r normale Wiedergabe-Zyklus wieder aufgenommen, d.h., der Weg von 132 zum Datenkanal 306 tritt wieder in Tätigkeit,

Die Verwendung dieser Zweiweg-Wechselwirkung zwischen dem

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programmierten zentralen Verarbeiter 130 jnd dem Wiedergabe-Verarbeiter 140 ermöglicht eine größere Anpassungsfähigkeit und ein schnelleres Ansprechen als frohere Einwegwiedergabe-Bedienungsplätze.

Zusätzlich zu dem beiden Hauptdateowsgen zwischen dem örtlichen Computer 130 und dem Wiedergabe-Verarbeiter 140 ist * ein weite rer Datenweg über die Steuerlogik 133 zur Übertragung

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daß der Zustand des Wiedergabe-Verarbeiters zur Wiederherstellung zh einem späteren Zeitpunkt vollständig gespeichert werden kann. Diese Möglichkeit ist besonders zweckmäßig bei einer Lichtschreiber-Verfolgung. Ein ungüstiges Anhalten nimmt keine Rücksicht auf die Erhaltung des Zußtandes. Vektoren oder Zeichen werden bei der Mitten-Erzeugung (midgeneration) fallengelassen. Diese Art des Anhaltens ist zweckmäßig, wenn Wiedergaben umgeschaltet werden oder sichergestellt werden soll, daß der Wiedergabe-Verarbeiter angehalten ist, bevor eine neue Wiedergabe eingeleitet wird. Einer der oben beschriebenen Steuerwege zum örtlichen Computer 130 ist mit der automatischen Prioritätsunterbrechung 380 verbunden und überträgt verschiedene Wiedergabe-Bedingungen, insbesondere Wiedergabe-Fangvorgänge.

Es ist wichtig, strukturierte Informationen örtlich manipulieren und wiedergeben zu können. Ein erfindungsgemäßes Merkmal das wesentlich zu dieser Möglichkeit beiträgt, ist ein Verfahren, das die direkte Wiedergabe eine Struktur ohne Aufnahme fei eine spezielle Liste, wie bei vielen bekannten Systemen, gestattet, und das die Möglichkeit gibt, eine Rangordnungsliste von im Augenblick wiedergegebenen Daten dynamisch aufzuzeichnen.

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Dies wird mit Hilfe der engen Zusammenarbeit des zentralen Verarbeiters 131 und des Wiedergabeverarbeiters 140 erreicht. Der Wiedergabe-Verarbeiter führt die grundlegenden Wiedergabeoperationen durch, beispielsweise das Zeichnen von Punkten, Linien, Kurven und das Einstellen von Wiedergabe-Parametern. Die dieser Gruppe von Operationen entsprechenden Befehle werden als Gruppe von Wiedergabe-Grundbefehlen (display "primitives") " bezeichnet. Der Steuercomputer 130 wird über gerichtete Fehler

(Wiedergabe-Fangworte) aufgerufen, um Steuersprung-Operationen (direkte und Unterfolgen-Sprünge), eine Echtzeit-Funktionserzeugung, durch die oben beschriebene grafische Datenstruktur angegebene Struktur-Verfolgung und eine Verarbeitung anderer Echtzeit-Programme durchzuführen.

Die Verwendung des Verarbeiters zur Unterstützung der Wiedergäbe verringert die Kompliziertheit und die Kosten der elektronischen Einrichtungen des Wiedergabe-Verarbeiters, ermöglicht eine direkte Wiedergabe einer Datenstruktur und gestattet, eine Verringerung der dynamisch aufzuzeichnenden Wiedergabe-Struktur, so daß Lichtschreiber-Striche leicht bedient werden können. Um zu sehen, wie dies ermöglicht wird, sollen die Wiedergabeoperations-Codierungen im einzelnen geprüft werden.

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Codierungen für Wiedergabe-Operationen

Typische Wiedergabe-Verarbeiter -Codierungen sind in der folgenden Tabelle I gezeigt. Es wurden bei früheren, in gegenseitiger Wechselbeziehung arbeitenden grafischen Bedienungsplätzen Programmierungsschwierigkeiten festgestellt, da zwei Arten für die Deutung von Wiedergabe-Wörtern zugelassen worden sind. D.h., eine Bit-Konfiguration wurde benutzt, um in Abhängigkeit von der Arbeitsweise des Oscilloskops zwei verschiedene Dinge wiederzugeben. Diese Schwierigkeiten sind wirksam vermieden worden, in dem die Wiedergabe-Codegruppe in jedem Wort mit einem getrennten Operations co de ausgestattet worden ist. So läßt sich also durch bloße Prüfung eines einzigen Wortes sagen, welche Operation es ausführen wird.

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Das Anfangsbit (gelesen von links nach rechts) in einem Wiedergabewort bestimmt, wenn es eine ¹¹O" ist, das Wort als einen Wiedergabe-Grundbefehl. Alle Bitpositionen sind in den verschiedenen Teilen der Tabelle I aufeinanderfolgend von links nach rechts numeriert. Die Grundbefehle steuern die Einstellung von Wiedergabeparametern sowie das Aufzeichnen von Punkten, Linien und Zeichen. Es sollen jetzt die Grundbefehle im einzelnen geprüft werden. Diese und andere Codierungen werden mit Bezug auf ein Standardwort mit 18 Bits beschrieben, das durch die spezielle Wahl für den örtlichen Computer diktiert wird. Es ist leicht einzusehen, daß eine solche Wahl nicht von grundsätzlicher oder wesentlicher Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist, sondern lediglich eine leicht abänderbare Wahl darstellt.

Das Format des ersten in der Tabelle I gezeigten und mit "Zeichen" bezeichneten Grundbefehls steuert unter Verwendung einer Punkt-Matrix die Darstellung von Zeichen. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Zeichengenerator, beispielsweise der D. E. C. Zeichengenerator des Typs 342, benutzt. Dieser Generator kann Signale erzeugen, die die 95 grafischen Druckzeichen des vorgeschlagenen, revidierten ASCII-Code in einem 5x7 Grundgitter darstellen. Die vom

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Zeichengenerator 360 erzeugten Signale sind die Folge von Spannungen, die an den Ablenk- und Inteueitätseingang der Kathodenstrahlröhre 142 angelegt werden müssen.

Bei einen! anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das zu einer hohen Anpassungsfähigkeit führt, wird der Speicher 132 des örtlichen Computers zur Speicherung eines Zeichenvorratea benutzt. Statt bestimmte Punkte eines festen Gitters anzugeben, werden 7-F.it-Zeichencodierungen mit einem Zeigerwort zur Adressierung einer Abfertigungstabelle (dispatch table) im Computer-Speichel' kombiniert. Die Abfertigungsadreese wird dann zur Gewinnung von inkrement-ähnlichen Worten aus dem Computer-Speicher benutzt, die das Zeichen beschreiben. Bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet man den Datenkanal 306 des in Fig. 4 gezeigten Multiplexers 369 mit direktem Speicher zugriff. Ein mit Hilfe des Puff er registers 350 verwirklichter Doppelwort-Puffervorgang vermeidet zu große Speicherzugriff-Wartezeit.

Es können natürlich auch andere Verfahren der Zeichenerzeugung in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden. So können insbesondere durch Zeichenworte der in der Tabelle I dargestellten Art bereitgestellte Daten zur Erregung von Zeichengeneratoren

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verwendet werden, die in dem Buch von Poole "Fundamentals of Display Systems", Spartan Books, Washington, 1966, /, Kapitel 9, beschrieben sind.

Das Format für ein Parameter-Wort wird gemäß Tabelle I durch die Bezeichnung ¹¹PARiVM-ETER¹¹ identifiziert. Diese Worte dienen der Festlegung der Intensität, des Maßstabes und der Symmetrie-Transformation von wiederzugebendem Material Sie bestimmen außerdem, ob der Lichtschreiber das wiedergegebene Material abfühlen unaL ob das Material blinken soll (Ein-Aus-Frequenz von etwa 1 Hz). Ein Parameter-Wort wird als solches eindeutig durch die ersten vier Bits, nämlich 0001, identifiziert.

Die vorstehend erwähnte Symmetrie-Transformation ändert die Interpretation anderer Datenworte, um Manipulationen, insbesondere eine Rotation, der sichtbaren Wiedergabe zu erleichtern. Eine solche Transformation von Daten verringert häufig die Datenmenge, die gespeichert werden muß, um eine vielfaehe Interpretation eines einzigen gespeicherten Wortes oder einer Folge von Wärtern zu ermöglichen« Die Arbeitsweise einer Symmetrie-Transformation soll jetzt beschrieben werden.

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18 08b16

Ausgangssignale des Vektor-Generators 301, des Zeichengenerators 360 und des Inkrement-Oent rators 382 (Fig. 4) erzeugen Kommandos für nach oben, unten, recht und links gerichtete Bewegungen, Das erste, der Symmetrie-Transformation zugeordne te Bit, das in dem Parameter- Wort in Tabelle I mit E bezeichnet ist und Austausch (exchange) bedeutet, steuert den Achsenaustausch. Wenn E eingestellt ist, wird Rechts-Kommando, ein Nach-oben-Kommando, ein Links-Kommando, ein Nach-unten-Kommando und umgekehrt. Das C_x-BIt gibt eine Komplementierung des Vorzeichens von χ an. Wenn das Bit. eingestellt ist, macht es aus einen: Rechts-Kommando ein Links-Kommando und umgekehrt. Das C -Bit gibt eine Kornplementierung des Vorzeichens von y an und hat eine analoge Punktion wie das C -Bit. Es kann jede beliebige Kombination eines Austausche und einer Komplementierung benutzt werden, " um jede der acht Symmetrien eines Quadrates zu erzeugen. Bei

der Transformation wird der Austausch vor der Komplementierung eines Vorzeichens durchgeführt.

Die Bedingungs- oder Kommando-Bits in dem in der Tabelle I gezeigten Parameter-Wort geben an, ob der jeweilige augenblickliche Parameter-Wert geändert oder gleich bleibt mit Bezug auf ein vorhergehendes Auftreten. Dies wird durch eine ¹Jl" bzw.

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"Ο" angegeben. Dieses Merkmal trifft in dieser Form auf die Blink-, I.ichtschreiber-Betätigungs-, Maßstabfaktor- und Intensitätsparameter zu. Für den Symmetrie-Transformations-Parameter wirkt eine "l" des Bedingungs-Bit wie für die anderen Parameter, Ein "O^u-Bedingungsbit im Symmetrie-Parameter bedeutet jedoch, daß die angegebono Symmetrie-Einstellung zur Bildung einer neuen Goüamt-Syiiüietrieeinstellung dom augenblicklichen Wert hinzugefügt wird. Wenn bereits eine -190 Drehung angegeben ist, führt eine zusätzliche 180 -Drehung zu einer +270 -Eirtetellung« Diese Jcumulative Symmetrie-Parametereinstellung ist besonders gut für zusammengehörige grafische Unterfolgen geeignet.

Die Mittel, mit denen die Transformation durchgeführt wird, hängen natürlich von iler speziellen Arbeitsweise der verschiedenen benutzten Generatoren 360, 381 und 382 ab. Entsprechend bekannten Zeichen-, Vektor- und Inkren;ent-Urzeugungsverfahren einschließlich den in dem oben genannten Buch von Poole beschriebenen, reicht ein einzelnes Bit oder eine einfache Kombination von Bits einer beispielsweise in einem Flipflop gespeicherten Information aus, um die Orientierung eines Vektors, Zeichens usw, anzugeben.

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S( -■ Ί "8 O Ö b Ί Ö

Ho sieht ein Merkmal des in Fig., G gezeigten Apsführungsbeif;pielB der Erfindung die wahlweise Umstellung oder Rückstellung dieser Flip flops entsprechend dem Symmetrie-Parametorwert vor. Die Register 710, 720, 730 und 740 speichern die Loran aiidofü·-. Ii- C - und C -Parameterbits. Diese Re-

xy-.

gister können in der Praxis Teil des in Fig. 4 gezeigten Parameter-Registers 379 oder getrennt vorgesehen sein. Die Ausgangssignale diueer Register werden durch einen Rotations Indikator 7G0 kombiniert, der unter Steuerung einer Folgeschaltung 7ö0 arbeitet und die erforderlichen, oben angegebenen Einetell-Rückötellsignale auf den Leitungen 775-7 liefert. In einem «anfachen Fall ißt die Folgeschaltung 750 ein Ringzähler oder eine ähnliche Umlauf- oder Äbtasteinrichtung, und der Rotations-Indikator 7CO eine Gruppe von drei Gattern, die nacheinander durch die Signale der Folges chaltung betätigt werden, i

Wenn das der Symmetrie«·Transformation in einem Parameter-Wort entsprechende und im Ilegisteu 710 gespeicherte Kommandobit eine "θ" ist, so wird die durch die Bits in den Registern 720, 730 und 740 angegebene Rotation auf dii'elcte Weise durch den Rotations-Indikator 760 mit der Angabe einer vorher summierten, im kumulativen Rotationsspeicher 770 gespeicherten Angabe kombiniert. Gleichzeitig mit oder nach der Erzeugung

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von Signalen durch den Rotations-Indikator 760, die eine neue kumulative Rotation darstellen, sowie Abgabe dieser Signale auf den Leitungen 775-7, wird der kumulative Rotationsspeicher 770 durch Signale auf der Leitung 778 auf den neuesten Stand gebracht. Zweckmäßig enthält der kumulative Rotationsspeicher 770 Binär zähler, die durch Impulse auf der Leitung 778 weitergeschaltet werden können.

