DE2701891A1 - Rechner-graphik-anzeigesystem - Google Patents

Description

Nugraphics, Inc. 3012A Scott Boulevard, Santa Clara, Kalifornien 95050, U.S.A.

Rechner-Graphik-Anzeigesystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rechner-Graphik-Anzeigesystem, das im Anschluß an einen Wirtsrechner zur Entwicklung einer sichtbaren optischen Anzeige von in ihm enthaltener Information auf einem Anzeigegerät verwendbar ist.

Zu den verschiedenen bisher benutzten Anzeigesystemen für Rechner-Graphik Information gehören die folgenden:

Regenerier-Anzeigesystem mit frei wählbarem Takt. Bei diesen Arten von Geräten wird eine Befehlsliste, welche das graphische Bild als Linien, Bogen usw. beschreibt, in einem Anzeigespeicher gehalten, die ganze Liste wird gelesen und durch ultraschnelle Logik von Listen-Koordinaten zu Bildschirm-Koordinaten transformiert. Jede Linie oder jeder Bogen wird dann auf den Bildschirm dadurch gezeichnet, daß ein Elektronenstrahl direkt entlang den Zeilenkoordinaten abgelenkt wird; die gesamte Liste wird gewöhnlich 40 bis 60 mal pro Sekunde neu gezeichnet. Selektives Löschen oder Veränderung der dargestellten Information erfolgt durch Redigieren der Bildliste. Diese Anzeigen können häufig mit Hilfe von Transformationsgeräten im Maßstab verändert (zoom) oder geschwenkt werden. Die

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L/Z/bu.

hauptsächlichen Beschränkungen dieser Technik liegen bei den Kosten und bei der zulässigen Kompliziertheit des Bildes, wobei bei letzterem die praktische Grenze diejenige Länge der Bildliste ist, bei deren Überschreitung die Anzeige durch Flackern für das Betriebspersonal unbrauchbar wird.

Systeme mit speichernden Direktsichtbildröhren. Bei Geräten dieser Art zeichnet ein Elektronenstrahl das Bild direkt auf einen bistabilen, mit Phosphor beschichteten Bildschirm, welcher dann das Bild solange speichert, bis ein Löschimpuls mit hoher Spannung auf den Bildschirm fällt und die gesamte Phosphorschicht in den gelöschten Zustand zurückversetzt. Das Bild kann sehr kompliziert sein, Kurven guter Qualität können erzeugt werden und Flackern der Anzeige stellt kein Problem dar. In den letzten Jahren wurde diese Technik für preiswerte graphische Systeme bevorzugt verwendet. Ein Nachteil solcher Geräte besteht darin, daß ein gespeichertes Bild nicht im Maßstab verändert oder geschwenkt werden kann, und daß nicht Teile der Phosphorschicht selektiv gelöscht werden können. Ferner unterliegen Phosphor-Speicherröhren zwei weiteren Beschränkungen: erstens haben sie eine typisch niedrige Leuchtkraft, weswegen Verdunklung des Raumes für beste Verwendung erforderlich ist; zweitens altern die Röhren gewöhnlich, hauptsächlich im Zentrum und an den Rändern des Bildschirms und müssen ein bis zwei Mal pro Jahr ersetzt werden. Der häufige Ersatz von Röhren dieser Art ist sehr teuer und kann im Zeitabschnitt von drei Jahren 80 % bis 200 % der ursprünglichen Anschaffungskosten des Anzeigegeräts ausmachen.

Plasmafeld Systeme.

Ein Plasmafeld besteht aus kleinen Neon Gasentladungsröhren, die meist in einer Matrix von 512 χ 512 angeordnet sind, und gibt ein viel helleres Bild als die vorher erwähnte Anzeigeröhre. Systeme mit solchen Feldern können jedoch das gespeicherte Bild nicht schwenken oder im Maßstab verändern. Mit der einen Ausnahme, daß begrenztes, selektives Löschen möglich ist, ähnelt die Anzeige mit Plasmafeld der Anzeige mit Speicher-

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röhre darin, daß sich jede Nachricht an ihren EIN/AUS-Zustand "erinnert", die Kompliziertheit des Bildes nicht begrenzt ist und kein Flackern auftritt. Obgleich das 512 χ 512 Raster etwas Körnigkeit in Kurven bringt, liegt der größte Nachteil dieser Art von graphischer Anzeige darin, daß sich keine Methode anbietet, einen Zeiger (Zielsymbol) auf dem Feld anzubringen, während alle anderen Geräte bei dem jetzigen Stand der Technik dafür Vorsorge treffen.

Abtast-Umwandlungs-Speichersysterne.

Diese Technik verwendet eine Indirektsicht-Speicherröhre, wobei das Bild auf einer Halbleiteroberfläche durch eine elektrische Ladung gezeichnet wird. Ein Lesestrahl streicht dabei über die geladene Oberfläche in einem Rastermuster, und das vom Strahl Gelesene wird an einen TV-Monitor gegeben. Eine wichtige Anwendung der Abtast-Umwandlungstechnik besteht in dem Umsetzen der Europäischen Standard TV-Signale (mehr als 600 Zeilen) in Amerikanische Standard TV-Signale (525 Zeilen). Das Anzeigegerät arbeitet sehr ähnlich wie eine Direktsichtröhre und kann ein sehr kompliziertes Bild anzeigen. Kurven guter Qualität können erzeugt werden und Grau kann in verschiedenen Schattierungen angezeigt werden. Mindestens zwei graphische Geräte dieser Art sind seit 1973 eingeführt worden, welche beide ineinandergreifende Bilder mit 60 Feldern/30 Rahmen pro Sekunde benutzen. Maßstabsvergrößerung und Schwenkung sind möglich aber nur von begrenztem Nutzen, da die effektive Auflösung des Abtaster-Umwandlers ungefähr ein Quadrat mit 300 Punkten ist, viel zu grob um Maßstabsveranderungen zu rechtfertigen. Im Vergleich damit hat die Direktsichtröhre eine zwei- bis vierfache Auflösung. Begrenztes, selektives Löschen ist auch bei Abtast-Umwandlungsanzeigen erlaubt und ein Bildzeiger kann mit dem Bild gemischt werden, aber mit einem geschätzten Lagefehler von 3 % - 5 %, weil der Zeiger nicht auf der Speicheroberfläche verzeichnet ist und weil viele Variable wie Schärfeeinstellung des Strahls, Intensitätsablenkung und Kissenfehler

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zusammen eine Fehleinstellung des Zeigers bewirken. Bei Maßstabsvergrößerung wird jeder Lagefehler des Zeigers weiter vergrößert. Flackern der horizontalen Zeile, auch als "Keil-Faktor " bekannt, ist auch diesen Arten von Anzeigen eigen.

Serienrasteranzeigen.

Diese Geräte benutzen einen serien-digitalen Speicher aus Schieberegistern (unter Benutzung von integrierten Schaltungen, CCD, einwandigen magnetischen Domänen oder anderen Techniken) oder rotierende Serienspeicher, also Magnetplatten oder -trommeln oder andere rotierende Geräte. Die in solchen Systemen benutzten Bildsteuereinheiten sind relativ primitiv und kein Gerät, das z. Zt. auf dem Markt erhältlich ist, enthält Einrichtungen zum Schwenken, zur Maßstabsänderung oder Teilung des Bildschirms. Das angezeigte Bild kann sehr kompliziert sein, jedoch liegen die Kosten solcher Geräte etwas über den von Speicherröhrengeräten. Die typische Punktmatrix solcher Systeme ist ein einziges 256 χ 256 Raster mit der Alternative eines 512 χ 512 Rasters bei erhöhtem Preis. In den heutigen Systemen wird begrenztes, selektives Löschen angeboten, ohne Möglichkeit von Komplementisrung. Optionen für Farbanzeigen werden auch angeboten, aber erhöhen die Kosten um das Zwei- oder Dreifache. Gute graphische Zeiger können fast ohne Lagefehler zwischen Zeiger und Bild vorgesehen werden. Die Nachteile solcher Geräte liegen in der geringen Geschwindigkeit des Schreibens von Punkten, auf Grund des begrenzten Zugriffs zu einzelnen Bits im Serienspeicher, und in der begrenzten Auflösung, die merkliche Körnigkeit bei Kurven erzeugt. Keines dieser Systeme bietet Teilung des Bildschirms, Maßstabsänderung, Schwenkung oder Komplementierung.

Rasteranzeigen mit wahlfreiem Zugriff.

Diese Arten von Systemen ähneln im Allgemeinen den vorher genannten Serien-Rasteranzeigen, aber sie benutzen Digitalspeicher mit wahlfreiem Zugriff (Magnetkernspeicher, integrierte Schaltungen usw.) als Rasterspeicher. Mehrere Geräte

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dieser Art sind kürzlich eingeführt worden, hauptsächlich auf Grund der Senkung der Kosten von Speichern mit wahlfreiem Zugriff. Als typische Formate werden 256 χ 256 Bits genannt, mit 512 x 512 und Farbe als Alternative zu höheren Kosten. Der Hauptvorteil dieser Geräte gegenüber den Geräten der Serienart liegt im schnelleren Schreiben und Löschen von Punkten. Die anderen Leistungskennzeichen sind im wesentlichen dieselben wie bei den Serien-Rasteranzeigen und kein System auf dem Markt bietet Teilung des Bildschirms, Maßstabsänderung, Schwenkung oder Komplementierung (XOR).