Daa Lichtschreiber-Betätigungsbit (.Ein-Aus) in einem Parameterwort wird zweckmäßig so behandelt, daß es auf geeignete Weiße das in Fig. 4 gezeigte UND-Gatter 780 betätigt, das benutzt wird, um Signale vorzubereiten, die der Akkumulator vom Lichtschreiber auf der Leitung 390 empfängt.

Ähnliche Betätigungs- oder Vorbereitungssignale werden auf direkt zu übersehende Weise aufgrund des Zustandes von Maßstabsr und Intensitätsbits in einem Parameter-Wort erfaßt» Diese Signale bewirken in typiscber Weise eine Positionsverschiebung von Daten innerhalb eines Vektorgenerator-Registers und führen demgemäß zu einer Ausdehnung oder Zusammenziehung eines Vektors oder Zeichens. Alternativ und insbesondere dann, wenn Inkrement-Arbeiteweisensignale benutzt werden, veranlassen diese Signale eine Neubewertung von Inkrement-

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Ί b Ü H b Ί 6

oder Dekrementsignalen, die an x- und y-Register angelegt werden, um tine Ausdehnung oder Zusammenziehung zu bewirken. Für absolute Vektoren oder Zeichen wird zweckmäßig die Zeitbasis oder die vtt-iguiig /oa Kurvenformen geändert. Intensütäts-Bits modulieren, ^C, nach ihrer Umwandlung in entsprechende Analogspanrmngen, in typischer Weise eine Vorspannung in bekannten Intensitäts-iJteuersehaltungen, die der in " Fig. 1 gezeigten Kathodenstrahlröhre 142 zugeordnet sind.

In der Gruppe von Wiedergabe-Grundbefehlen ist Vorsorge für Wörter getroffen, die Vektorgeiierator-Parameter angeben. Das Format für zwei Arten solcher Wörter ist in Tabelle I-anhand der Wörter "Langer relativer Vektor" und "Kurzer relativer Vektor" dargestellt, die jetzt erläutert werden sollen.

) Zur einfachen Bewahrung und Wiederherstellung von Zuständen

ist jedes Wiedergabewort unabhängig von allen anderen gemacht worden. Zwei-Wörter-Befehle und eine schnellere Reihenfolge in Zweiwörter-Gruppen wurde vermieden. Demgemäß enthält ein einziges langes Vektorwort, dessen Oornat in Tabelle I anhand des Wortes "langer relativer Vektor" dargestellt ist, ausreichende Informationen, um das Zeichnen einer Linie in einer Koordinatenrichtung zu voranlassen, d.h., eine horizontale oder

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vertikale Linie zu zeichnen. Für eine; schräge Linie sind zwei solcher Wörter erforderlich, wobei aber die Reihenfolge; für die Komponenten keine Kollo spieli. Das trifft deswegen zu, -weil getiennle, in Fig. 4 mit 375 und 37G bezeichnete Halteregißtc-j für die x~ bzw. y-Koordinatenriehtung vorgesehen sind, die VeHor-Komponenten Me ku ihrer Γ-eimtzxxng- speichern. Tatsächlich könnte, wenn dies sinnvoll wäro, ein liu^iges Äjc-Vektorn'ort aufti't.len, dein Parameter-, ;;-y-Zeichen- und Inkrementwöi'tor folgen, bevor das ^y-Volrtorkomponentenwort erscheint. Dei \^roldor wird nur ausgeführt, wenn de r Vclrtorgenerator das erforderliche- Paar von Signalen zur Komponentenangabe empfängt*

Es sind mehrere .wahlfreie zxißätzliche Befehlsmöglichkeiten (options) heim Zeichnen von Vektoren vorgesehen. Zuerst wird für ein langes Vektorwort nur das Vektorlcomponenten-Halteregister bezüglich der angegebenen Komponenie aufgefüllt. Keine Linie wird gezeichnet. Zum zweiten wird das Kompon entenhalteregieter r.ufgefüllt, und der durch den augenblicklichen Inhalt der beiden Komponentenhalteregister angegc-l>ene Vektor wird oline Strahlverstärkung gezeichnet. Beide Halteregister werden nach der Vektor-Ausführung" gelöscht. Drittens werden Operationen der ersten wahlfreien zusätzlichen Befehlsmöglichkeit ausgeführt, mit Ausnahme einer Strahlverstärkung, Schließlich werden die

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Operationen der zweiten q-ahlfreien Befehlsmöglichkeit ausgeführt, mit Ausnahme nur einer Verstärkung des letzten Punktes ώ.Β Vektor». Diese letztgenannte wahlfreie Befehlsmögliohkcit führ! zu einem relativen Funktmerkmal. Die zusätzlichen wahlfreien Befehlsmöglichkeiten werden durch Steuerung der Helligkeitssteuerung für die Kathodenstrahlröhre entsprechend 2-FJt-FoIgG angegeben, die in dem in Tabelle I gezeigten langen Vektorwort mit "Steuerung" bezeichnet ist.

Fig. 7 sseigt gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung Einrichtungen zur Steuerung der verschiedenen, oben angegebenen walüfreien Befehlsmöglichkeiten für die Vektorausführung, Die Stetierung 790 stellt eine Einrichtung zur Deutung von in den beiden Steuerbits eines in Tabelle I gezeigten langen relativen Vektorwortes sowie zur Erzeugung von Signalen dar, die die verschiedenen anderen Schaltungen in Fig. 7 betätigen oder sperren. In geeigneten Fällen kann die Steuerung 790 lediglich ein Teil des Wiedergabe-Pufferregisters 350 oder eines ähnlichen HilfsSpeichers sein. Die von der Steuerung 790 erzeugten Signale veranlassen ggf. die Beschickung der^x- und ^y-Register 375 und 376. Der Inhalt dieser Register steuert wiederum den Vektorgenerator 381, der die erforderlichen Ablenkspannungen für die Kathodenstrahlröhre 142 erzeugt. Außerdem

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liefert die Steuerung 790 ggf. Signale, die die Intensitäts-Steuerschaltung 550 erregen, welche Intensitätssignale für die Kathodenstrahlröhre 1Ί2 bereitstellt»

Die gleichen wahlfreien zusätzlichen Befehlsmöglichkeiten, die oben in Verbindung mit langen Vektorwörtern beschrieben worden sind, stehen für jedes kurze Vektorwort zur Verfügung, dessen Format in Tabelle I anhand des mit "kurzer relativer Vektor" bezeichneten Wortes gezeigt ist. Da jede Vektorkomponente durch eine gegenüber einem langen Vektorwort kleinere Zahl von Bits dargestellt ist, können beide Halteregister gleichzeitig durch das kurze Vektorwort beschickt werden. Die wahlfreie zusätzliche Befehlsmöglichkeit "Nur Halteregister beschicken" wird zu einer Null-Operation.

Absolute Positionswörter werden zur Einstellung des x- und y-Koordinatenregisters des Oscilloskopes benutzt. Das Format eines typischen absoluten Positionswortes ist in der Tabelle I gezeigt. Eine Bit-Position, in der Tabelle die Position 6, wird benutzt, um die der Kathodenstrahlröhre 142 zugeordnete Verstärkungssteuerung zu betätigen, wenn ein Punkt darzustellen ist. Eine andere Bitposition steuert die Einstellverzögerung, wobei eine "02 keine Verzögerung und eine "l" das Auftreten

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180HbIB

einer solchen Verzögerung angibt. Die letztgenannte Bitposition wird zur Trennung von x- oder y-Worten oder für das zweite Wort eines (y-jx)- oder (x,y)-Paares auf ¹¹I" eingestellt.

Inkrement-Arbeite weis en Wörter, deren typisches Format ebenfalls in Tabelle I dargestellt ist, enthalten Zwei 7-Bit-Inkrement-Bytes. Die Bits jedes dieser Bytes geben eine der acht Inkrement-Be-

" wegungsrichtungen an, ein weiteres einzelnes Bit bestimmt, ob

der Strahl nach einer Bewegung zu verstärken ist und die restlichen drei Bits geben die Zahl der durchzuführenden Bewegungen (0 bis 7) in der angegebenen Richtung an. Fig. 5 zeigt eine Entsprechung, die zwischen den Richtungs-Unterbytes mit drei Bits und tatsächlichen Ablenkungsänderungen bestehen kann. Die Zahlen sind das dezimale Äquivalent der 3-Bit-Binär zahlen. Die Inkrement-Arbeitsweise ist zweckmäßig bei der Erzeugung spe-

\ zieller Zeichen»

Typische Steuerarbeitsweisen-Wörter, deren Format unten in Tabelle I gezeigt ist, sind u.a. von Nutzen bei der Angabe von Stop- und bedingten Stop-Zuständen. Wenn der Wiedergabe-Verarbeiter beispielsweise ein Steuerwort mit einer ¹¹I" in der Bit-Position fünf aiitrifft, so wird der Wiedergabe-Zyklus unterbrochen und eine Flagge gesetzt. Diese Flagge informiert den

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63 . Ί b Ü '6 b Ί

Computer des Bedienungsplatzes über das Unterbrechungssyßtem« Wenn die Bit-Position für bedingten Stop, in typischer Weise die Bit-Position 6 in einem Steuerwort, eine "1" enthält und zusätzlich ein getrennter Flaggen-Indikator, die Betätigung für für bestimmten Stop, eingestellt ist, so spricht das System so an, als ob eine "l" in der Stop-Bit-Position erschienen wäre. Wenn die Betätigung für bedingten Stop ausgeschaltet ist, wird das Bit für bedingten Stop nicht beachtet. Der bedingte Stop kann also zur Markierung von Stellen benutzt werden, an denen der Wiedergabe-Zyklus angehalten werden soll, wenn Programmbedingungen dies verlangen. Die restlichen Bits des Steuerwortes können zur Steuerung von Unter-Wiedergabeeinrichtungen benutzt werden, wenn diese erwünscht sind. Andere Steuerwörter dieser Art lassen sich auf die Bedürfnisse des Benutzers durch geeignete Bezeichnung der restlichen Steuerwort-Bitpositionen zuschneiden.

Wenn das Anfangsbit eines Wiedergabewortes eine "l" ist, so wird das Wort nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Wiedergabe-Fangwort gedeutet, dessen Format in der letzten Zeile der Tabelle I dargestellt ist. Der Wiedergabe-Verarbeiter hält, wenn er ein Wiedergabe-Fangwort antrifft, an und informiert den Computer über die Prioritäts-

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unterbrechung, wie oben beschrieben. Das zweite, dritte und vierte Bit des Wiedergabe-Fangwortes geben typischerweise an, welcher von 8 Sprungzeigern benutzt werden soll, um die Steuerung auf das Programm zu richten. Man beachte, daß diese 8 Fangzeiger zusätzlich zu denen vorhanden sind, die Eingangsgeräten oder in einigen Fällen Eingangsdaten vom zentralen Computer 101 zugeordnet sind.

Einige dieser Programme führen dann den allgemein benutzten Sprung auf Steueroperationen auf folgende Arten aus. Direkte Sprünge lassen sich erreichen, in dem das Wiedergabe-Adressenregister mit den restlichen Bits des Wiedergabe-Fangwortes oder dem Inhalt einer Stelle im Kernspeicher beschickt und dann der Wiedergabe-Zyklus erneut gestartet wird. Unterfolgen-Sprünge können durchgeführt werden, in dem der Inhalt des Wiedergabe-Adressenregisters in einer Unterfolgen-Eingabe (pushdown)-Liste aufgezeichnet, die Unterfolgen-Adresse in das Wiedergabe- Adressenregister eingegeben und der Zyklus erneut gestartet wird. Die Unterfolgen-Adresse ist in tylischer Weise in den restlichen Bits des Wiedergabe-Fangwortes enthalten oder alternativ an einer bestimmten Stelle im Speicher 132 gespeichert.

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'18UBb 16 Beliebig viele Oscilloskop-Zustandsinformationen können vom Zustandsregister 370 zum Speicher 132 übertragen werden, bevor der Zyklus erneut gestartet wird. Unterfolgen-Rückkehrvorgänge werden dann durchgeführt, in dem willkürlich viele Zustandsinformationen wieder hergestellt, die erste Eintragung der Unterfolgen-Eingabeliste in das Wiedergabe-Adressenregister eingegeben werden und dann der Zyklus erneut gestartet wird. Änderungen dieser Fang-Bearbeitungsfolge sund natürlich mit Hilfe von Programmänderungen möglich, die durch die Zeigerabschnitte der Wiedergabe-Fangwörter angegeben werden.

Neben Adressenmanipulationen können andere Wiedergabe-Fangprogramme für eine Funktionserzeugung im Betrieb unter Verwendung des Akkumulator-Weges zum Wiedergabe-Verarbeiter vorgesehen werden. Dieses Verfahren ist bereits früher erläutert worden. Wenn also beispielsweise unter Verwendung des Zeichengeneratore 360 eüne Folge von Zeichen dargestellt und ein Zeichen verlangt wird, das sich nicht im Vorrat dieses Generators befindet, kann ein Wiedergabe-Fangwort benutzt werden, das auf ein spezielles Zeichenerzeugungeprogramm im Speicher 132 hinweist; welches dann das geforderte Zeichen STchritt für Schritt erzeugt.

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Es lassen sich noch weitere Programme zur Durchführung von Datenstruktur-Manipulationen bei jedem Umlauf einew Wiedergabe-Regenerier zyklus benutzen. Beispiele für diese Programmart sind ein "Bewegungs"-Programm, das ein Objekt auf der Kathodenstrahlröhre veranlaßt, dem Lichtschreiber zu folgen, und ein "Gummiband"-Zeichenprogramm.

ψ Die durch die Wiedergabe-Fangwörter bereitgestellte Möglichkeit, Bedienungsplatz-Computerprogramme in Wiedergabematerial einzustreuen, stellt ein wichtiges Merkmal der Erfindung dar, durch das eine Struktur direkt wiedergegeben und eine Eingabeliste der Struktur-Rangordnung aufgezeichnet werden kann.

Die Steuerausrüstung für jede der BfefehlsMassen ist zweckmäßig ι als getrennter Modul aufgebaut, um eine leichtere Wartung zu ermöglichen· Außerdem ist es dadurch leichter, das System auf tfem neuesten Stand zu halten, wenn eine verbesserte Vektoroder Zeichenerzeugung verfügbar wird»

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Randverletzungen

Bei einem typischen Zwiegespräch wird der Benutzer eines grafischen Bedienungsplatzes häufig Bildetücke sich über den Schirm der Kathodenstrahlröhre bewegen lassen. Diese Stücke können vollständig auf dem Schirm bleiben. Ggf. sollen jedoch Teile eines Bildstückes oder das gesamte Stück glatt aus der Blickfläche austreten und in sie eintreten. Gelegentlich geben die grafischen Daten die Beleuchtung eines Bildstückes an, das zu groß# ist, um vollständig innerhalb der Grenzen der Kathodenstrahlröhre enthalten zu sein. In anderen Fällen verlangen die Daten, daß ein Bildteil teilweise auf den Schirm der Kathodenstrahlröhre und teilweise außerhalb seiner Grenzen fällt. In wieder anderen Fällen geben die Daten Punkte an, die / / alle außerhalb der Grenzen der Kathodenstrahlröhre liegen. Diese Möglichkeiten bestehen, weil die Beschreibung eines sehr groflen (theoretisch unbegrenzten) Bildes im Speicher 132 des Bedienungeplatzes gespeichert werden kann, d.h., die Zahl der zur Angabe eines Wiedergabepunktes benutzten Ziffern let wesentlich größer gewählt als die Zahl von Ziffern, die zur Angabe einer Position auf dem Schirm erforderlich ist. Dem Benutzer wird jeweils also ein "Fenster" dieser größeren Fläche dargeboten, die durch die Gesamtheit von Ziffern bestimmt ist.

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Der Benutzer kann den Wunsch haben« die tatsächliche Blickfläche glatt oded weich Ober die größere mögliche Blickfläche zu bewegen* lh solchen Fällen werden häufig Bildetücke vorhanden eein, die nur teilweise auf der Kathodenstrahlröhre gezeigt werden sollten* Dte Bewegung individueller Bildstücke Über den Schirm und die Bewegung eines Blickfenstere Über eine große Problemfläche können also beide Anlaß zu Verletzungen der Ränder der Kathodenstrahlröhre geben.

Typische Fälle, bei denen diese Eandverletzungen auftreten, sind in Fig. 8 dargestellt* Dort ist ein Teil der großen möglichen Blickfläche 850 mit einer Gruppe überlagerter rechtwinkliger Koordinaten gezeigt, die als +x-, ■-x-, +y- und -y-Acheen bezeichnet sind. Dargestellt 1st außerdem "ursprungebezogenee" Blickfenster, das von der +x- und +y-Achse und den Oer&den χ » X und y * Y begrenzt wird* Dieses ursprungebezogene Fenster ist das tatsächliche Bllckfenster, wenn die zu betrachtende Information durch x- und y-Positions-Codierungen angegeben wird, die Werten im Bereich () <x <X und 0^y<Y_A

—■—χ ο ,o.

entsprechen. Diese Anordnung bedeutet, daß die untere linke (bezüge) Ecke des Blickfensters in den absoluten Ursprung der großen Blickfläche 850 fällt.

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Typischerweise werden die Punkte auf der tatsächlichen Blickfläche der Kathodenstrahlröhre 142 auf einem 1024x1024-Punktgitter angegeben. Bei diesem typischen Beispiel sind also 2 mögliche x-Koordinatenpositionen und eine gleiche Zahl von y-Koordinatenpositionen möglich» In einem Binärsystem reichen daher 10 Ziffern zur Angabe der x- oder y- Koordinate jedes Punktes auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 142 aus· Zusätzliche Ziffern höherer Ziffernstelle einer x- oder y- Koordinate geben Punkte an, die auf der Kathodenstrahlröhre 142 nur sichtbar sind, wenn das Fenster in eine vom Ursprung χ * 0, y ^s 0 entferntere Lage gebracht wird«

Zur weiteren Erläuterung sei das typische Wiedergabestück betrachtet, das in Fig« 8 durch ein Dreieck innerhalb des oben angegebenen (ursprungsbezogenen) Fensters liegt· Hier befindet sich der Bezugsknoten für das Fenster im Ursprung. Dieses Dreieck läßt sich erzeugen, In demqi eine Folge von x- und y-Koordinaten* ignalen an die x- und y-Register 377 und 378 gegeben wird, die dann durch Digital-Analogwandler und Ablenkschaltungen entsprechend einem der bekannten Verfahren verarbeitet werden· Diese Koordinaten-Information liflt »ich indirekt unter Verwendung des Vektor* Generate rs 381 erzeugen, dem nur Endpunkt-Informationen «ugef&hrt werden müssen·

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Inkrement-Informationen befinden eich in den oben beschriebenen Vektorwörtern,

Alternativ können in geeigneten Fällen Anfangspunkt-, Eichtungs- und Längeninformationen geliefert werden· Andere mehr kompliziertere Wiedergabestücke lassen sich ebenfalls durch solche Punkt-für-Punkt-Informationen oder durch funktions-' erzeugende Argumente und zugeordnete Funktionsgeneratoren

(einschließlich Vektorgeneratoren) oder dir ch eine Kombination dieser Verfahren angeben.

Das in dem ursprungsbezogenen Fenster gezeigte Dreieck weist einen unteren linken Scheitel in der Koordinatenposition (X₁, Y-) auf· Als Beispiel kann dieser Scheitel durch X. ^β Y₁ * 001010101010 angegeben werden. Es !»ssen sich leicht auch identische Dreiecke angeben, deren untere linke Scheitel die Positionen (X^ = 011010101010, Y₁ = 001010101010) oder (Χ'_χ» = 101010101010, Y₁ » 001010101010) liegen, und die (gestrichelt) ebenfalls in Fig. 8 gezeigt find«, Diese letztgenannten Dreiecke können betrachtet werden, in dem das Blickfenster so bewegt wird, daß es die Punkte (X*. Y) oder (X'' , Y) und die übrigen Punkte der Jeweilige» Dreiecke enthält. Alternativ könnwn die die Dreieck· darstellenden

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Punkte einschließlich (X^, Y₁) und (X¹^, Υ_χ) in das ursprungsbezogene Fenster "bewegt" werden, typiecherweise zum Punkt (X₁, Yj.

Wenn das Dreieck, dessen unterer linker Scheitel bei (X., Y.) oder irgendwo andere auf der Flache 850 liegt, in eine Position bewegt wird, wo dieser Scheitel bei (X,, Y.) Hegt, wie in Fig. 8 gezeigt, wird nur der innerhalb des Blickfensters liegende Teil des Dreiecks wiedergegeben. Hierbei wurde wiederum angenommen, daß der Bezugsknoten des Blickfensters im Ureprung der Flftche 850 Hegt« Entsprechende Ergebnisse erhalt man, wenn das Fenster sich an einer anderen Stelle befindet.

Für einen Bedienungeplatz, insbesondere einen Satellitenbedienungsplatz, 1st es wichtig, daß solche Randverletzungen leicht und wirkungsvoll behandelt werden können. Selbstverständlich ist eine getrennte Wiedergabe-Liste und ein Abschneide(cropping)· Programm (und der dafür erforderliche Speicher) sowie die Verarbeitung der gesamten Datengrundlage für jede kleine Bewegung unerwünscht» Stattdessen sollten Randverletzungen dynamisch bei ihrem Auftreten behandelt werden.

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Die dynamische Behandlung von physikalischen Randverletzungen wird allgemein "Beschneiden" ("scissoring") genannt» Der übliche Versuch asur Erzielung einer Beschneidung besteht darin« ,Bildteile durch inkrementel angegebene Linien, Punkte und Zeichen darzustellen. Wenn dann diese inkrementellen Bewegungßkommandoe bewirken« daß eine Begrenzung des Oscilloskops gekreuzt wird, so wird der Kathodenstrahl so lange ausgetastet, bis die Grenze in der entgegengesetzten Richtung " überschritten wird; dann ist das Bild wieder aaf dem Schirm·

In bekannter Weise wurde ein zusätzliches Bit oder zusätzliche Bits in den x- und y-Koordinatenregister zur Anzeige von Randverletzungen benutzt· Bei bekannten Strichvektor-Oscüloskopen wird ein gesamter Vektor nicht verstärkt (hell getastet)« wenn einer seiner Endpunkte außerhalb des Schirmes- liegt» Dabei muß, um ein zackiges Aussehen an den Rändern zu ver-) meiden, die Vektorlänge kleingehalten werden. Bei Punktge-

nerator-Oecüloskopen findet eine Aufhellung erst statt, wenn alle zusätzlichen Bits in beiden Koordinaten-Registern Null sind» Bei Punkt-Oscilloskopen können Vektoren an zwischen den Enden gelegenen Punkten aus dem Schirm herausgehen oder auf denselben kommen.

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Bei dem früher benutzten Verfahren mit zusätzlichen Bits läuft ein Bild herum (d. h, geht von dem verletzten Rand der Blickfläche zum entgegengesetzten Rand« wenn die Verletzung auftritt)« wenn nur die Bits der niedrigsten Stellenzahl der Koordinatenregister betrachtet werden· Die Wiedergabe wird dann normalerw eise aufgehellt oder unter Steuerung der zusätzlichen Bits vollständig ausgetastet« Ein Überfließen oder "unterfließen" der zusätzlichen Bits erzeugt Computer-Unterbrechung. Dann werden zur Behandlung dieser speziellen Austastfälle Programme benutzt.

Das erfindungggemäß benutzte Verfahren zur Randbehandlung unterscheider sich in mehrfacher Hinsicht von den beschriebenen Verfahren* Anstelle einer Benutzung zusätzlicher Bits in den Koordinaten-Registern bestimmt ein programmeinstellbarer Einzelbit-Indikator ob die Wiedergabe auszutasten ist oder eine normale Strahlauftastung stattfinden soll. D, h«, es muß nur eine einzige Bauteil-Flagge benutzt werden, statt daß eine große Zahl von Registern hoher Bit-Stellenzahl und zugehörige Ausrüstungen aufgefüllt, gelöscht und bezüglich ihres Inhalte gedeutet werden muß. Der örtliche Computer 130 wird immer dann informiert, wenn ein Rand verletzt wird, und bestimmt den Zustand dieses Überdeck-Indikators, bevor die Wiedergabe wieder aufgenommen wird·

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Ein weiterer Vorteil dee Randverletzungsverfahrene nach der Erfindung besteht darin, daß die Größe der möglichen Blickfläche 850 in Fig. 8 nicht durch die Größe der Koordinaten-Register beschränkt ist. Durch entsprechende Pro» grammierungeverfahren kann jede Anzahl von Ziffern zur Angabe des Ortes eines Bildstückes benutzt werden. Die to der Tabelle I gezeigten Wort«Formate stellen lediglich Beispiele dar.