Anzeigen der oben genannten Arten sind in den US-PS¹η 3 396 377, 3 836 902 und 3 906 480 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Rechner-Graphik Anzeigesystem der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß alle zuvor angegebenen Operationsweisen bei geringem Aufwand und insbesondere bei geringer Beteiligung des Wirtsrechners nach der Übertragung von Grunddaten von dem Wirtsrechner in das Rechner-Graphik-Anzeigesystem durchgeführt werden können. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen 2048 χ 2048 Rasterspeicher mit wählbarem Zugriff zum Speichern der anzuzeigenden Daten, ein Steuergerät für den Rasterspeicher zum Einschreiben von Daten bzw. Information in den Rasterspeicher und zum Hervorrufen der Anzeige solcher Information auf einem Kathodenstrahl-Anzeigeschirm, ein Mikro-Steuergerät zur Kontrolle der Funktion und des zeitgerechten Ablaufs des Steuergerätes für den Rasterspeicher und des Video-Steuergeräts und einen Adapter für Rechnerkanäle zur Bewerkstelligung des Datenaustausches zwischen dem Mikro-Steuergerät und dem Wirtsrechnern auf. Ein 416 χ 312 Raster kann auf dem Bildschirm vom Speicher aus angezeigt werden.

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Das angezeigte Bild kann extrem kompliziert sein (viel komplizierter als bei jedem bisher verfügbaren Gerät) und hat praktisch keine Flackerprobleme. Die Helligkeit der Anzeige übertrifft bei weitem diejenige der Direktsicht-Speicherröhre, und die Lebensdauer der Röhren ist mindestens fünfmal so hoch. Einrichtungen für Maßstabsvergrößerung und Schwenken gestatten die Benutzung eines sehr komplizierten gespeicherten Bildes auf flexible Weise, und eine Technik für unterteilten Bildschirm ermöglicht dem Bedienungspersonal, an einem sehr komplizierten Bild auf Detail-Ebene zu arbeiten und gleichzeitig einen Überblick über das gesamte Bild (oder einen Teil davon) zu haben. Die Einrichtung für Unterteilung des Bildschirms erlaubt auch die gleichzeitige Anzeige von alphanumerischen Nachrichten wie Stichwörtern, Speisekarten oder X-Y-Koordinaten als Zusatz zu der graphischen Anzeige, und ein kleiner Teil des Rasterspeicher wird gewöhnlich für diesen Zweck reserviert. Eine Einrichtung für Komplementierung (XOR) erlaubt selektives Löschen in einer allen Rastergeräten nach dem Stand der Technik überlegenen Weise, besonders wenn das komplementierte Stück bewegt oder an einen Platz der bestehenden Zeichnung "geschleppt" wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches die hauptsächlichen Bestandteile eines Rechner-Graphik Anzeigesystems gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2a und 2b Diagramme zur Veranschaulichung der

Organisation des in Fig. 1 gezeigten Rasterspeichers;

Fig. 2c und 2d die Raster Abtastzeilen gemäß dem Stand der Technik bzw. die zerhackten Abtastzeilen gemäß der Erfindung;

Fig. 2e und 2f das Sprungmuster des Speichers bei der Erfindung;

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Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der hauptsächlichen Bestandteile des Rechnerkanaladapters gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der

hauptsächlichen Bestandteile des Mikrosteuergeräts gemäß Fig. 1;

Fig. 5a ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der hauptsächlichen Bestandteile des Rasterspeicher-Steuergeräts gemäß Fig. 1;

Fig. 5b ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der

hauptsächlichen Bestandteile des Sprungmuster-Steuergeräts gemäß Fig. 5a;

Fig. 6 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der

hauptsächlichen Bestandteile des Video-Steuergeräts gemäß Fig. 1;

Fig. 7a und 7b, und 8a und 8b Bildveränderungen ohne bzw. mit Komplementierung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 Komplementierung und Merkmale für gerade/ungerade-Sprünge;

Fig. 10a und 10b mögliche Beziehungen zwischen Datenstellen im Rasterspeicher und in der Anzeige;

Fig. 11 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der hauptsächlichen Bestandteile eines festverdrahteten Schwenksteuergeräts; und

Fig. 12 ein Blockdiagramm zur allgemeinen Veranschaulichung alternativer Bestandteile zur Verwendung im Video-Steuergerät für die Entwicklung farbiger Video-Signale.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Rechner-Graphik-System mit einem programmierten Wirtsrechner 10, zugehörigem graphischen Eingabegerät 12 und zugehörigem Tastatur-Eingabegerät 14 so wie einem Anzeigesystem 16 entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Wirtsrechner 10 und die dazugehörigen Eingabegeräte können bekannte Geräte sein, welche in der Lage sind,in Abhängigkeit von Eingangsignalen bzw. -Steuerungen ein oder mehrere Anzeigesysteme 16 zu betreiben. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dient zur optischen Anzeige eine konventionelle Kathodenstrahlröhre (CRT) 18, stattdessen könnte aber auch ein Fernsehmonitor oder

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jedes normale Anzeigegerät verwendet werden, das geeignet ist, vom System 16 erzeugte Rasterausgaben zu verarbeiten und anzuzeigen.

Zusätzlich zum Anzeigegerät 18 enthält das bei 16 allgemein gezeigte Steuersystem einen Rechnerkanaladapter 20, ein System- bzw. Mikrosteuergerät 22, ein Steuergerät 24 für den Rasterspeicher, ein Videosteuergerät 26 und einen Rasterspeicher 28. Der Rechnerkanal-Adapter dient im allgemeinen als Schnittstellen- bzw. Zwischenglied zwischen dem Wirtsrechner 10, dem Steuergerät 22 und Adressensammelleitungen 30 und Datensammelleitungen 32. Die vom Wirtsrechner erhaltene Information hat ein festes Format, welches für alle graphischen Anzeigen einheitlich benutzt wird. Selbstverständlich können bei Bedarf Formatänderungen durchgeführt werden. Es ist gleichgültig, welche Art Rechner als Wirtsrechner verwendet wird, da der Kanaladapter 20 die Daten mit dem Anzeigesystem 16 kompatibel macht.

Das Systemsteuergerät 22 erhält Information vom Wirtsrechner 10 durch den Kanaladapter 20 und übersetzt sie in Information, welche es selbst braucht und/oder an das Rasterspeicher-Steuergerät 24 und das Videosteuergerät weiterleitet. Außerdem erzeugt und liefert es Information für Funktionssteuerzwecke, welche das Steuergerät 24 mit dem Einschreiben von Anzeigeinformation in den Rasterspeicher beginnen läßt. Ferner gibt es Befehle an das Videosteuergerät 26, welche das Auslesen von Information aus dem Rasterspeichergerät 28 und deren Übertragung an das Anzeigegerät 18 einleiten. Das Videosteuergerät 26 hat auch die Funktion, Unterbrechungssignale zurück an das Systemsteuergerät 22 zu senden, um anzuzeigen, daß es das Ende einer Spur auf dem Video Bildschirm erreicht hat, und um weitere Information zu verlangen.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das Rasterspeichergerät einen 2048 χ 2048 Speicher mit freiwählbarem

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Zugriff (RAM), der Datenbits speichern kann und zwar in 1-zu-l Korrespondenz zu den Daten einer graphischen Aufzeichnung, wie sie z.B. auf dem graphischen Eingabegerät 12 gezeichnet werden könnte. Mit anderen Worten, jede Speicherstelle im Rasterspeichergerät 28 könnte einer einzelnen Stelle auf der Platte des Eingabegeräts 12 entsprechen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird jedoch, wie unten näher ausgeführt, ein Teil des Rasterspeichers für nichtgraphische Information reserviert, z.B. für alphanumerische Zeichen und verschiedene Bemerkungen und Befehle. Außerdem können Transformationen der gespeicherten Daten, z.B. Verschiebungen, Maßstabsänderungen, Drehungen usw. vom Wirtsrechner 10 veranlaßt werden. Figuren 2a und 2b veranschaulichen, wie.der Rasterspeicher 28 in ein Feld von 16 Karten zerteilt ist, von denen jede 512 χ 512 Speichereinheiten enthält. Diese Speichereinheiten bestehen aus Chips für Speicher mit direktem bzw. wahlfreiem Zugriff, welche auf 16 Karten angeordnet sind, die als quadratische Matrix von sechzehn 512 χ 512 Speichermoduln adressierbar sind. Diese Anordnung erlaubt es den Speicher wie eine Landkarte der anzuzeigenden Information anzusehen.