Die früher verwendeten Verfahren zur Behandlung v©n Rand-Verletzungen erforderten eine spezielle Programaaienmg« mn die speziellen Fälle eines Überflusses oder "Unterflueeee" der zusätzlichen Bit-Positionen zu behandeln. Die erfindmugegemäß benutzte Art der Programmierung führt zu einer beständigem« symmetrischen Lösung des Problems.

Vor Beginn einer ing einzelne gehenden Erläuterung dervRandverletzungs verfahr en und -einrichtungen soll kurss die normale Arbeitsweise der Wiedergabeeinrichtungen selbat noch ©inmal betrachtet werden. In Fig« θ ist eine Kathodenstrahlröhre 142 gezeigt, deren Ablenkung praktisch sofort durch daß Ablenkjoch 501 gesteuert wird. Da entsprechend einem Auifünrmigsbeitpiel der Erfindung grafische Informationen Punkt für Punkt

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aufgezeichnet werden, wird jeder Punkt in typischer Weise individuell durch Daten angegeben« die im x-Register 377 und y-Register 378 für die x- bzw« y-Koordinate enthalten sind* Die in djesen Registern befindlichen Signale werden durch die Digital-Analogwandler 510 und 520 in entsprechende Analog· signale umgewandelt· Diese Analogsignale werden nachfolgend durch den horizontal« Ablenkverstärker 530 und den Vertikal* Ablenkverstärker 540 verstärkt und lenken den Elektronenstrahl in der Elektronenstrahlröhre in horizontaler bzw. vertikaler Richtung ab. Der Strahlstrom wird durch die Intensitätssteuerschaltung 550 gesteuert, die wiederum auf geeignete Bits anspricht, die entsprechend der obigen Erläuterung im Parameterregister 379 und an anderer Stelle gespeichert sind. Eine zusätzliche Intensitätssteuerung ist erfindungsgemäß aufgrund von Signalen auf der Leitung 560 vorgesehen. Diese Signale sollen im folgenden noch genauer beschrieben werden.

Fig. 10 zeigt eine vereinfachte Verwirklichung des Randverletzungssystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dort sind ein Wiedergabe-Pufferregister 350 und ein Fensterbezugeregister 605 gezeigt. Das letztgenannte Register speichert Informationen bezüglich des gewünschten Ortes des Blickfensters, der zweckmäßig der Ort der unteren linken Ecke des

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Blickfensters auf der in Fig. 8 gezeigten Blickfllche 850 sein kann. Andere Bezugspunkte, beispieleweise die Mitte des gewünschten Fensters oder jeder andere Punkt des Fensters, . können ebensogut zur ortsbestimmung des Blickfensters dienen.

Es sei erwähnt, daß zwar hier die Bewegung eines Fensters über ^ eine große Wiedeegabeflache erläutert wird, jedoch auch die

umgekehrte Operation zutreffend ist. Betrachtet man beispielsweise als im Ursprung festliegend, so können alle grafischen Daten auf der gesamten möglichen Blickfläche, d. h. diese mögliche Blickflüche selbst, zu Anfang oder nachfolgend durch Einfügung eines zusätzlichen Verlagerunge-Zweiges in die Datenstruktur bewegt werden. Da die Möglichkeit besteht, diese Umsetzung für alle (stückweise gezeichnete) Bildteile wiederdazugeben, so wird die gesamte mögliche Blickfläche mit Bezug auf das ursprungsbezogene Fenster bewegt«

Wenn keine Randverletzungen auftreten, bildet der Subtraktor 620 in Fig. 10 die Differenzsignale, die den Abstand des augenblicklich angegebenen Punktee vom Bezugspunkt darstellen. Diese Signale werden dann an das x- und y-Register 377 bzw« 378 angelegt und geben dort die Stelle des beleuchteten Punktes

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auf der Kaihodenstrahlröhre 142 an. Wenn das Fenster ein fcrsprungsbezogenes Fenster in dem oben beschriebenen Sinn ist oder um ein ganzzahliges Vielfache· des vollen Fenetermaßes von einem ursprungsbezogenen Fenster verlagert wurde, werden die Register 377 und 378 durch Übertragen der erforderlichen Anzahl niedrigststelliger Ziffern aus dem Register 354 geladen. Bei Auftreten einer Randverletzung weicht die Folge von Operationen etwas ab. Zur Beschreibung sei angenommen, daß das gewünschte Blickfenster mit seiner unteren linken Ecke im Ursprung der Fläche 850 liegt, d.h., ein ursprungsbezogenes Fenster ist. Das Register 605 enthalt daher Signale« die eine Alles-Null-Anzeige darstellen« Für die folgende Beschreibung kann es zweckmäßig sein, auf die verfügbare Blickfläche 850 in Fig« 8 und die verschiedenen, ihr überlagerten Koordinaten Bezug zu nehmen. Das in Fig, 8 gezeigte Gitter stellt eine Vielzahl von Blickfensterndar, die durch Verlagerung eines ursprungsbezogenen Fensters um ganzz&hlige Vielfache der Wiedergabefläche der Kathodenstrahlröhre 142 entstanden sind. Zur Erläuterung sei angenommen, daß die Kathodenstrahlröhre eine Wiedergabefläche mit 1024x1024 Punkten darstellt. Das x- und y-Register 377 und 378 müssen daher nur sehn binäre Ziffern speichern. Für die Erläuterung sei angenommen, daß

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das Puiferregister 3 50 nur zwölf Ziffern hat,^ öbwönl «öii solche Beschränkung für die Erfindung nicht wesentlich ist. '

■-j.

Wenn zwei identische, den x- und y-Koordinaten entsprechende" Wiedergabeworte 001010101010 nacheinander in das lE^ifferregiater 350 eingegeben werden, wird ein Punkt wiedergegeben, der in Fig. 8 mit X., Y₁ bezeichnet ist. Hier werden diö ^f niedrigstelligen zehn Ziffern jedes Wortes direkt ssain entsprechenden x- und y-Register übertragen. Beide Wörter können gleichzeitig geladen und übertragen werden, wenn dies die Kapazität des Registers 350 gestattet.

Wenn das Wort mit Bezug auf ai® x-Koordinate eines Wiedergabepunktes den Wert 011010101010 annimmt (wobei das y-Kbordinatenwort den W@rt 001010101010 behält), tritt das Randverk letzungssystem in Tätigkeit. Das x- undy-Registe© 37^ bzw.

378 werden wie vorher geladen. Außerdem wird ein Signal über die Leitung 604 sum Links-Rechtsregister 640 gegeben, wodurch eine Verletzung erster Ordnung in horizontaler (x) Eicl'luiig angezeigt wird. Das I$/j£/ Register 004 kann sweekmlSig eis reversibler BinärstMer, ein Ringzähler oder ein© ähnliche Einrichtung sein« die das Auftreten von Randverleisungen aufaummiert. Das Register 640 ist zweckmäßig so angeordnet.

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daS es sich im Alles-Null-Zustand befindet, wenn keine Rand-Verletzungen festgestellt worden sind. Die Angabe der dem Punkt X' Y₁ in Fig. 8 entsprechenden χ-Koordinate 011010101010 bewirkt dann, dafi der Zahlwert des Register 640 um eins weitergeschaltet wird. Das Vorhandensein eines oder mehrerer von Null abweichender Bits im Register 640 führt zur Einstellung der Überdeckungesteuerung 650. Diese enthält in typischerweise eine Einrichtung mit zwei Zuständen« beispielsweise ein Flipflop.

Das ODER-Gatter 601 ermöglicht das gleiche Ergebnis, wenn eine Äquivalente Bedingung im Register 610 besteht, die einer vertikalen Randverletzung entspricht, d. h., einem übergroßen y-Köordinatenwort.

Wenn die abgegebene x-Koordinate 101010101010 entsprechend dem Punkt (Xi¹, Y₁) in Fig. 8 gewesen wäre, wurde eine Links-Rechts-Randverletzung zweiter Ordnung angezeigt worden sein, und das Register 640 wäre um zwei weitergeschaltet worden, Beide bis hierher beschriebenen x-Koordinatenverletzungen haben in positiver Koordinatenrichtung stattgefunden. Wenn ein Punkt entsprechend (X„, YJ in Fig. 8 angegeben worden wäre, so würde der Inhalt des Registers 640 um eins zurückgeschaltet

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ίθ - 1808518

worden sein. Entsprechend bewirken linke Randverletzungen höherer Ordnung ein Zurückschalten höherer Ordnung für den Inhalt des Registers 640.

Jede von Null abweichende Anzeige in einem der Register 630 oder 640 gibt eine Randverletzung an und führt zur Einstellung der Überdeckungssteuerung 050, Immer dann, wenn «ich beide Register 630 und 640 im Allee-Null-Zustand befinde», liefert das UND-Gatter 602 ein Signal, das die jDberdeckungieteuerung €50 zurückstellt. Im zurückgestellten Zustand hat die Steuerung 650 keinen Einfluß auf die Wiedergabe des durch dux· und y-Reglster 377 bzw. 378 angegebenen Punktes. Wenn die Überdeckungssteuerung 650 jedoch eingestellt ist, wird die Intensltätssteuerschaltung 550 in Fig. 9 gesperrt. Der Schirm wird dann während des augenblicklichen Wiedergabeintervallß nicht

aufgehellt.
)

Die Vorteile dieses Verfahrens zur Intensitätssign&l-Sperrtüig lassen sich erkennen, wenn man sich daran erinnert, daß die Wiedergabe nach der Erfindung nach einer Inkremeiit-Arbeitsweise betrieben werden kann. Aufeinanderfolgende Punkte werden dabei durch inkrementell© Ausdehnung vorhergehender Punkte angegeben. Wenn beispielsweise die x-Koordinate des Punktee

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18 O 8 51Ö

_{% %} 9 «I« Wimmnnß ftfefe**» «i?»_f und

|2C|, Y₁) de* nlchete Punkt ff|n «#$_f wH fcei der Inkrement-Art>git8weiee par ein x-]nkremen$ vpn 0111000000000 werden. Ein weiteres identiiehee Inkrement dient

4fr ^#Wes letztgenannten Inkrcmente zeigt natürlich eine Randverletzung »n, die bewirkt, daß das Register 040 aus einem &nj?*npniinenen AUee-NuE-Anfsrngszuitand um Einheitßwerte weiterechaltet. Die Überdeekungeeteuerung 650

&,8o Kf hrend 4«r φρ Föpktf» $%\, H^) w«i (X!¹, Yj) entsprechenden WiedergabelnieaTralle eingestellt sein. Wenn dann ein nejfliytf, durch 1OÖOÜÖO00DOO angezeigte« x-Intorement (naif entepre^hender Anzeige eines negativen Vorzeichen») angegeben ^rir4 wi?4 «Iff %ti£3miw% de» Rtgiitea?» «940 um »w«Jt sm-

r^||ff«IWllMr *Brt «Si ^R«^ i^«PM Wl?d witd«?«B? bei (X^ Y^) frecheinen.

der oben be«chriebentn Zthlverfahren werden

R^ndverletzungen aufgrund auieinanderfolgender großer hütrt-Soiiwier4fktit«e in den Ilt|iet»rn 840 und ISf aui*

tung. Auch wenn ein j»f ebene« JnkP«na#nt i tlb«i nicht gro t

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let, um einen Abstand darzustellen, der einer oder mehreren Fensterbreiten entspricht, kann es nach Addition zu der Koordinate des vorhergehenden Punktes eine Position außerhalb der Grenze des augenblicklichen Fensters vorschreiben. Diese s cheinbare Schwierigkeit läßt sich leicht unter Verwendung von IGombtoationsnetiswerken vermeiden, die in Fig. 10 mit XSUN und YSUJI 612 bezeichnet sind. **:.