Die Hauptfunktion des Steuergeräts 24 ist das Schreiben von graphischer Information in den Rasterspeicher 28, und die Hauptfunktion des Videosteuergeräts 26 ist das Lesen der in 28 gespeicherten Information und die Auslösung von deren Anzeige durch das Anzeige durch das Anzeigegerät 18 in einer von mehreren Formen. Das Rasterspeicher-Steuergerät 24 erhält Information vom System-Steuergerät 22 in der Form einer bestimmten Anzahl von Daten-Bytes, welche das Steuergerät mit der Ausführung bestimmter Operationen beauftragen. Das Steuergerät adressiert dann den Rasterspeicher 28 über die X- und Y-Adressleitungen, welche zu der Datensammelleitung 34 gehören und adressiert ein einzelnes Bit im Rasterspeicher 28 und schreibt dahin eine "1", eine "0" oder komplementiert (XOR) den dort stehenden Inhalt entsprechend der Exklusiv-Oder-Funktion. Die Datenübertragung

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vom Rasterspeicher-Steuergerät 24 zum Rasterspeicher 28 läuft über die Datensammelleitung 36. Der bestimmte zu adressierende Block oder die Blocks im Rasterspeicher 28 werden als Kartenwähldaten bezeichnet und über eine Datensammelleitung 38 übertragen.

Das Videosteuergerät 26 liest die im Rasterspeicher 28 enthaltene Information und zeigt sie in der ausgewählten Form an. Die Daten werden in paralleler Form aufgenommen und in Serienform zur Eingabe in das Anzeigegerät 18 umgesetzt. Steuerinformationen betreffs Bildunterteilung und Maßstabsvergrößerung werden vom Mikrosteuergerät 22 dem Videosteuergerät 26 zugeführt, welches darauf die bezeichneten Daten im Rasterspeicher 28 auswählt und dem Anzeigegerät 18 zur Anzeige übermittelt. Wie schon erwähnt, stellt jedes Bit im Rasterspeicher gewöhnlich ein auf dem Bildschirm anzuzeigendes Bit dar; alternativ kann die Anzeige jedoch so abgewandelt werden, daß jedes Bit im Rasterspeicher 28 eine Vielzahl von Datenplätzen auf dem Bildschirm darstellt. Dies ergibt eine vergrößerte Ansicht der gespeicherten Information. Das Videosteuergerät erzeugt auch Gitter- und Zeigersignale und erlaubt den Zeiger in jede Stellung auf dem Bildschirm und auf jeden Teilbereich des Schirmbildes einzustellen. Das Videosteuergerät 26 übermittelt eine Schreibe-Funktion an das Rasterspeicher-Steuergerät 24 und zwar einen Löschbefehl.

Das Anzeigegerät 18 kann in einem das Raster abtastenden, unverzahnten Modus arbeiten und kann ungefähr 9 Graupegel anzeigen. Die vorliegende Erfindung benutzt jedoch nur 6 Grauschattierungen bzw. -pegel; der Hintergrund hat einen Pegel, die Gitter zwei, der Zeiger noch einen anderen, die Daten einen fünften Pegel und Teilungsgrenzen einen sechsten Diese Schattierungen bzw. Pegel werden selbstverständlich durch verschiedene analoge Spannungen bewirkt, welche dem Anzeigegerät 18 zugeführt werden. Die Punktauflösung auf dem

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Anzeigeschirm beträgt 416 Punkte in jeder horizontalen Zeile und 312 Zeilen in vertikaler Richtung.

Zu den neuen Funktionen und Merkmalen der vorliegenden Erfindung, welche unten im Einzelnen erläutert werden, gehört erstens die Möglichkeit, einen ausgewählten Teil der in 28 gespeicherten Daten entweder im Maßstab 1-zu-l oder in einem vorbestimmten vergrößerten Maßstab zur ursprünglichen graphischen Information anzuzeigen (Maßstabsverkleinerung ist auch möglich, jedoch in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen); zweitens die Möglichkeit, die Anzeige auf dem Anzeigegerät 18 als über die im Speicher 28 enthaltenen Daten überstreichend erscheinen zu lassen; drittens die Möglichkeit, graphische Information mit zusätzlichen Daten zu überlagern, ohne die ursprüngliche Information zu zerstören; viertens die Möglichkeit, den Bildschirm zu unterteilen, so daß gleichzeitig zwei oder mehr Bereiche des Speichers 28 angezeigt werden können; fünftens die Möglichkeit, gleichzeitig ein Hintergrundgitter anzuzeigen, dessen Maßstab zu den angezeigten Daten paßt; und sechstens die Möglichkeit,⁴die angezeigten graphischen Daten zu verändern oder zu ihnen Zusätze zu machen, ohne daß die ganze Anzeige bei jeder Veränderung gelöscht und neu geschrieben werden muß.

Das beschriebene Anzeigesystem ist im wesentlichen ein Zusatzgerät, das für die Benutzung zusammen mit jedem Rechner-Graphik System angepaßt werden kann, indem es das Datenformat, welches im* System benutzt wird, übernimmt und in eine bestimmte Form umsetzt, die auf dem Bildschirm an Stelle der üblichen Direktsichtröhre angezeigt werden kann* Außerdem: enthält es erweiterte Möglichkeiten der Informationssteuerung, womit z. Bi. ■ die Daten auf dem Bildschirm in horizontaler oder vertikaler Richtung oder in Abschnitte des Bildschirms unterteilt werden können. Die vorliegende Erfindung macht es leicht, Daten zu· Verändern und ein angezeigtes "Fenster" f übet ein graphisches Gesamtbild (overall graphic layout) zu:

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schwenken. Die Erfindung ermöglicht es, einen Fensterausschnitt über eine sehr große Datenbasis zu bewegen. Der Befehl, das "Fenster" an eine neue Stelle zu bringen, schaltet die Adressregister des Videosteuergeräts weiter und veranlaßt, daß ein neuer Abschnitt des Speichers gelesen und am Bildschirm angezeigt wird. Das kann in großen oder in sehr kleinen Schritten erfolgen, wobei die Vorstellung einer kontinuierlichen Bewegung und damit eine Schwenkbewegung hervorgerufen wird.

Der Kanaladapter 20 bildet das Schnittstellen- bzw. Verbin-

zwisrhen
dungsglied Wirtsrechner und dem Puffer zum Systemsteuer- ,;· gerät 22, dem Speicher-Steuergerät 24 und dem Videosteuergerät 26. Der Kanaladapter bildet einen Weg für Datenaustausch mit hoher Geschwindigkeit zwischen dem Wirtsrechner 10 und. dem Systemsteuergerät 22. Während der Wirtsrechner 10 Information über die Datenkanäle in Binärform übermittelt, ist das Systemsteuergerät 22 so programmiert, daß es die Daten erkennen kann und den Bildschirm darauf vorbereiten kann, die gewählten Unterteilungen, den richtigen Faktor der Maßstabsvergrößerung und die Daten aus dem gewählten Bereich des Rasterspeichers 28 anzuzeigen. Die Daten werden dann dem Speicher 28 durch das Speicher-Steuergerät 24 zugeführt und _; das Videosteuergerät 26 wird veranlaßt, laufend den Speicher 28 zu lesen und ausgewählte Teile der Daten auf dem Bildschirm 18 anzuzeigen. :

Wenn die Daten dem Speicher einmal zugeführt sind, gibt es für das Systemsteuergerät 22 keine weiteren Aufgaben in Bezug auf die Daten zu erfüllen, aber jedes Mal, wenn das Videosteuergerät 26 weitere Information braucht, wird es während der Strahlrücklaufperiode das Systemspeichergerät 22 unterbrechen und weitere Information anfordern. Das Systemspeicher— gerät 22 wird dann die Information verarbeiten und das Videosteuerg«rät 26 auf den neuesten Stand bringen. Während der Zeit nach dem Laden des Videosteuergeräts 26 kann das Systemsteuergerät 22 die Steuerinformation dem Speicher-Steuergerät

zuführen. Z. B. wenn Daten in das System vom Wirtsrechner eingegeben worden sind mit dem Befehl, ausgehend von einer Stelle X-Y eine Linie einer bestimmten Art zu zeichnen, wird diese Information vom Systemsteuergerät 22 verarbeitet und entsprechende Befehle werden erteilt und dem Speicher-Steuergerät 24 zugeführt. Das Speicher-Steuergerät 24 nimmt Besetztzustand (BUSY) an, führt seine Funktionen aus und gibt die Daten in den Speicher 28 ein, bis sein Auftrag vollständig erfüllt ist. Wie unten genauer ausgeführt werden wird,werden die Daten in den Rasterspeicher 28 in einer von zwei Arten eingegeben: bei der ersten wird eine Zeile gespeichert; bei der zweiten wird ein ganzer Datenblock gespeichert (Zick-Zack Betriebsweise). Die Zick-Zack Betriebsweise braucht man hauptsächlich zum Einspeichern von alphanumerischer Information. Sie könnte jedoch verwendet werden, um einen rechteckigen Block mit jeder Art von Daten zu speichern. Z. B. könnte das Speicher-Steuergerät so eingestellt werden, daß es einen Speicherbereich im Zick-Zack jeweils mit P Bit in der X-Richtung und Q Bit in der Y-Richtung überstreicht.

In Fig. 3 der Zeichnung sina Hauptsächlichen Bestandteile des Kanaladapters 20 in der Form eines Blockdiagramms veranschaulicht. Zu diesen gehören Adressregister 50 für direkten Speicherzugriff (DMA), ein Rechnerkanal-Steuermodul 52, ein Zweirichtungsdatenpuffer und Steuermodul 54, ein Datenpuffer 56, ein Dreizustands-Datenpuffer 58, ein Dekodierungsmodul 60, und ein Puffer 62. Wie oben erwähnt, dient dieses Gerät der Anpassung an den besonderen Typ des Wirtsrechners, der mit dem System benutzt wird. Die DMA-Adressregister 50 sind mit dem Wirtsrechner 10 über die Rechner-DMA-Adressleitung 11 verbunden. Der Kanalsteuermodul 52 und der Zweirichtungsdatenpuffer und Steuermodul 54 sind mit dem Wirtsrechner über eine Datensammelleitung 13 für Rechnerdaten und Eingabe/Ausgabesteuerung verbunden. Die externe Zentralsteuerwerkadressleitung 30 verkehrt mit dem Kanaladapter 20 durch den Dekodierer 60 während eine externe Zentralsteuerwerk(CPU)-Datensammel-

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leitung 32 mit dem Kanaladapter 20 über den Datenpuffer 56 und den Dreizustandsdatenpuffer 58 verkehrt. Der Kanaladapter 20 verkehrt auch mit dem Systemsteuergerät 22 über den Puffer 62 und eine Datensammelleitung 33. Die Komponenten 50, 52 und 54 erfüllen hauptsächlich die Funktion, Daten vom Wirtsrechner aufzunehmen und sie in eine geeignete Form für die Eingabe in das Systemsteuergerät 22 umzusetzen, und umgekehrt Systemsteuergerät-Daten in die Form für den Wirtsrechner umzusetzen. Die DMA-Adressregister 50 machen es möglich, daß das vorliegende System mit dem Wirtsrechner 10 mit Hilfe der Technik des Stehlens von Zyklen verkehrt und somit nicht die Operationen des Wirtsrechners stört. Dies verhindert, daß der Wirtsrechner laufend mit dem vorliegenden Anzeigesystem in Rapport setzen muß ("handshake"). Dies ermöglicht, daß der Wirtsrechner 10 leicht gleichzeitig bis zu sechzehn Anzeigesysteme bedienen kann.

Um den Datenaustausch zu bewerkstelligen, braucht der Wirtsrechner 10 nur Information in eine bestimmte Speicherzelle zu schreiben und dem Anzeigesystem darüber eine Meldung zu lassen. Das vorliegende System kann dam periodisch mit dem Speicher des Wirtsrechners kommunizieren, um die Information auf den neuesten Stand zu bringen oder anderweitig zu benutzen. Das erlaubt, daß der Rechner 10 von anderen Geräten für andere Zwecke benutzt wird, während das vorliegende System gleichzeitig an ihn angeschlossen ist und ihn benutzt. Dazu besteht der Rechnerkanal-Steuermodul 52 aus einer logischen Schaltung, die sich nach den Anforderungen von zwei Rechnern richtet und er steuert die Datensammelleitung, welche vom Systemsteuergerät 22 zum Wirtsrechner 10 führt. Dies verhindert, daß das Anzeigesystem die Datensammelleitung 13 zu benutzen sucht, wenn der Wirtsrechner sie intern für einen anderen Zweck benutzt. Umgekehrt verhindert es, daß der Wirtsrechner 10 Operationen der Systemsteuergerät-Sammelleitungen stört.

Der Dreizustands-Datenpuffer 58 ermöglicht sowohl das Senden als auch den Empfang von Daten über dieselbe Sammelleitung,

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ohne die Sende- bzw. Empfangsseite in Übertragungspausen zu belasten.

Der Deckodierer 60 dekodiert Daten sowohl in Richtung zum wie auch vom Kanaladapter zum Zwecke, daß das Systemsteuergerät 22 bestimmte, vorgeschriebene Operationen ausführen kann. Der Dekodierer 60 erfüllt auch die Aufgabe, eine bestimmte Systemkomponente darauf hinzuweisen, daß Information durch eine Leitung kommt und für genau diesen Bestandteil bestimmt ist. Ferner dient er der Benachrichtigung einer bestimmten Systemkomponente, daß diese Information zurücksenden soll.

Der Puffer 62 arbeitet im Zusammenhang mit dem Zweirichtungsdatenpuffer 54, um festzustellen, ob oder ob nicht der Dreizustands-Datenpuffer 58 aktiviert werden kann, um Daten zwischen dem Wirtsrechner 10 und dem Systemsteuergerät 22 zu übermitteln. Der Puffer 54 stellt auch fest, ob einlaufende Daten speziell für den Rechnerkanal-Steuerpuffer 52 bestimmt sind; im Ja-Falle werden sie direkt in diesen Puffer 52 oder in die DMA-Adressregister 50 oder die Zweirichtungs-Datenpuffer eingegeben. Das Gerät 54 besteht aus einem Satz von Dreizustands-Puffern und verschiedenen Steuerlogik- und Speicherregistern.

Fig. 4 der Zeichnung veranschaulicht die Hauptkomponenten des Systemsteuergeräts 22. Dieses Gerät enthält drei Puffer 70, 72 und 74, welche als Pegel- bzw. Ebenenübersetzer (level translators) und Isolatoren für das Zentralsteuergerät 76 dienen. Die Puffer dienen dazu, außerhalb erzeugte Störungen vom Zentralsteuergerät zu isolieren. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht das Zentralsteuergerät 76 aus einem INTEL 8080 Microprocessor, aber jeder andere geeignete Typ von Mikroprozessor, Mikrorechner, Minirechner, Rechner oder sogar festverdrahteter Logik könnte an Stelle des 8080 benutzt werden, wobei hauptsächlich die Geschwindigkeit

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der Bildmodifikation gegenüber den Rechnerkosten in Betracht zu ziehen ist.

Eine Zustandsverriegelung 78 besteht aus einer Reihe von auf dem Markt verfügbaren Verriegelungsschaltungen zur Überwachung der Zentralsteuergerät-Datensammelleitung. Eine Einrichtung 80 für Zentralsteuergerät-Speicher-Lesen/Schreiben (R/W) und Regenerierung besteht aus einer Anzahl kleiner integrierter Schaltungen, welche zur Überwachung der Zentralsteuereinheit-Datensammelleitung, des Zustands des Zentralsteuergeräts und der externen Speichersteuerung dienen. Wenn es z.B. notwendig wird, daß das CPU ein bestimmtes Byte von Information aus seinem Speicher nimmt, wird diese Information an die Lese/ Schreib- und Regenerierschaltung über Zweirichtungsdatenpuffer 82 und die Datensammelleitung 32 geleitet. Solche Information wird auch an den Zentralsteuergerät-Speicher 84 durch die Datensammelleitung 32 geleitet und bewirkt, daß die verlangte Information aus dem Speicher über Datensammelleitung 32 und Zwexrichtungsdatenpuffer 8 2 zum CPU 76 zurückgelesen wird, wo die Information verarbeitet wird. Wenn während eines bestimmten Zyklusintervalls Tl (solche Intervalle sind definiert im Gerätebedienungshandbuch Intel 8080 Microcomputer System Manual, Januar 1975) das Zentralsteuergerät 76 Information vom Speicher 84 braucht, so wird diese Information im Zustandswort (status word) ausgegeben, und die R/W-80 Regenerierschaltung wendet sich über die gleichzeitig auf der Datensammelleitung 32 zugeführte Adresse an den Speicher 84. Es adressiert dann bestimmte Bytes des Speichers 84 und bewirkt, daß diese zurück über die Zweirichtungssammelleitung

32 und durch den Zweirichtungs-Datenpuffer 82 zum CPU 76 gever leitet werden. Das Zentralsteuergerät 76 arbeitet sodann die Information intern und setzt seine Funktion für diesen Zyklus fort. Als dynamischer Speicher muß der Speicher 84 regeneriert werden. Das geschieht mittels einer Regenerierungslogik in der Schaltung 80 durch Fortschalten eines Regenerierungsadressregisters 86 und durch Betätigung eines Speicheradress-

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-TT-

multiplexers 88 derart, daß der Ausgang des Registers 86

Regenegewählt wird, welches einen rierungszyklus im Speicher 84 vornimmt. In anderen Worten, nach jeder Tl Eingabe der verlangten Daten in das Gerät 76 bewirkt die R/W-Regenerierschaltung, daß der Speicher 84 regeneriert wird. Obgleich Speicher 84 dauernd vom Gerät 76 gelesen wird, wird er auch durch die Regenerierschaltung 80 auf Zeitteilungsbasis regeneriert.