Wenn beispielsweise der dem vorhergehenden Punkt entsprechende Inhalt des x-Registers 377 als 1010101010 angenommen und das x-Inkrement für den augenblicklichen Punkt durch ■ -" 1000000000 angegeben wird, bildet das XSUM-Netzwerk βΐΐ ί die Summe dieser Werte· Diese Summe fahrt zu Signalen, die das Register 640 weiterschalten und die richtige Poeitionsinformation in das Register 377 eingeben. Entsprechende Operationen werden durch das YSUM-Netzwerk 612 durchgeführt, wenn ein y-Inkrement nach: Addition zm dem, vorhergehenden Inhalt des y- Registers 37$ eine Randverletzung to ^»Richtung anzeigt« M: geeigneten Fällen können das XSUM-Netzwerk SIl und das YSUM-Netzwerk 612 feil de» Inkrementgenerators sein. Da wlhrend der Einstellung der Überdeckungssteuerung 650 Wiedergab ·ζ e it vtr^ejadÄfe wfede* erweii* mt »feit

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op erationen zu beschleunigen. Das ist deswegen möglich, weil die zur Wiedergabe eines aufgehellten Punktes erforderliche Zeit nicht benötigt wird, wenn die Intensitätssteuerung gesperrt ist. Beim Rückstellen der Überdeckungssteuerung 650 wird jedoch die normale Geschwindigkeit wieder eingeführt. Dieses Merkmal einer Geschwindigkeitsänderung ist in Fig· anhand des Wiedergabe-Taktgebers 613 dargestellt, der auf Signale der Überdeckungssteuerung anspricht.

In der folgenden Tabelle II ist eine alternative Form für eine Randverletzungseteuerung nach der Erfindung dargestellt· Die Tabelle II ist ein Flußdiagramm, dessen beschriftete Blöcke Verfahrensechritten des Algorithmus entsprechen, die dem Operationsvefahren für Datensignale zur Erzielung der gewünschten Dunkel- und Helltastung zugeordnet sind. Die Entsprechung zwischen einigen der in der Tabelle II gezeigten Schritte und einigen der in Verbindung mit Fig. 10 im vorhergehenden beschriebenen Bauteil-Operationen dürften für den Fachmann klar sein.

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if

Tabelle JL

lieseu X-U/oH-

Subii-cilnet-eM Bezug

Laden X

Überfluß

Uuietflua-

Addieteu wtn K-MSB-

fe

lsi X-MiB-ReqhktNulü

Req'iskfMuiU

nein

nein

Ubetqekeua.UberdecHa uq.Wiederauftt. FiqufeMffzeuqauq m. requeti?

i/ y-Miß-Reqister Null*

nein.

RHd(SkHeH. ÜberdecKurtq .Wicdefaujn. flqweuet-zeuquuq tu. koket Ffequem

1098

89. ORIGINAL SNSPICTED

■ι¹' !'!"!ιϋ'ϋΐ;»«!!¹::""!!¹-:¹¹¹¹- i* ,Γ : ■<' F

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Der erste Schritt fordert, daß ein x-Wort yus dem Speicher gelesen wird. Wie vorher soll ein 12-Bit-Wort angenommen werden, obwohl jede beliebige Zahl von Bits benutzt werden kann. Beim Schritt wird eine dem augenblicklichen Fenster entsprechende Bezugsposition mit Hilfe üblicher Programm-Mittel von dem gelesenen x-Wort subtrahiert. Die Bezugsposition wird getrennt durch Einleitungssignale zur Verfügung gestellt, die vom Benutzer oder unter Programmsteuerung geliefert werden. Das Differenzsignal wird dann in das x-Register geladen. Da das x-Register so gewählt worden ist, daß es für das vorliegende Beispiel nur 10 Bits lang ist, treten Fälle auf, bei denen ein Überfluß oder Unterfluß vorhanden sein wird. D.h., die gelesenen Differenzsignale werden in einigen Fällen eine negative oder eine zugroße positive Zahl darstellen. Diese Bedingungen sind im Schritt 4 dargestellt.

Wenn ein Überfluß oder Unterfluß festgestellt wird, muß ein die angetroffenen Randverletzungen darstellender ZXhlwert entsprechend weiter- oder zurückgeschaltet werden. Dieser Zählwert wird zweckmäßig als Inhalt dee MSB-(most significant bit) » (Bit der höchsten Stellenzahl)- Programmier(eoftware|- Registers gespeichert. Diese Änderung wird unter Verwendung von Standard-Programmierverfahren durchgeführt, die dem benutzten örtlichen Computer zugeordnet lind.

1Ö9817/16U9 _BAD original

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Nach der Änderung im Schritt 5 (falls erforderlich) wird der Inhalt des MSB-Registers im Schritt 6 auf einen Alles-NuIl-Zustand geprüft. Ein Nichtnull-Zustand bewirkt die Einschaltung des Überdeckungs-Indikators und veranlaßt, daß nachfolgende Operationen mit höherer Geschwindigkeit fortschreiten, die dann möglich ist, wenn keine Verstärkung (Helltastung) erforderlich ist.

Im Schritt 8 wird unter der Annahme, daß ein Alles-NuIl-Zustand im Schritt 6 festgestellt worden ist, der Inhalt des y-MSB-Registers (entsprechend dem Überfluß/ Unterfiuß für die y-Koordinate) auf ähnliche Weise bezüglich des Alles-Null-Zustandes überprüft. Wenn für beide MSB-Register Alles-Null festgestellt worden ist, wird die Überdeckung·- steuerung zurückgestellt und die normale Helltaetung findet mit der normalen Frequenz statt.

Ausführung« system

Fig. 4 zeigt, daß die Steuerlogik 303 über die arithmetische Einheit 304 mit dem Speicher 132 in Wechselwirkung steht. Diese Wechselwirkung unter Einschluß gespeicherter Programme im Speicher 132 kann unter Führung von AusfÜhrungssystem-Ver-

fahren gruppiert werden. Diese Kombination von Ausrüstungen (hardware) und Programmen führt die erforderliche Steuerung der verschiedenen wichtigen Aufzeichnungs- (bookkeeping) Funktionen durch, die für eine wirksame Manipulation grafischer Datensignale nötig sind. Diese Verfahren betreffen wenigstens die folgenden getrennten Vorgänge: Unterbrechungsbehandlung, Datenübertragen, Speicherorganisation und Wiedergabeorganisation. Jeder dieser Vorgänge beinhaltet getrennte Operationen für die grafischen Datensignale und Programmsignale und soll getrennt besprochen werden.

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#8

Wie bereits erwähnt, werden "Vv ieder gabeinf ormatiorien sowie Eingangs- und Ausgangsdaten auf der Grundlage einer Unterbrechung bearbeitet. Nach einem Verfahren zur Erzielung erfolgreicher,, unterbrechungsbezogener Operationen bewirken alle Unterbrechungszuetände (beispielsweise eine Dateneingabe von einem Lichtschreiber, eine CRT-Eandverletzung oder ein Kommando mit eingestelltem Unterbrechungsbit) ein Aufhören der normalen Wiedergabe-Arbeitsweise. Gleichzeitig

w erfolgt ein Sprung von dem abgetasteten Punkt einer Gruppe von graphischen Daten auf eine bestimmte Unterfolge, die dieser Art von Unterbrechungssignal zugeordnet ist. Die spezielle Zuordnung einer Unter folge zu einem bestimmten Unterbrechungssignal lässt eich mit Hilfe bekannter Programmier verfahr en abändern, wenn das Ansprechen auf dieses Signal entsprechend veränderten Umständen im Wiedergabe-Bedienungsplatz verändert werden soll. Wenn beispielsweise eine Lichtschreiber-Eingabe ab gefühlt wird, hört die normale Wiedergabe -Zirkulation kurzzeitig auf, während der örtliche Komputer 130 die Eingangssignale oder durch diese angegebene Befehle deutet. Dazu gehören in typischer Weise Operationen, die Steuerpro gramme veranlassen, ein bestimmtes Objekt, das gerade wiedergegeben wird, durch Änderung der im Speicher 132 gespeicherten Daten zu bewegen. Es sei daran erinnert, dass eine Bewegungsoperation eine einfache Zweigblock-Änderung nötig machen kann. Wenn diese Änderung durchgeführt ist.

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wird die Steuerung wieder auf die normale Wiedergabe-Arbeitsweise zurückgegeben, wobei sich die wiedergegebenen Daten nun in der neu angegebenen Position befinden.

Die in Fig. 4 gezeigte automatische Prioritätsunterbrechung 380 stellt ein Mittel dar, um die Quelle eines bestimmten Unterbrechungseignais zu identifizieren. Entsprechend bekannten Verfahren nimmt die automatische Prioritätsunter brechung 380 ein Signal vom Wiedergabe-Verarbeiter 140 oder von individuellen Eingabegeräten auf und setzt in typischer Weise eine Flagge in Form eines Flipflops oder einer ähnlichen Einrichtung, die der jeweiligen Quelle des Unterbrechung« signals entspricht. Die Steuer logik 303 fragt dann die Folge von Flaggen ab und identifiziert diejenige, die eingestellt worden ist.

Eine äquivalente Operation lässt sich im örtlichen Komputer 130 erreichen ohne auf eine Bauteil-Verwirklichung der Prioritätsunterbrechung zurückzugreifen. Wenn ein Unterbrechungssignal irgendeiner Form durch die Steuer logik 303 festgestellt wird* kann ein Sprung auf eine Liste von Befehlen erfolgen, die eine Gruppe von Flaggen prüfen, um die Ursache der Unterbrechung festzustellen.

Mehrere Programmbefehle der Liste werden üblicherweise tür Prüfung jeder Flagg· benutzt. Der erste Befefal jeder Gruppe prüft typischer-

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weise eine rückstellbare Flagge, die auf das Eingangssignal anspricht. Die Steuerlogik 303 bewirkt In Verbindung aalt der Kippsteaereinheit S65 die wiederholte Ausführung dieses ersten Befehls jeder Befehls-" gruppe, um festzustellen, ob die entsprechende Flagge eingestellt worden ist. Wenn für einen gegebenen erstes Befehl eines* Gruppe die Ansteige "keine Flagge" erscheint, erfolgt als Sprang auf «lea ersten Befehl einer anderen Gruppe new.« bis.©tea Flagg© festgestellt ist. Der erst© Befehl ist also ein Sprungbefeiil für aieM ¥©rliaadeae Flagge (transfer on no fl&g/feype), Wenn @iae Flagge festgestellt wird, wird die. Steuerung an die Steuer logik SÖ3 zurüekge,gebea« di® daan so fortschreitet wie aufgrund einsa Sigaale von dear aetoisiatisdiiea Frioritäts» unterbrechung 380.

Die ÜtoertragungwerfoindüBg zwischen de® ©raid»© Komputer 130 end dem- ssentralen Komputer 101 liegt tjpisskerweise la Form einer ) Sprachfreqttenz-Ferasprechleitesig vqt, Modems an»¹ Waasetaang der

¥om Komputer abgeleiteten Isformatioaea iB-«t äea Kanal aagepaiste Signale sind typischerweise Dateneinheit®§& ffer Slasee 2SIB DATA-PHONE. Bei V@rweodttag dieser Geräte findet dio MaehxlcÜitQnöbertragung über den Datenkanal mit einer GeseiiwiBiÜgteii » etwa 2000 Bits je Sekunde statt.

Ein Teil des AutfOhriingseystems des grapMipctem

beschäftigt sich auch mit der Steuerung der Nachrichtenübertragungen über diesen Datenkaaal. Dieser Teil des Ausführungsbeispiels, der auf der Grundlage von Unterbrechungen arbeitet, betätigt die Datengeräte, ermöglicht eine Pufferung für Eingangs- und Ausgangsdatenströme und stellt Fehler fest und korrigiert sie.

Die Wechselwirkung zwischen dem örtlichen Komputer 130 und dem Benutzer des Bedienungsplatzes führt häufig zu Änderungen der im Speicher 132 gespeicherten Programme und graphischen Daten. Da identische Programme und Daten im Speicher 103 des zentralen Komputers 101 gespeichert sind,, müssen diese Änderungen vom örtlichen Komputer zum. zentralen Komputer 101 unter Benutzung der genannten Übertragungseinrichtung©!! übermittelt werden. Es erweist sich jedoch als zweckmfiseig, diese Änderungen nicht bei ihrem Auftreten im örtlichen Bedienungsplatz 120 %u übertragen. Stattdessen wird eine Aufzeichnung von Eingangssignalen im Speicher 132 vorgenommen, die zu Änderungen der Im Speicher 103 gespeicherten Informationen führen. Wenn die Menge dieser Informationen einen vorbestimmten Betrag erreicht, oder wenn eine Nachrichtenübertragung zwischen dem örtlichen und dem zentralen Komputer aus anderen Gründen stattfinden soll, wird eine sequentielle Folge der Eingangeinformationen mit geeigneten Identifizier-Informationen zum zentralen Komputer 101 übertragen. Die Identifizier-lBformation wird im zentralen Komputer

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durch den zentralen Verarbeiter 102 gedeutet, neue Informationen werden in den Speicher 103 eingegeben und das Programm wird im zentralen Komputer soweit ausgeführt, wie das äquivalente Programm im örtlichen Komputer ausgeführt worden ist. Dieser Vorgang soll noch genauer in dem Abschnitt beschrieben werden, der sich mit der Synchronisation des örtlichen und zentralen Komputers befasst.