Der Speicheradressmultiplexer 88 verkoppelt die externe Zentralsteuergerät-Adressammeileitung mit den Speicheradressleitungen als Hauptaufgabe; jedoch braucht man zur periodischen Regenerierung des Speichers 84 einen Weg, um periodisch die Adressammeileitung von der Eingabe in Speicher 84 abzuschalten und stattdessen das Regenerieradressregister 80 anzuschalten. Das ist die genaue Rolle, welche der Adressmultiplexer 88 als Antwort auf ein auf Leitung 89 erzeugtes Regeneriersignal spielt. Die Regenerieradressregister 86 sind eine Serie von Registern, deren Inhalt sich von 0 bis 64 schrittweise erhöht und die zur Regenerierung des Speichers 84 dauernd im Zyklus arbeiten. Der Dreizustands-Adresspuffer 90 setzt das Zentralsteuergerät 76 instand, eine bestimmte Zelle in seinem Speicher 84 zu adressieren, aber verhindert das Laden des ZentralSteuergeräts durch ein externes Signal aus der Adressammeileitung 30.

Fig. 5a der Zeichnung zeigt die hauptsächlichen Bestandteile des Rasterspeicher-Steuergeräts 24 in Form eines Blockdiagramms. Wie gezeigt, gehören zum Steuergerät 24 ein Zentralsteuergerät (CPU)-Datenpuffer 100, eine Besetzt-Logik-Schaltung 102 (busy logic), ein Dekodierer 104, ein Puffer 106, und eine Teilanordnung innerhalb der gebrochenen Linien 108, die allgemein RasterSpeicher-Steuerregister und Steuerlogik für Lesen/Modifizieren/Schreiben enthält. Außerdem sind ein 16-zu-l Bit Multiplexer 101, ein Adressregister 112, ein Regenerieradressregister 114, ein l-von-16 Auswahl und 16-Lösch Modul 116, ein Dreizustands-Datenpuffer 118, und

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ein Dreizustands 2-zu-l Multiplexer 120 im Rasterspeicher-Steuergerät 24 enthalten. Die Teilanordnung 108 enthält ' ferner eine Steuerlogikschaltung 122 für Steuerung von Zick-Zack und Bit Strömen, ein Oktant-Steuerregister 124, ein X-Y-Adressregister-Zählsteuergerät 126, ein Datenrichtungs-Pufferregister 128, ein Datenrichtungsschieberegister 130, ein Schreibsteuerregister 132 und ein Bit-Modifikator ROM 134.

Der Datenpuffer 100 isoliert nur das Zentralsteuergerät 76 von diesem Gerät, so daß keine Störung von einem Gerät auf das andere übergeht. Die Besetztschaltung 102 erfüllt die Programmieraufgabe, die Datenausgabe vom Systemsteuergerät 22 mit Rasterspeicher-Steuergerät 24 zu synchronisieren. Das laufende Zentralsteuergerät-Programm weist das Rasterspeicher-Steuergerät an, ein bestimmtes Datenbit oder eine Anzahl von Bits auf irgendeine Weise zu modifizieren, und wenn es diese Anweisung gibt, so muß es sich selbst isolieren und Unterbrechungen verhindern können, bis sein Ablauf beendet ist. Mit anderen Worten: sowie ein Befehl ausgegeben ist, wird ein Besetzt-Zeichen gesetzt, um das Zentralsteuergerät daran zu hindern, weitere Befehle auszugeben, bis das Rasterspeicher-Steuergerät die Modifizierung des oder der angegebenen Bits beendet hat. Jedoch wird das Besetztzeichen nach Abschluß der Operation zurückgesetzt, damit das Zentralsteuergerät wieder Anweisungen geben kann. Die Besetztlogik 102 dient der Rapport-Logik (handshaking logic) zwischen dem Rasterspeicher-Steuergerät und dem Zentralsteuergerät, um anzuzeigen, daß die RasterSpeicher-Steuerung entweder besetzt ist oder bereit ist, weitere Befehle entgegenzunehmen.

Der Dekodierer 104 enthält einen oder mehrere handelsübliche Dekodierer, die mit der externen Zentralsteuergerät-Adresssammelleitung 30 verbunden sind, ein Eingangssignal dekodieren und ein bestimmtes Ausgabegerät zum Empfang von über Datensammelleitung 32 geleiteten Daten wählen. Wenn

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z.B. die vom Gerät 104 dekodierte Anweisung wäre "gilt für •Ausgabegerät X", wobei X eines der im Bereich 108 vorhandenen Geräte ist, so würde dieses Gerät in betriebsbereiten Zustand versetzt und es wurden ihm die Daten von der Datensammelleitung zugeführt. Mit anderen Worten: diese Dekodierungsoperation erlaubt dem Zentralsteuergerät,die gesamte notwendige Steuerinformation zu dem Rasterspeicher-Steuergerät und in die betreffenden Steuer- bzw. Adressregister des Geräts 24 zu übertragen.

Das besondere Dekodierungsschema, welches in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt wird, ist in Tabelle 1 aufgeführt.

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Tabelle Rasterspeicher-Steuerqerät; Anweisungen an das Steuerregister

	Geräte Codes	70
	DEVO	71
	DEVO	72
O cd co	DEVO	73
	DEVO	74
jy JT	DEVO

DEVO 75

Gepufferte 8080 Daten

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO [X7 1 Χβ ΓΧ5 \ X 4 IX3 \ X2 | Xl | XOj

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO - IXTl 1X101 X9TxH

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO

|Y7 |Y6 |Y5|Y4| Y3 |Y2|Y1| Y0|

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO I +- |Y11|Y1O|Y9|Y8|

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO

voll

st.

WRIl XO

WRT

ERS

β Z-Z Betrieb = vollständig Dieser Gerätecode lädt die unteren 8 Bits des X-Adressregisters (112) wie angewiesen.

Dieser Gerätecode lädt die oberen 4 Bits des X-Adressregisters (112) wie angewiesen.

Dieser Gerätecode lädt die unteren 8 Bits des Y-Adressregisters (112) wie angewiesen.

Dieser Gerätecode lädt die oberen 4 Bits des Y-Adressregisters (112) wie angewiesen.

Dieser Gerätecode lädt das WRT-Steuerregister 132 wie angewiesen.

FUNC	D2	DO
WRT BLOCK	0	0
XOR	0	1
ERASE	1	0
WRT 1	1	1

D7	D6	D5	D4	D3	D2	DI	DO
BIT STRN	——	XUD	XAO	XAl	YUE	L	YAl
U		Bitstrom Betrieb		) YAO

Gilt nur im Falle der Zick-Zack Betriebsweise

Dieser Gerätecode lädt das Oktant-Steuerregister 124 wie angewiesen.

γ act on I :

Y act on 0 :

Y direction

1-act if D/D7-1, D/D7=0, NOP 1-act if D/D7=0, D/D7=l, NOP : I=UP, O = DWN

Geräte Codes

DEVO 76

	DEVO	77
7098;
«9	DEVO	78
/0952
	DEVO	79

Gepufferte 8080 Daten
D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO

DATA

D/D7 : Daten links herausschieben, mit 0 auffüllen

Dieser Gerätecode lädt das Daten/Richtungsregister 128 wie angewiesen.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO

IYL71YL61YL5 | YL41YL31YL21 YLl | YLOf Dieser Gerätecode lädt den Y-Längen-

zähler der Logik (122) wie angewiesen.

Notiz: Der Zähler wird nur bei der

Zick-Zack Betriebsweise benutzt.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO

EBS7 j BS6 [ BS5 |BS4 | BSl |BS21 BSI | BS0| Dieser Gerätecode lädt den Bit-Stromlängenzähler der Logik (122) wie angewiesen.
Notiz: Dieser Zähler wird für die X-

Länge in der Zick-Zack Betriebsweise benutzt.

D7 D6 D5 D4 D3 D2 Dl DO

IEVENI ODDl SK5 | SK4| SK31 SK21 SKI | SK0| Dieser Gerätecode lädt das Sprung-Speicheradressregister (154) wie angewiesen.

—>Sprung Bit auf der GERADEN Hauptachse —>Sprung Bit auf der UNGERADEN Hauptachse

Aus den X-Y-Adressregistern 112 führt eine 24-Bit-Sammelleitung 113 mit einer 8-Bit-Sammelleitung in den Dreizustands-Puffer 118. Ein ähnlicher Dreizustands-Puffer im Videosteuergerät 26 erlaubt die Benutzung derselben Verbindung für Verkehr mit dem Rasterspeicher 28. Der 2-zu-l-Multiplexer 120 ist ein Dreizustands-Gerät, das von 12 Leitungen aus dem X-Y-Adressregister 112 getrieben wird und zu dem 6 Leitungen aus dem Regenerier-Adressregister 114 führen. Die Sammelleitung 140 enthält ungefähr 30 Leitungen, die in beide Richtungen arbeiten. Manche Leitungen leiten Steuersignale vom Rasterspeicher-Steuergerät 24 zum Videosteuergerät 26 und manche leiten Rasterspeicher-Steuersignale zurück zum Rasterspeicher-Steuergerät. Die Sammelleitungen 140 legen die Prioritäten für die Benutzung der Sammelleitung 142 fest; diese Sammelleitung wird gemeinsam von dem Rasterspeicher-Steuergerät und dem Videosteuer— gerät benutzt.