Ein weiteres wichtiges Merkmal des Ausführungssystems betrifft die Organisation oder Zuordnung (menagement oder allocation) des örtlichen Komputerspeichere 132. Fig. 11 zeigt eine typische Organisation. Gezeigt sind ein Blocktabellenteil 801, ein Datenblockteil 802, ein Ausführungsprogrammteil 80S und ein unbenutzter Teil 804. Bei der typischen Arbeitsweise eines Bedienungsplatzes ist für einen Speicher mit 8192 Worten von je 18 Bits das jeder dieser Funktionen zugeordnete Verhältnis 800 Wörter für den Teil 801, 4892 Wörter für die Kombination des Teiles 802 mit dem Teil 804 und 2500 Wörter für den * Teil 803.

Der Zweck dieser Speicherorganisation besteht darin, am örtlichen Komputer-Bedienungsplatz einen sehr groesen virtuellen Speicher (theoretisch nur durch die Grosse der Speicher 103 und 107 des zentralen Komputers begrenzt) zur Verfügung zu stellen. Unter virtuellem Speicher wird dabei eine Speicheranordnung mit einer Vielzahl ge-

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trennter Speicher verstanden, die jeweils eine charakteristische Zugriffszeit haben, sowie geeignete Grenzflächen- und Puffereinriehtungen. Durch eine ausgeklügelte gegenseitige Verbindung und einen Zu* griff zu den getrennten Speichern unter automatischer Steuerung kann ein Benutzer die Gesamtheit der Speicher so behandeln, als ob sie einen einzigen grossen Speicher mit einer einzigen Zugriffszeit darstellen, wobei die Zugriffezeit üblicherweise der des schnellsten getrennten Speichers nahekommt.

Entsprechend dem Verfahren der Speicherorganisation nach einem Aueführungsbeispiel der Erfindung sind all· Programme in Blöcke variabler GrOsse aufgeteilt. Diese Blöcke haben keine Verbindung zu den Datenstrukturblöcken, d. h., Knotenblöcken, Blattblöcken usw. Jedem Block wird eine eindeutig· Identifiziernummer fester Ling· (typischerweis· 17 Bits) zugeordnet, b«vor er vom zentralen Komputer zum örtlichen Bedienungeplatz übertragen wird. Alle Bezugnahmen zwischen Blöcken erfolgen anhand dieser Identifiziernummern und einer Versetzung innerhalb d·· Block··. Die Identifiziernummer wird ausserdsm zur Anforderung ein·· Blockes vom zentralen Komputer benutzt.

Zur Vereinfachung einer Block-Bezugnahm· im'örtlichen Komputer ist jedem Block im Datenblockabschnitt 802 des örtlichen Komputer-

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speichere 132 eine Eintragung in der Blocktabelle 801 zugeordnet. Diese Tabelle befindet sich ebenfalls im Speicher 132.. Die Eintragung stellt die Korrespondenz zwischen der Block-Identifiziernummer und seiner Stelle im Datenblockteil 802 des Speichers 132 her. Bine solche Korrespondenz gibt die Möglichkeit« leicht Blöcke im Speicher 132 an einen neuen Ort zu bringen. Es masa anr die Speicheradresse in der einem bestimmten Block entsprechenden Blockiabelleneintragung auf den neuesten Stand gebracht werden, wenn dieser Block an einen neuen Ort im Speicher gebracht wird.

Wenn beim sequentiellen Überprüfen eines Teiles des Speichers 132 eine Zwischenblock-Bezugnahme angetroffen wird» erfolgt eine Suche in der Blocktabelle 801 bezüglich der angegebenen Identifizier nummer. Wenn diese Nummer festgestellt ist, wird derjenige Teil des Bezugs* Wortes, der die Identifiziernummer des Bezugs enthält* durch die Blocktabellen-Eintragungsadresse ersetzt. Bei nachfolgenden Ausführungsvorgängen dieses Befehls, der den Bezug enthält, ist dann keine Suche in der Blocktabelle erforderlich, sondern es wird direkt der geeignete Datenblock angesprochen.

Wenn der Block, der einer Bezugs-Identifizier nummer entspricht, sich im Augenblick nicht im Speicher 132 befindet, enthält die Block-» tabelle die entsprechende Identifiziernummer nicht. Dann wird über

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den Nachrichtenabschnitt des Ausführungssystems ein Kommando an den zentralen Komputer 101 gegeben, das den Block, auf den Bezug genommen wird, anfordert. Beim Empfang des Blocks vom zentralen Komputer 101 wird dem Block eine Position im Datenblockabechnitt des Speichers 132 zugeordnet und eine entsprechende Eintragung in der Blocktabelle 801 vorgenommen.

Wenn ein Block aus dem örtlichen Speicher 132 herausgenommen wird, wird auch die entsprechende Eintragung in der Blocktabelle entfernt. Gleichzeitig wird eine Überprüfung jedes Blockes im Datenblockabschnitt 802 des Speichers 132 vorgenommen, um jede, dem entfernten Block entsprechende Bezugnahme auf Blocktabellen-Eintragungsadressen zu finden. Diese Bezugnahmen werden dann wieder in die ursprünglichen Identifiziernummer-Bezugnahmen geändert. Jede zukünftige Bezugnahme auf den zugeordneten Block führt also zu einer Anforderung an den zentralen Komputer 101 statt an den örtlichen Speicher 132. Wenn ein Block aus dem Speicher 132 entfernt wird, braucht er natürlich nicht zum zentralen Komputer 132 zurückgegeben zu werden. Derjenige Teil des Speichers 132, der durch die Entfernung eines gegebenen Blockes leer geworden ist, wird dem unbenutzten Abschnitt 804 des Speichers 132 zugeschlagen.

Ein weiterer Teil des Ausführungs syst ems ist das Anzeigeorganisa-

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tions-Untersystem'. Wie bei vielen der anderen Abschnitte des Ausführungssystems kann das Anzeigeorganisations-Untersystem durch Bauteile oder durch eine Kombination von Bauteilen und Programmwechselwirkungen verwirklicht werden.

Der Anzeigeorganisationsabschnitt des Ausführungesysteme führt eine Semi-Interpretations-Funktion bei der Umsetzung der im Speicher enthaltenen Programm» und Dateninformation in eine sichtbare Wiedergabe auf der Kathodenstrahlröhre 142 aus. Das bedeutet« dass die Wiedergabeorganisation zu grösserer Einfachheit als beispielsweise bei einem System führt, das nur eine Folge von Wiedergabeinformationen abtastet. Bei einem System« das dieses letztgenannte Verfahren anwendet, muss jeder Punkt vollständig und getrennt angegeben werden. Bei der Interpretations- oder Semi-Interpretationsarbeitsweise nach der Erfindung sind eine verringerte Menge graphischer Wiedergabedaten und eine erhöhte Menge von Programmdaten erforderlich. Gerade diese erhöhte Programmier-Anforderung gibt die Möglichkeit, dass die hochstrukturierten graphischen Daten durch eine Verfolgungsoperation im Speicher 132 zu einem vollständigen Bild verhoben werden können.

Die Interpretationsprogramme der Wiedergabeorganisation oder eine äquivalente Bauteil-Verwirklichung tragen laufend dem Punkt innerhalb

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der augenblicklich verarbeiteten Strukturinformation Rechnung, sowie dem nächsten Auftreten eines Wiedergabestücks (eines Blattes). Die Wiedergabeorganisation zeichnet geeignete Eingabelisten auf« die jeder Bezugnahme auf eine niedrigere Stufe der Rangordnungsstruktur hinzugefügt werden.

Wenn beispielsweise Daten gemäss Fig. 3C strukturiert sind und ein Kommando zur Wiedergabe des durch den Knoten 370 identifizierten Bildteiles musgeführt wird, sind mehrere Schritte vorgesehen. Zunächst wird der Identifiziername oder die Identifiziernummer des Knotens 370 in einer Knoteneingabeliste gespeichert und der von diesem Knoten ausgehende erste Zweig verfolgt. Da der Knoten, auf den dieser Zweig hinweist (Knoten SSO) kein Blattknoten ist, wird seine Identifizierangenummer ausserdem der Knoten-Eingabeliste hinzugefügt. Es wird dann der erste, dem Knoten 350 zugeordnete abgehende Zweig verfolgt. De dieser auf einen direkt wiedergebbaren (Blatt-) Knoten 310 hinweist, wird dem Wiedergabeverarbeiter 140 Zugriff zu der geeigneten Folge graphischer Wiedergabewörter im Speicher 132 su gewinnen.

Während das spezielle Auftreten des Blattes 310 wiedergegeben wird, setzt der zentrale Verarbeiter ISl unter Steuerung von Wiedergabeorganisations-UnUrfolg«n seine Verarbeitung fort. Es sei daran

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erinnert« date der Zugriff des Wie dergabever arbeiter β 140 zum Speicher 132 auf der Grundlage eines "Zyklus-Diebstahl" erfolgt, d. h., Wiedergabewörter werden zwischen der Ausführung von Befehlen durch den zentralen Verarbeiter 131 entnommen, wahrend also das Blatt 310 wiedergegeben wird» identifizieren der Verarbeiten 131 und Wiedergabtorganieationeprogrammii unter Btsiigise&pa« auf die Eingabellete den nächsten, vom Knoten 3SÖ »»legthenden Zweig und den Blattknoten (320), bei dem dieser Zweig endet. Biese Parallel» verarbeitung von graphischen Daten und Ausführungs-Üiiterfolgen ermöglicht ein« höhere Geschwindigkeit und «ine wirksame Operation des graphischen Bedienungeplatzes. In viel«» Fällen tritt keine oder nur eine klein« Verzögerung beim Übergang von einem Blattblock auf «insu anderen auf. Die® ist selbst dann mHglSeiii, wmm& der Wieder« gab«v«rarb«it«.r 140 mit maximaler Geschwindigkeit arbeitet» die bezüglich der Beaefertafeingen verfügbarer itölentaangrayeteine für die Kathodenstrahlröhre möglieh ist.

Wenn der letzt«, dem Knoten 350 zugeordiwte abgehende Zweig; verarbeittt ist, bestimmt da» WiedergabeorgBalsatlioaief stem unter- Bessugnahm·' auf die Kn^ten-£ingali«liet® d®a Knoten d»r niciist höheren Ordnung, hier S "3. Es erfolgt dann c-iaa Sitiehe w.eli clem nächsten,, nicht awsgefüliFtan, dam- Knote» 370 mgior#wt®a E&geiieiMto Zweig, und der Endkoottn dies«« 2w«iges wird £i«iilillsiefi. In <di®sem

ist der neue Endknoten wiederum der Knoten 350, so dass bei Beendigung der Wiedergabe dee letzten Blattes, das dem letzten abgehenden Zweig des Knotens 350 zugeordnet ist, die Steuerung wiederum auf den ersten« dem Knoten 350 zugeordneten abgehenden Zweig gerichtet wird.

Wenn der neue Endknoten nicht der Knoten 350 gewesen wäre, wftre die Identifizierungsnummer des Knotens 350 aus der Knoten-Eingabe liste gestrichen und diejenige für den neuen (abweichenden) Endknoten an seine Stelle eingegeben worden. Wenn alle dem letzten abgehenden Zweig eines Knotens zugeordneten Daten niedrigerer Ordnung ausgeführt worden sind, werden die diesem Knoten entsprechenden Identifizierungsdaten aus der Eingabeliste entfernt. Falls der fragliche Knoten einem vollständigen Bild zugeordnet ist (wie beispielsweise der Knoten 370 bei der vorliegenden Erläuterung), wird die Steuerung auf die Unterfolge zurückgegeben, die das Bild angefordert hat.

Natürlich sind Abänderungen des oben beschriebenen Verfahrens möglich. So ist es manchmal zweckmässig, eine Eingabeliste aufzuzeichnen, die der Folge von Zweigen entspricht, welche zu dem im Augenblick wieder gegebenen Blatt oder einem anderen Knoten führt.

Die Aufzeichnung einer Knoten-Eingabeliete ist insbesondere für

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identifizierende Lichts ehr eiber-Striche wertvoll; Das heißt, wenn eine Lichtschreiber-Eingangseingabe auftritt dient die Bezugnahme auf die Folge von Eingabelisten-Eintragungen der schnellen Identifizierung der wieder gegebenen Einheit, auf die gezeigt wird. Der Vorteil bei der Speicherung einer Aufzeichnung einer Folge von Rangordnungszweigen durch eine Eingabeliste oder in anderer Weise ergibt eich daraus, dass eine additive Gesamtheit der den Zweigen zugeord- W neten relativen Positionsvektoren leicht gespeichert werden kann.

Dann kann die Positionierung eines Wiedergabeblattes erreicht werden, indem ein einziges Poeitionierungekommando angegeben wird, statt dass die Summierung dann erfolgen muss, wenn das Blatt endgültig identifiziert wird.