Die Sammelleitung 114 ist eine Sammelleitung mit 7 Leitungen, welche diejenigen Teile des Rasterspeichers auswählt, die durch die Register 112 zu adressieren sind. Die Adressregister 112 adressieren ein Wort von 16 Bits Länge innerhalb des Rasterspeichers 28. Der 16-zu-l-Bit Multiplexer 110 dient als Datenausgabe-Bitauswähler, der es möglich macht, ein bestimmtes Bit des 16-Bit-Wortes zur Modifizierung auszuwählen. Die folgenden Modifizierungen können ausgeführt werden: (1) dem Bit den "1"-Zustand aufzwingen, welcher bei der normalen Anzeigeart einen schwarzen Punkt auf weißem Hintergrund ergibt; (2) "löschen", wodurch der Punkt die Farbe des Hintergrundes erhält (wenn der Hintergrund weiß ist, so wird der Punkt weiß oder verschwindet); und (3) komplementieren des Punktes (Komplement eines schwarzen Punktes, Zustand "1", bringt einen weißen Punkt, Zustand "0"; umgekehrt Komplement eines weißen Punktes, Zustand ⁿ0", bringt einen schwarzen Punkt, Zustand "1"). Der Bit-Modifikator ROM 134 führt diese Schreib-Steuerungen aus; seine Kodierungen sind in Tabelle 2 beschrieben.

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Tabelle 2
Code des Bit-Modifikator ROM

	0	:z2M	D/D7	DATEN EIN GABE	DEVO 74	» BIT C	I )i	.DATEN AUS GABE .
	0	0	0	0	•BIT 2	0	Ischreibe block	ι 1
0	0	I 0	! ο	0	0	1	!komplementieren	0
1	0	0	0	0	0	0	'lösche	i ι
2	0	0	0	0	1	1	!schreibe ι bit	0
3	0	0	0	1	1	! ο	'schreibe block	0
4	0	i ο	0	1	0	1	!komplementieren	1
5	0	0	0	1	0	0	'lösche	1
6	0	ί 0	0	1	1	1	SCHREIBE 1 BIT	i 0
7	0	0	1	0	1	0	''SCHREIBE BLOCK	1
ZZM 8	0	0	1	0	0	1	[komplementieren	I ο
. 9	0	I 0	1	0 !	0	0	!LÖSCHE	1
. 10	0	ο !	1	0	1	1	SCHREIBE 1 BIT	0
n	0	0	1	1	1	0	SCHREIBE BLOCK	0
12	0	0	1	1	0	1	KOMPLEMENTIEREN	1
13	0	ο I	1	ι !	0	0	LÖSCHE	1
14	0	0	1	ι :	1	1	SCHREIBE 1 BIT	0
15 !	0	1 ί	0	0 ·	1	0	•SCHREIBE BLOCK	1
16	0 !	1	0	ο !	0	1	KOMPLEMENTIEREN	1
17	0	ι ί	0	ο !	0	0	LÖSCHE	1
18	0	ι I	0	ο !	1	1	SCHREIBE 1 BIT	1
19 ί	0	1 !	0	1 ί	1	0	SCHREIBE BLOCK	1
20	0	1 1 '	0	1 ί	0	1	KOMPLEMENTIEREN	0
21	0	ι Ι	0	1 !	0	0	LÖSCHE	0
22 !	0	ι i	0	ι Ι	1	ι I	SCHREIBE 1 BIT	0
ZZM 23	0	ι !	ι !	0 '	1	0 !	SCHREIBE BLOCK	0
24 !	0	1 :	1	0	0	1 !	KOMPLEMENTIEREN	0
25 j	0 :	ι !	1 t	ο i	ο !	ο !	LÖSCHE	1
26	1	1	0	1	1 "	SCHREIBE 1 BIT ■	0
27	1 '

28 29 30 31

0 : 1

ι ;

•SCHREIBE BLOCK

! O	1 ■	1 ί	1	: O	ί 1	■KOMPLEMENTIEREN)	1
. O	1	1 ί	1	1	O	• ·· t	1 ί
: O	1 i	ι !	1	1	: 1	: SCHREIBE 1 BIT |	ο j

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In Tabelle 2 bedeuten die senkrechten Spalten das Folgende:

Spalte mit
Bezeichnung

ZZM : die logischen Zustände der Signale, die

an dem "3"-Ausgang des Schreib-Steuerregisters 132 entwickelt werden

D/D7 : Eingangssignale nach Bit-Modifikator ROM

134 vom Schieberegister 130 über Leitung

DATA IN : Eingangssignale vom Mulitplexer 110 über

Leitung 107

BIT 2 und BIT 0 : Eingangssignale der niedrigstwertigen

Bitstellen des Schreib-Steuerregisters

DATA OUT : die modifizierte Datenausgabe von ROM

: über Leitung 109

Die ersten 16 Codes entsprechen Operationen in der Nicht-Zick-Zack Betriebsweise, während die letzten 16 Codes Operationen in der Zick-Zack Betriebsweise entsprechen.

Bei normalem Schreib-Betrieb übernimmt der Bit-Modifikator ROM 134 Daten auf seiner Leitung 107 vom Multiplexer 110 und bestimmt entsprechend seinem Code und dem vom Schreib-Steuerregister 132 erhaltenen Code, ob die Daten auf der Leitung zu modifizieren, vollkommen zu ignorieren sind und eine "1" oder eine "0" auszugeben ist oder die eingehenden Daten zu prüfen und in komplementierter Form auszugeben sind.

Im Betrieb nach der Zick-Zack Betriebsweise kann ein ganzer Datenblock im Speicher modifiziert werden. Diese Betriebsweise gestattet die Modifikation eines bestimmten Datenblocks, der nur an seiner oberen, linken Ecke adressiert zu werden braucht. Nach Adressierung bewirkt die Steuerelektronik der Zick-Zack Betriebsweise, daß der Speicher zuerst an der X-Y-Speicherzelle adressiert wird, welche der oberen, linken Ecke des Blocks entspricht, und dann die Adresse in der Y-Richtung heruntergezählt wird, bis der vorgegebene Y-Zählwert erreicht ist, wonach der X-Wert um 1 erhöht wird und die Adresse in der Y-Richtung heraufgezählt wird, bis der

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vorgegebene Y-Zählwert erreicht ist, wonach der X-Wert wieder um 1 erhöht und in der Y-Richtung wieder heruntergezählt wird usw. , bis schließlich die X- und Y-Längen des Blocks erschöpft sind, wonach dann die Operation beendet wird. Dies erlaubt das Zeichnen eines Blocks, indem der Speicher in Zick-Zack-Linien durchlaufen wird.

Z. B. könnte der Buchstabe A in einem Block der Zick-Zack-Betriebsweise in kleiner Ausführung etwa durch eine Matrix von 5x7 Bit dargestellt werden, oder der Buchstabe könnte den ganzen Bildschirm einnehmen. Wenn jedoch ein alphanumerisch-kodiertes ROM-Chip benutzt wird, könnte die 5x7-Matrix nicht leicht so ausgedehnt werden, daß sie den ganzen Bildschirm einnimmt. Bei dem Schema der vorliegenden Erfindung besteht keine Begrenzung der Größe von alphanumerischen Zeichen. Die einzige Beschränkung beruht darauf, daß bei zu kleiner gespeicherter Bit-Anzahl, z. B. 3x3, eine passende Darstellung der Zeichen schwierig ist. Demgemäß ist fast völlige Freiheit in der Größe der auf dem Bildschirm aufzuzeichnenden Zeichen gegeben, und der Zick-Zack-Betrieb macht die Erzeugung solcher Zeichen durch das Steuerprogramm des Systemsteuergeräts ziemlich leicht. Bei dieser Betriebsweise können dieselben Daten benutzt werden, um ein schwarzes Zeichen auf weißem Hintergrund oder ein weißes Zeichen auf einem schwarzen Hintergrund zu erzeugen; letzteres geschieht, indem ein schwarzes Rechteck erzeugt wird und die Matrixdaten des Zeichens komplementiert werden.

Ein weiterer Vorteil der Komplementierfähigkeit des vorliegenden Systems besteht darin, daß, wenn ein Zeichen als Linie oder schattierter Block über eine Linie oder Figur geschrieben wird, diese Linie oder Figur wiedererscheint, nachdem das Zeichen gelöscht wird. Z. B. kann man einen Text auf eine Zeichnung bringen wollen, wobei der Text einige Zeilen der Zeichnung überlappt. Der einzige Effekt bestände darin, daß an der Kreuzungsstelle einer Linie mit den Daten

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<fO 27G1891

eine Komplementierung erfolgt; bei Entfernung des Textes würde jedoch die Originalzeichnung in ihrer ursprünglichen Form wiedererscheinen. Darin liegt ein bedeutender Vorteil der Erfindung.

Das Datenrichtungs-Pufferregister 128 ist ein Halteregister, welches die zerstörungsfreie Benutzung und Wiederbenutzung der Information im Register 130 gestattet. Ein solches Register wird für Arbeiten im Bit-Strom-Modus gebraucht, damit das Datenrichtungs-Schieberegister 130 nur einmal vom CPU geladen zu werden braucht, aber immer wieder benutzt werden kann.

Die Zick-Zack- und Bit-Strom-Steuerlogik 122 enthält ein 8-Bit-Register 121, welches die Y-Länge vom Datenpuffer 100 aufnimmt, und ein zweites 8-Bit-Register, welches die X-Länge vom Puffer 100 erhält. Die Kombination dieser beiden Register zeigt die maximale Fläche an, welche bei der Zick-Zack-Betriebweise bestrichen wird. Mit anderen Worten: wie groß die Fläche in der X-Richtung und wie groß sie in der Y-Richtung ist. Wenn die Zick-Zack-Operation beginnt, fängt sie in der oberen, linken Ecke der gespeicherten Daten an.

Die im Register 123 enthaltene information dient einem doppel ten Zweck. Bei der Zick-Zack-Betriebsweise gibt sie die X-Länge des Zick-Zack-Blocks an; jedoch gibt sie bei der Bit-Strom- Betriebsweise an, wieviele Informationsbits modifiziert werden sollen. Z. B. bewirkt ein Zählwerk Eins im Register 123, daß nur ein Informationsbit modifiziert werden soll; nach Abschluß der Operation wird das Systemsteuergerat 22 benachrichtigt, daß die Operation beendet ist. Wenn der Zählwert 8 ist, wird das Systemsteuergerat nach Modifikation dieser 8 Bits benachrichtigt, daß die Operation beendet ist.

Das Zählsteuergerät 126 für das X-Y-Adressregister wird mit Information sowohl vom Zick-Zack- und Bit-Strom-Steuergerät

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122 als auch vom Oktant-Steuerregister 124 versehen. Die Sammelleitung 127, welche die Schaltung 122 mit dem Gerät 126 koppelt, enthält eine Y-aufwärts-Leitung für Zick-Zack-Betrieb, eine Y-abwärts-Leitung für Zick-Zack-Betrieb und eine X-aufwärts-Leitung für Zick-Zack-Betrieb. Die Y-aufwärts-Leitung gibt nach Anstoß die Anweisung an das Zählsteuergerät 126, das Y-Register aufwärtszuzählen; die Y-abwärts-Leitung gibt nach Anstoß die Anweisung an das Register, das Y-Register abwärtszuzählen; und die X-aufwärts-Leitung gibt nach Anstoß dem Register die Anweisung, das X-Register aufwärtszuzählen. Es gibt keine X-abwärts-Leitung in der Zick-Zack-Betriebsweise.

Das Oktant-Steuerregister 124 wird mit Daten von der Datensammelleitung 33 in Abhängigkeit von einem vom Dekodierer 104 über die Leitung 119 erhaltenen Steuersignal geladen. Die 6 niedrigstwertigen Bits dieses Registers v/erden die Steuerung ausüben, wenn das Gerät nicht in der Zick-Zack-Betriebsweise arbeitet, d. h. sie werden anzeigen, wie die X-Y-Adressregister 112 zu zählen haben; z. B. ob sie in den Richtungen Y-aufwärts, Y-abwärts, X-aufwärts oder X-abwärts zu zählen haben.

Das höchstwertige Bit des Registers 124 wird auf Leitung 125 ausgegeben, und wenn dieses Bit gesetzt ist, dann veranlaßt es die Schaltung 122 in der Bit-Strom-Betriebsweise zu arbeiten. Ein anderes Bit des Steuerregisters 124 ist das X-aufwärts/abwärts (Xu/d) Bit, welches gesetzt/gelöscht anzeigt, daß das Register in Aufwärts/Abwärts-Richtung zählen soll. Wenn das mit XAO bezeichnete Bit gesetzt ist, bewirkt es das Zählen des X-Registers herauf oder herunter je nach dem Zustand des Xu/d Bit im Register 124, falls die Sammelleitung 111 eine "0" enthält; d. h. XAO wirkt bei einer Null auf Sammelleitung 111 wie durch Xu/d spezifiziert. Umgekehrt wirkt XAl bei einer "l·¹ auf Sammelleitung 111 wie durch Xu/d spezifiziert. Wenn beide Bits gesetzt sind,

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dann liegt stets der Befehl an das X-Register vor, entsprechend dem Zustand des Xu/d Bits zu zählen. Das Yu/d Bit hat dieselbe Steuerfunktion für die YAO und YAl Bits wie das Xu/d Bit für die XAO und XAl Bits.

Der Zweck dieser Funktion ist nicht nur die Möglichkeit, ein einzelnes Bit im Rasterspeicher 28 zu adressieren, sondern dem Steuerprogramm des Systemsteuergeräts 22 zu ermöglichen, eine bestimmte Anzahl zu modifizierender Bits im Rasterspeicher anzugeben und ferner anzugeben, bei welcher Adresse angefangen und in welcher Richtung fortgefahren werden soll. Damit kann jede zusammenhängende Figur ohne weitere X- und Y-Adressenangaben gezeichnet werden. Dementsprechend wird beträchtliche Zeit gespart, denn während man beim Neuladen von X-Y-Koordinaten 32 Datenbits braucht, benötigt die oben angegebene Methode nur ein Datenbit. Folglich erlaubt das Oktant-Steuerregister 124 zusammen mit dem Daten-Richtungsregister 130 das Zählen der X-Y-Adressregister unter Steuerung durch Xu/d und folgenden X-Aktionen und Yu/d und folgenden Y-Aktionen, und das Register 132 modifiziert unter Kontrolle der Schreib-Steuerung ein Bit an der Stelle, welche durch oben beschriebene Aktion erreicht worden ist.

Eine Sprungmuster-Steuereinrichtung 138 erzeugt in Abhängigkeit von Adress- und Datensignalen ein Signal auf der Leitung 115 zur Eingabe in das Gerät 116, das in einem gegebenen Muster die Rasterspeicher-Bit-Modifikationsroutine verhindert. Diese Operation vereinfacht die Erzeugung vieler Arten von gebrochenen Linien zum Einschreiben in den Rasterspeicher 28. Eine Anwendung davon ist die Benutzung gebrochener Linien in mechanischen Zeichnungen; eine andere das Zusammenfallen zweier Linien wie bei Draufsicht und Unteransicht einer gedruckten Schaltungskarte. Wenn letztere in zwei Mustern gezeichnet wird, kann man zwei übereinanderliegende Linien von zwei nicht übereinanderliegenden Linien unterscheiden.

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Die Sprungmuster-Steuereinrichtung 138, welche in Fig.- 5b genauer gezeigt ist, enthält einen 8-Bit-Speicher 150, der das Muster als Serie von 7-Bit-Zählwerten enthält, zu denen Zugriff möglich ist und die in einen Zähler 152 eingegeben werden, welcher auf überlauf zählt. Bei Überlauf wird das 8.Bit des Speichers geprüft und falls es eine "1" ist, wird das Muster beendet, und die Sprungmuster-Speicheradresse im Register 154 wird auf den Wert zurückgesetzt, der vom Systemsteuergerät 22 eingegeben worden war. Wenn das 8. Bit eine "0" ist, wird das Sprungmuster-Adressregister 154 um 1 erhöht, und ein neuer Zählwert wird in den Zähler 152 eingegeben.

Der Sperreingang (auf Leitung 115) des Geräts 116 wird vom Systemsteuergerät 22 auf "nicht sperren" gesetzt, wenn es die Sprungmuster-Anfangsadresse in das Register 154 eingibt. Danach bewirkt jeder Zählüberlauf, daß eine Logikschaltung 156 das Sperrsignal-Flipflop 158 zum Kippen bringt, bis ein 8. Bit mit einer "1" gefunden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Sperrsignal auf "nicht sperren" gesetzt. Dieses Muster wird fortgesetzt bis das Systemsteuergerät 22 eine neue Anfangsadresse setzt. Der Zähler 152 wird bei jedem Versuch zum Modifizieren eines Rasterspeicher-Bits um 1 erhöht.

Deshalb kann eine Zeile mit einem veränderlichen Modulo fehlender Bits in den Rasterspeicher 28 mit Hilfe einer Serie von Zählwerten im Sprungmusterspeicher, deren letzter eine "1" im 8. Bit enthält, geschrieben werden. Das Ergebnis dieser Operation ist in Fig. 2e und für Sprungmuster-Speicherwerte in Fig. 2f gezeigt.