Synchr onis ation

Da äquivalente Programme im zentralen Komputer 101 und im örtlichen Komputer 120 durchgeführt werden und da nur der örtliche Komputer 120 sofort auf Eingabekommandos des Benutzers im Echtzeitbetrieb anspricht, muss dafür gesorgt werden, dass die Informationen im zentralen Komputer 101 gelegentlich auf den neuesten Stand gebracht werden. Wenn Änderungen bezüglich der Programme oder Daten im örtlichen Bedienungsplatz 120 erfolgen, muss eine äquivalente Änderung im zentralen Komputer 101 durchgeführt werden.

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JtU

Andernfalls kann der zentrale Komputer, wenn er befragt wird, fehlerhaft antworten, da er die Anfrage nicht richtig deutet.

Entsprechend einem AusführungabeUpiel der Erfindung werden all· Echtzeit-Eingaben am örtlichen Bedienungsplats 120 von einem Licht* •chreiber, Tastenfeld oder auf andere Weil· zweckmässig im örtlichen Speicher 132 gespeichert. Diese Eingaben, die zu gewünschten Änderungen, Hinzufügungen und Weglassungen der im Speicher 1S2 (und entsprechend im zentralen Komputer speicher 103) gespeicherten Programme und graphischen Daten führen, werden in einen zugeordneten Abschnitt des Speicherg 132 in der Reihenfolge ihres Auftretens eingegeben, d.h., sie bilden eine Folge, (queue).

Anforderungen an den zentralen Komputer 101 durch den Örtlichen Bedienungeplatz 120 erfolgen in wenigstens drei Fällen. Der erste Fall betrifft die Anforderung eines Programmblockes oder Blockes von graphischen Daten, der sich im Augenblick nicht im örtlichen Speicher 132 befindet, durch den örtlichen Komputer 130 oder den Wiedergabeverarbeiter 140. Andere Unterstützungeanforderungen an den zentralen Komputer 101 durch den Bedienungsplatz 120 treten auf, wenn ein Programm, auf das bei der Verarbeitung im örtlichen Komputer Bezug genommen wird, zu gross oder* auf andere Weise ungeeignet für eine wirksame örtliche Ausführung ist. Zu solchen

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Programmen zählen in typischer Weise komplizierte Unterfolgen für Schaltungsanalysen, die am besten im zentralen Komputer 101 ausgeführt werden. Andere Fälle, die eine Wechselwirkung zwischen dem zentralen und dem örtlichen Komputer erfordern, treten dann auf, wenn die Zahl der die Programmierung und den Dateninhalt beeinflussenden Echtzeit-Eingaben so grogs wird» dass die Folge solcher Änderungen usw. droht, den zugeordneten Abschnitt des örtlichen " Speichers 132 zu überfüllen.

Wenn aus den oben genannten oder anderen Gründen eine Anforderung nach einem Zusammenwirken des zentralen und örtlichen Komputers erfolgt, werden Signale, die den in der örtlich gespeicherten Folge enthaltenen Informationen entsprechen, über die Modems 191 und 190 und den zugeordneten Datenkanal 106 übertragen. Diese Signale werden von weiteren Signalen begleitet, die zur Aufrechterhaltung der κ Synchronisation zwischen dem örtlichen und dem zentralen Komputer

benutzt werden. Ausserdem werden natürlich Signale ausgesendet, die den Hauptgrund für di© Komputer-Kompiiterwechselwirlaing bezeichnen, beispielsweise dass ein ndcht im Örtlichen Speicher befindlicher Block gewonnen werden soll usw.

Eine Art von SynchronisierungsSignalen, die vom örtlichen Komputer 130 zum zentralen Komputer 101 übertragen werden, betrifft die

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Anzahl von Operationen, die vom zentralen Komputer 101 ausgeführt werden müssen, bevor er wieder in Synchronismus mit dem Örtlichen Komputer 130 ist. Die Interpretationsmöglichkeiten eines der oder beider programmgesteuerter Verarbeiter, die dem örtlichen bzw. dem zentralen Komputer zugeordnet sind, werden benutzt, um die Zahl von Befehlen zu bestimmen, die beim zentralen Komputer 101 ausgeführt werden müssen, bevor er wieder im Gleichschritt mit dem örtlichen Komputer 130 läuft.

Die Synchronisationssignale gehen zweckmässig den Folgen-(queue) Informationssignalen voraus, die wiederum gegebenenfalls und vorteilhafterweise der Hilfsanforderung vorausgehen. Dadurch kann der zentrale Komputer 101 den Umfang der gegebenenfalls erforderlichen Änderungen usw. im Voraus feststellen und ausserdem geeignete Index-ICinrichtungen vorbereiten, um der Folgen-Information Rechnung zu tragen. Es kann dann die Folgen-Information bei ihrem Eintreffen durch den zentralen Komputer 101 ausgeführt werden, oder eine vollständige Folge lässt sich zur späteren Verarbeitung speichern. Natürlich wird zur Erzielung der gewünschten Betriebsgeschwindigkeit einschliesslich einer indirekten Wechselwirkung des Benutzers mit dem zentralen Komputer 101 die Folgen-Information üblicherweise sehr bald nach ihrem Empfang verarbeitet. Die Ausführung der Folgenliiformation vor einem Ansprechen auf Anforderungen des örtlichen

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Komputers stellt sicher, dass die Antwort in Kenntnis der letzten Echtzeit-Eingaben erfolgt. In geeigneten Fällen, beispielsweise wenn die Echtzeit-Eingaben die Antwort auf eine Anforderung des örtlichen Komputers nicht beeinflussen können oder wenn die Schnelligkeit der Antwort von höchster Wichtigkeit ist, kann die Reihenfolge der zwischen den Komputern ausgetauschten Signale abgeändert werden.

Fig. 12 zeigt ein Bauteil-Ausführungsbeispiel des Synchronisations merkmale nach einem Ausftthrungsbeiepiel der Erfindung. Der örtliche Bedienungsplatz 120 enthält ausser dem örtlichen Speicher 132, dem Örtlichen zentralen Verarbeiter 131 und dem Örtlichen Steuergerät einen Örtlichen Schrittsteuer zähler 901. Dieser Zähler wird an geeigneten Punkten bei der Ausführung der Programme im Speicher 132 weitergeschaltet. Wenn eine Nachrichtenübertragung zwischen dem örtlichen und dem zentralen Komputer erfolgt, gehen Signale, die den Zustand des Zählers 901 darstellen, zweckmässig der Folgen-Information voraus. Diese Zähleignale werden über die Modems 190 und 1Θ1 und den zugeordneten Kanal 106 zum zentralen Komputer 101 übertragen. Dort stellen die Zähleignale einen Schrittsteuer-Begreneungszähler 903 auf einen Zustand ein, der dem des örtlichen Schrittsteuerzählers 001 vergleichbar ist. Dann werden die Folgen-Signale vom örtlichen Speicher 132 zum zentralen Speicher 103 übertragen. In geeigneten Fällen kann die Information bezüglich der Zählerein*

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Stellung der JPolgeia-laforination folgen.

An geeigneten Stellen bei der Ausführung des Programms im Speicher 103 wird der Schrittsteueriähler 902 wie sein örtliches Gegenstück 901 weiter geschaltet. Wenn der Zihlwert im Zähler 902 denjenigen im Zähler 903 um 1 Überschreitet (festgestellt durch den zentralen Verarbeiter 101), sind die Komputer wieder in Synchronismus, und alle geeigneten Anfragen vom örtlichen Bedienungeplatz werden durch den zentralen Komputer 101 beantwortet. Zweckmässig wird ein geeignetes Signal, das die Wiedererlangung des Synchronismus anzeigt, über den Kanal 106 und die zugeordneten Modems zurück zum Ortlichen Bedienungsplatz 120 übertragen. Dieses Signal kann in Form einer vorweggenommenen Antwort auf eine Anfrage erfolgen, die der Ortliche Bedienungeplatz 120 beim zentralen Komputer 101 stellt.

Sin weiteres Merkmal des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung, das sich auf die Wechselwirkung zwischen dem örtlichen und dem zentralen Komputer besieht, betrifft das Ansprechen des zentralen Komputers 101 auf eine Anforderung nach einem Programm· oder Dattnblock, der sich nicht im örtlichen Speicher 132 befindet. Wenn aufgrund einer solchen Anforderung ein Block zum örtlichen Komputer jl30 übertragen wird, werden ajlt gegebenenfalls vorhan-

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denen Bezugnahmen in dem angeforderten Block auf solche Blöcke, die augenblicklich nicht im örtlichen Speicher 132 sind, identifiziert, und die entsprechenden Blöcke können zusammen mit dem angeforderten Block übertragen werden. Ausserdem werden, falls zweckmässig, Blöcke, auf die in Blöcken Bezug genommen wird, die wiederum als Bezug in den angeforderten Blöcken genannt sind fund zu-. lammen mit dem angeforderten Block übertragen wurden), wobei

alle Blöcke sich nicht im örtlichen Speicher 132 befinden, auf ähnliche Weise identifiziert und übertragen. Dieses "Ketten"-Merkmal kann im gewünschten Fall Ma zu einem beliebigen Grad ausgedehnt werden. Der Grad lässt sich durch den Benutzer des Bedienungsplatzes mit Hilfe eines Signals angeben, das zum zentralen Komputer gegeben wird, bevor irgendwelche Anforderungen nach Blöcken erfolgen, die im Augenblick nicht im Speicher 132 sind. Zweekmäseig kann dieses Signal, das den gewünschten Grad der Kettenbildung angibt, unter Programmsteuerung in Abhängigkeit von einem Register erfolgen, das zu Anfang im Steuergerät 133 eingestellt worden ist.

Das Ausführungsbtiepiel des Synchronisationsmerkmal« der Erfindung gemäss Fig. 12 lässt sich leicht für den Fall abändern, wo eine vorbestimmte (aber keine Elns~zu-Eins-Beziehung)zwi8chen der Darstellung eines äquivalenten Programms im Örtlichen Speicher 132 und im sentralen Speicher 103 besteht. Bei dieser abgeänderten Version

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steuert der unter Programmüberwachung stehende zentrale Verarbeiter 131 die Weiterschaltung des Zählers 901 wie vorher. Die Programmüberwachung beinhaltet jedoch die elementare Interpretation örtlich erzeugter Kommandos und bestimmt die Zahl der zentralen Komputerkommandos« die jeder solchen Örtlichen Operation im zentralen Komputer 101 zugeordnet wurden. Der örtliche Zähler wird dann um diese Zahl weiter geschaltet. Genau dieser Zählwert wird dann zum Schrittsteuer-Begrenzungszähler 903 übertragen.

Wie oben angegeben, benötigt der örtliche Komputer 130 ausserdem Hilfe vom zentralen Komputer 101, wenn er einen Teil des Benutzer-Programms antrifft, dessen örtliche Ausführung nicht praktisch oder nicht möglich ist. Diese Entscheidung erfolgt durch den Benutzer, wenn das Programm geschrieben oder während eines Mensch-Maschinen-Zwiegespräches geändert wird. Es steht eine Gruppe von Angaben zur Verfügung, die dem Benutzer die Möglichkeit geben, einen Teil eines Programms einzuklammern. Dadurch wird ein Abschnitt bezeichnet, der nur im zentralen Komputer 101 ausgeführt werden soll. Der eingeklammerte Abschnitt des Programms wird dann durch eine spezielle "Hilfsanforderungs" -Angabe in der Programmversion des örtlichen Komputers ersetzt. Wenn das Programm läuft und der örtliche Verarbeiter 131 eine "Hilfsanforderungs"-Angabe antrifft, wird die Folgen-Information zusammen mit dem Synchronisationszählwert

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(örtliche Schritt steuerung) zum zentralen Komputer 101 übertragen. Bevor jedoch die Version des zentralen Komputers in Synchronismus kommt, trifft sie auf eine der eingeklammerten Angaben. Dadurch wird der Synchronisationszwang aufgehoben, und der zentrale Komputer 101 kann durch denjenigen Programmteil fortschreiten, zu dessen Ausführung er allein bestimmt ist. Wenn eine Klammerende-Angabe angetroffen wird, hält die Version des zentralen Komputers für das Benutzer-Programm an. Zu diesem Zeitpunkt sendet der zentrale Komputer 101 in typischer Weise nicht angeforderte Blöcke zum örtlichen Komputer 130, die die Ergebnisse der "Nur-Zentralkomputer¹ Teils des Benutzer-Programms enthalten. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung lässt, wenn der örtliche Bedienungsplatz 120 nicht angeforderte Blöcke vom zentralen Komputer 101 empfängt, von denen der örtliche Komputer 130 bereits Kopien besitzt, dieser die alten Kopien fallen und zeichnet die neuen auf.

Weitere graphische Software-Merkmale

Die Unterfolgen des graphischen Programmiersystems lassen sich in zwei bestimmte Gruppen unterteilen: Diejenigen, die einem Benutzer auf Anforderung zugänglich sind und diejenigen, die für den Benutzer unsichtbar sind, aber erforderliche Dienste bereitstellen. Zu der ersten Gruppe gehören Unterfolgen zum Aufbau und zur Herausgabe der

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graphischen Datenstruktur des Benutzers sowie zur Erzeugung und Verkettung von nichtwiederzugebenden Informationen für die Struktur. Zu der zweiten Gruppe gehören Programme, die die Nachrichtenübertragung zwischen dem zentralen Komputer 101 und dem Örtlichen Bedienungsplatz 120 behandeln, sowie die Übersetzer pro gramme, die die interne Bilddarstellung des zentralen Komputers in eine Form umwandeln, die für den örtlichen Bedienungsplatz 120 erforderlich ist. Es wird ein dynamischer Speicher-Zuordner (allocator) benutzt, um Blöcke, die in der graphischen Datenstruktur verwendet werden, zuzuordnen und freizugeben.

Eine Aufzeichnung (library) der Unter folgen-Blöcke des örtlichen Bedienungsplatzes wird im Hilfespeicher 107 des zentralen Komputers aufrechterhalten. Dies geschieht in zuordnungsfäbigem, verkettungsfähigem Format, da das Ausführungssystem einen verkettenden Lader enthält, der auf dem örtlichen Komputer 130 läuft. Die äquivalenten Unterfolgen in der Version des zentralen Komputers werden ebenfalls in einer Aufzeichnung (library file) festgehalten. Ein wesentliches Merkmal des Programm-(software)-Systems ist der "Aufzeichner für die eindeutigen Identifizierungsnummern". In dem vorangegangenen Abschnitt bezüglich des Ausführungs systeme ist darauf hingewiesen worden, dass allen Programm- und Datenblöcken in dem örtlichen Bedienungsplatz 120 eine Identifizierungsnummer (ID) zugeordnet ist.

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Ein vollständiges Verzeichnis aller Blöcke mit zugeordneten Identifizierungsnummern wird im zentralen Komputer 101 festgehalten. Dieses Verzeichnis stellt eine eindeutige Korrespondenz zwischen Blöcken im Örtlichen Bedienungsplatz oder Blöcken, auf die dort Bezug genommen wird, und den entsprechenden Blöcken im zentralen Komputer speicher 103 her. Immer dann, wenn der örtliche Bedienungsplatz einen Block irgendeiner Art benötigt, fragt er nach dessen Identifizierungsnummer. Zur Auffindung des gewünschten Blockes im zentralen Komputer 101 muss die ID-Tabelle benutzt werden. Der Block wird dann in das Format des örtlichen Bedienungsplatzes umgewandelt oder aus der Programmaufzeichnung wiedergewonnen und über die Nachrichtenverbindung zum entfernten Anschluss übertragen. Die eindeutige, einem Block zugeordnete Identifizeirungsnummer stellt eine dynamische Operation dar, die während der Programmaus-

führung auftritt und für den Programmierer völlig unsichtbar ist.

Ein "Echtzeit-Eingaben"-Simulator im zentralen Komputer 101 tritt immer dann in Tätigkeit, wenn eine der Echtzeitangaben im zentralen Komputer programm angetroffen wird. Diese Simulation liefert einfach nur das nächste Argument (oder Argumente), das sich in der vom örtlichen Bedienungsplatz 120 übertragenen Eingangefolge findet. Dies gibt dem zentralen Komputer die Möglichkeit* a©ine Version der

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graphischen Catenstruktur so auf den neuesten Stand zu bringen, dass sie Vorgängen entspricht, die am entfernten Anschluss stallfinden.

Viele der erfindungsgemässen Merkmale lassen sich voll durch Bauteil- oder Programm-Konfigurationen realisieren, und gelegentlich auch durch eine Kombination beider. Solche Entsprechungen sind dem Fachmann klar, der die Erfindung unter Verwendung bestimmter Maschinen, Sprachen usw. verwirklichen will. Vorstehend ist ein vollständiges graphisches Komputersystem einschliesslich der zugehörigen Bauteileinheiten und der Verfahren (Algorithmen) für deren Operation sowie der von ihnen erzeugten Signale beschrieben worden.

Viele Variationen der vorliegenden Erfindung dürften für den Fachmann klar sein. Insbesondere lassen sich viele der erfindungsgemässen Merkmale in einem System verwirklichen, bei dem keine Wechselwirkung stattfindet (nur Wiedergabe). Ausserdem sind Abänderungen des beschriebenen Systems zur Anpassung an weitere oder andere Zeichenerzeugungs- oder Darstellungsverfahren möglich. Die Beispiele für die Bit-Konfigurationen, Wortgrössen und ähnliches sind nicht von grundlegender Wichtigkeit für die Erfindung. Äquivalente Anwendungen sind demjenigen sofort klar, der unter im einzelnen anderen Bauteil-Bedingungen arbeitet. Weiterhin sind viele der Merkmale hinsichtlich des zeitanteiligen Zugriffs zum zentralen Komputer unter Verwendung

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des örtlichen Komputers allein verfügbar, und zwar in geeigneten Fällen insbesondere durch einen vergrösserten Speicher.

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Claims (12)

T8Q8516 Pate ntansprüc he

1. Komputeranlage für graphische Darstellungen mit wenigstens einem Örtlichen Bedienungsplatz, der einen örtlichen Komputer mit einem Speicher zur Speicherung von Gruppen graphischer und Pr ο gramm-Datenaignalen aufweist, sowie mit einer Wiedergabeeinrichtung, die auf angelegte Datensignale anspricht und eine graphische Wiedergabe erzeugt, und mit einem zentralen Komputer, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Komputer so angeordnet ist, dass er in einer zeitanteiligen Arbeitsweise mit jedem einer Vielzahl von die örtlichen Bedienungsplätze enthaltenden Benutzeranschlüssen betrieben wird.

2. Komputer anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Komputer speicher (Fig. 1, 103 und 107) so angeordnet ist, dass er Verzeichnisse von Datensignalen speichert, die den in jedem örtlichen Bedienungeplatz gespeicherten äquivalent sind, dass diese äquivalenten Verzeichnisse sich entsprechend im örtlichen Bedienungsplatz durch den örtlichen Komputer (Fig. 1, 130) und im zentralen Komputer durch einen zentralen Verarbeiter (Fig. 1, 102) verarbeitet werden, und dass Anzeigen von Änderungen in einem Verzeichnis über einen Nachrichtenkanal (Fig. 1, 106) zum anderen Verzeichnis übertragen werden.

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3. Komputeranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf ein Steuergerät (Fig. 1, 133) ansprechender zentraler Verarbeiter (Fig. 1, 131) des örtlichen Bedienungsplatzes selektiv aufgrund der in dem örtlichen Bedienungepiatzspeicher (Fig. 1, 132) gespeicherten Daten arbeitet und eine Folge von Wiedergabe-Identifizierungssignalen zur Steuerung eines Wiedergabe-Verarbeiters (Fig. 1, 140) erzeugt, und dass der Wiedergabe-Verarbeiter eine entsprechende Folge von Wiedergabe-Kommandosignalen zur Steuerung des Wiedergabegerätes (Fig. 1, 142) erzeugt.

4. Komputer anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (Fig. 1, 133) und der zentrale Verarbeiter (Fig. 1, 131)) des örtlichen Bedienungsplatzes durch Programm-Datensignale gesteuert werden, die im örtlichen Bedienungsplatzspeicher (Fig. 1, 132) gespeichert sind.

5. Komputer anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Verarbeiter (Fig. 1, 131) des örtlichen Bedienungsplatzes selektiv die Programmsteuerung auf eine Untergruppe der im örtlichen Bedienungsplatz speicher (Fig. 1, 132) gespeicherten Signale überträgt, dass diese Gruppe eindeutig einem von einem örtlichen Eingabegerät (Fig. 1, 141) ausgehenden Unterbrechungs-Eingangssignal entspricht und dass dieses Eingangssignal durch den zentralen

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Verarbeiter (Fig. 1, 131) des örtlichen Bedienungeplatzes identifiziert worden ist.

6. Komputer anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Verarbeiter (Fig. 1, 131) des örtlichen Bedienungsplatzes wahlweise die Programmsteuerung auf eine erste Untergruppe der in dem örtlichen Bedienungsplatz speicher (Fig. 1, 132) gespeicherten Signale überträgt, dass diese Untergruppe eindeutig einem von einer zweiten Untergruppe der in dem örtlichen Bedienungsplatzspeicher (Fig. 1, 132) gespeicherten Signale ausgehenden Unterbrechungesignal entspricht und dass dieses Unterbrechungssignal durch das Steuergerät (Fig. 1, 133) identifiziert worden ist.

7. Komputeranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Subtrahierschaltung (Fig. 10, 620) Differenzsignale bildet, die die Differenz zwischen von dem Wiedergabe-Verarbeiter (Fig. 1, 140) erzeugten Positionsanzeige-Wiedergabekommandosignalen und vorgewählten Bezugs Signalen darstellen, dass das Differenz signal zur Weiterschaltung und Rückschaltung des Inhaltes von Akkumulations-Speichergeräten (Fig. 10, 630 und 640) benutzt wird, und dass der von Null abweichende Inhalt dieser Akkumulations-Speicher geräte eine Überdeckungs-Steuerschaltung (Fig. 10, 650) veranlasst, die weitere Erzeugung sichtbarer Wiedergabe-Informationen durch das Wiedergabe-

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gerät (Fig. 1, 142) zu verhindern.

8, Komputer anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholungsfrequenz für die Erzeugung der Wiedergabekommandosignale durch eine Wiedergabe-Taktschaltung (Fig. 10, 613) mit wenigstens zwei Grund-Taktfrequenzen gesteuert wird, deren höchste durch die Überdeckungs-Steuerschaltung (Fig. 10, 650) aufgrund eines von Null abweichenden Inhaltes der Akkumulations-Speichergeräte (Fig. 10, 630 und 640) gewählt wird.

9, Komputer anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im zentralen Komputerspeicher (Fig. 1, 103 und 107) gespeicherte Informationen zum örtlichen Bedienungsplatz speicher (Fig. 1, 132) über den Übertragungskanal (Fig. 1, 106) aufgrund von Anforderungen übertragen werden, die von gewählten Untergruppen der im örtlichen Bedienungsplatzspeicher (Fig. 1, 132) gespeicherten Programm signale ausgehen.

10, Komputer anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Anzeigen für Änderungen oder Hinzufügungen bezüglich von in dem örtlichen Bedienungepiatzspeicher (Fig. 1, 132) gespeicherten Daten in einer Folge in diesem Speicher gespeichert und zum zentralen Komputer (Fig. 1, 101) vor irgendwelchen Informationsanforderungen

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vom zentralen Komputer übertragen werden.

11. Komputer anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Örtlichen Bedienungsplatz speicher (Fig. 1, 132) und dem zentralen Komputer speicher (Fig. 1, 103 und 107) gespeicherten graphischen Daten in Untergruppen mit gegenseitiger Rangordnungsbeziehung angeordnet sind, nämlich Blattknotenuntergruppen (z.B.Fig. 3C; 310, 320,330), die grundlegenden Bildelementen entsprechen und denen die niedrigste Stufe zugeordnet ist, Knotenuntergruppen höherer Ordnung (z, B. Fig. 3C, 350 und 370) die Kombinationen von Knotenuntergruppen der niedrigeren Ordnung entsprechen, und Zweiguntergruppen (z.B. Fig. 3C, 380-383), die die strukturellen Beziehungen zwischen zugeordneten Knoten angeben.

12. Komputeranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchronismus mit Bezug auf das Fortschreiten der Verarbeitung von Daten, die in dem Verzeichnis in einem örtlichen Bedienungsplatzspeicher (Fig. 1, 132) gespeichert sind, und der äquivalenten Verarbeitung von Daten, die in dem Verzeichnis im zentralen Komputerspeicher (Fig. 1, 103 und 107) gespeichert sind, hergestellt wird durch Übertragen über den Übertragungskanal (Fig. 1, 106) einer ersten Gruppe von Signalen, die Informationen darstellen, welche die Verarbeitung am örtlichen Bedienungsplatz beeinflussen und nur am ort-

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lichen Bedieiiungsplatz verfügbar. sind, sowie durch Übertragen über den Übertragungskanal einer zweiten Gruppe von Signalen, die die Zahl der Operationen darstellen, die nacheinander durch den zentralen Verarbeiter (Fig. 1, 102) des zentralen Komputers ausgeführt werden müssen, um die sich in jedem Verzeichnis gespeicherten Datensignal zur Entsprechung zu bringen.

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