Um zu verhindern, daß beim Löschen einer Figur im Rasterspeicher eine überlagerte Figur teilweise gelöscht wird, kann eine Modulo 2-Sprungtechnik vorgesehen werden, mit der

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Linien als eine Reihe von -Punkten geschrieben werden, die nur gerade (oder ungerade) Speicherzellen einnehmen. Wenn das gemacht wird, kann eine Linie niemals mit einer überlagerten Linie zusammenfallen, welche nur in ungeraden (oder geraden) Speicherzellen geschrieben ist.

Wie Fig. 5b zeigt, lädt das Systemsteuergerät das Modulo 2-Halteregister 160 über die Sammelleitung 33 zur Veranlassung eines geraden Sprungs (Rest =0), eines ungeraden Sprungs (Rest =1) oder keines Sprungs. Unter Benutzung der X-Y-Adressen auf den Leitungen 113 wählt ein Hauptmultiplexer 162 entweder die X-Achse oder die Y-Achse als Hauptachse entsprechend dem Wert des X-Y-Hauptsignals, welches vom Oktant-Steuerregister 124 auf den Leitungen 164 entwickelt wird. Eine Modulo 2-Restlogik 166 teilt den Hauptachsenwert durch 2 und gibt dessen Rest zum Vergleich mit dem ausgegebenen Wert des Registers 160 aus. Ein Komparator 168 entwickelt ein Modulo-Sperrsignal auf Leitung 169, wenn der Rest den Wert hat, welchen das Modulo 2-Rest halteregister 160 verlangt. Dieses Modulo-Sperrsignal wird im Gatter 170 in "ODER"-Relation zu der Sprungmuster-Sperrung gesetzt. Das Schema kann leicht auf Modulo N = 3, 4 usw. erweitert werden.

Das beschriebene System kann z. B. dazu benutzt werden, Pläne bzw. Layouts für gedruckte Schaltungen zu machen, bei denen gedruckte Schaltungen auf beiden Seiten einer Karte angelegt werden. Diese Möglichkeit hat deshalb besondere Anwendbarkeit für diesen Fall, weil die Linien auf beiden Seiten der Karte in einer einzigen Anzeige ohne jede Kollision dargestellt werden können.

Im Besonderen kann durch Zuweisung von geraden Speicheradressen für die Oberseite der Platte und von ungeraden Speicheradressen für die Unterseite eine obere Schaltungs-

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linie mit einer unteren zusammenfallen und jede dennoch unabhängige modifiziert oder gelöscht werden, ohne die andere zu beeinflussen. Dies ist sehr geeignet für Layouts von gedruckten Schaltungen, weil Leitungen auf derselben Seite der Karte einander niemals kreuzen oder zusammenfallen. Diese Einrichtung könnte auch auf drei oder mehr Seiten unter Benutzung von Modulorechnung erweitert werden.

Da der Rasterspeicher zweidimensional ist und die Erfindung sich auf aus geradlinigen Segmenten bestehenden Figuren bezieht (selbst Kreise werden aus geradlinigen Segmenten zusammengesetzt), wird entweder die X-Richtung oder die Y-Richtung als Hauptrichtung gewählt, indem die größere Delta-Entfernung verwendet wird. Genauer ausgedrückt: wenn ein Liniensegment die Endpunkte X_Q, Y_Q und X^, Y. hat, dann ist

die Hauptachse X, wenn |^x ₀ " ^xi| ^- |^Yo " ^Yil » anderenfalls ist Y die Hauptachse. Überspringen von geraden oder ungeraden Punkten geschieht entsprechend dem Wert entlang der Hauptachse. Das Ergebnis davon ist in Fig. 9 gezeigt, in der Rechtecke und Linien bei A, B und C gezeichnet sind, um getrennt zu veranschaulichen: Anwendung ohne Sprung, mit geradem Sprung und mit ungeradem Sprung.

Das Blockdiagramm in Fig. 6 zeigt die Hauptbestandteile des Video-Steuergeräts 26 mit Ausnahme vieler der verschiedenen Zeitgabe-Steuerblocks. Die Aufgabe des Video-Steuergeräts 26 besteht darin, den Rasterspeieher 28 zu adressieren, von dort Daten auszulesen, die sechzehn parallelen Datenbits in Serienform umzusetzen und dann das Anzeigegerät 18 über eine Videomischeinrichtung 150 zu betreiben. Dieses besondere Gerät enthält einen Grundoszillator und Synchronisierschaltungen für das Anzeigesystem. Der Block 152 in der Mitte des Diagramms heißt "Oszillator und Video-Synchronisierschaltungen" und enthält einen 40 MHz Oszillator und eine Anzahl ziemlich einfacher Zähler, welche die Ausgangsfrequenz des Oszillators in verschiedene, spezifizierte

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horizontale und vertikale Rücklauf-Signalfrequenzen (retrace signal frequencies) und Zeitgabefrequenzen herunterteilen, die für den Betrieb des Anzeigegeräts im unverzahnten Rastabtast-Modus notwendig sind. Z. B. muß das Gerät für jede Zeile, welche auf dem Bildschirm gezeichnet wird, 416 Punkte (Bildelemente) erzeugen, und es gibt 312 Zeilen von der obersten bis zur untersten Zeile auf dem Bildschirm. Dies ist daher die Anzahl von Elementen für eine 1-zu-l Abbildung in einem bestimmten Bereich des Rasterspeichers 28. So entspricht im 1-zu-l Maßstabsmodus (zoom mode) jedes Datenbit in dem überstrichenen Bereich des Rasterspeichers einem Punkt auf dem Bildschirm, der entweder erleuchtet oder nicht erleuchtet wird.

Die aus dem Rasterspeicher herausgelesenen Bits werden in ein Pufferregister 154 eingegeben und zwar unter Steuerung einer Rasterspeicher-Lese/Schreib-Steuer- und Zeitgabeeinrichtung 156. Diese Einrichtung steuert den Zugriff zum Rasterspeicher gemäß den Spezifikationen des bestimmten darin benutzten Chips. Jedes Mal, wenn 156 zur Datenaufnahme bereit ist, erzeugt sie ein Ladesignal zur Eingabe in das Pufferregister 154. Nachdem der Puffer geladen und zur Ruhe gekommen ist, erzeugt 156 ein Schiebesignal zur Eingabe in eine Ersterherein/Erster-heraus (FIFO) Schaltung 158 erzeugen. FIFO 158 ist eine Schaltung, die nach Empfang eines Schiebesignals 16 Bits vom Pufferregister 154 aufnimmt und bewirkt, daß diese Bits zum Ausgangsende des Registers hingeschoben werden, so daß sie unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der neue Datenblöcke dem FIFO eingegeben werden, herausgenommen werden können. Das ist in diesem Falle notwendig, weil es bei der Echtzeit eine einzige Zeitspanne gibt, während der die Daten herausgenommen und auf den Bildschirm eingelesen werden müssen. Gleichzeitig müssen Wörter laufend wieder in den Puffer 154 eingegeben werden, so daß das FIFO während einer Anzeigelinie nicht leer wird. Die Eigenschaft des FIFO, gewisse Leerzeiten zuzulassen, schaltet jede Möglichkeit

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einer Kollision zwischen Eingabe und Ausgabe von Daten aus.

Ein Video-Punkt-Taktgenerator 162 steuert das Auslesen der Daten Punkt-für-Punkt, um jede anzuzeigende, horizontale Zeile zu erzeugen. Er bewirkt, daß die Ausgabe des FIFO in Echtzeit als Funktion des gewählten Maßstabsfaktors erzeugt wird, und ferner erzeugt er Punkt-Tastverhältnis-Steuersignale (dot duty cycle control signals) auf einer Leitung 163 zur Eingabe in ein Gatter 167. Der Generator 162 wird durch die Synchronisier-Schaltungen 152 mit Eingangssignalen über Sammelleitung 153 getrieben. Ein Bitzähler

164 spricht auf die Ausgangssignale des Generators 162 an

und bewirkt ein Ausschieben aus dem FIFO und Laden des

auf Pufferregisters 160. Die Bitzählerausgangssignale Leitung

165 erfüllen dieselbe Aufgabe in horizontaler Richtung, welche der Maßstabssteuer-ROM(Festwertspeicher) 170 in vertikaler Richtung erfüllt, und zwar: wenn die Maßstabsänderung z. B. den Faktor 2 hat, wird der Punkt (im Speicher) in der horizontalen oder X-Richtung auf zwei Punkte erweitert, so daß die Daten im Register 166 nur jede zweite Punkt-Zeit ausgeschoben werden. Das Punkt-Tastverhältnissignal auf der Leitung 163 erfüllt dieselbe Aufgabe in horizontaler Richtung, welche der Maßstabssteuer-ROM in der vertikalen Richtung erfüllt, und zwar: bei einem Maßstabsfaktor 2 und einem 50 % Punkt-Tastverhältnis darf ein bestimmter Punkt nur für eine Punktperiode angezeigt werden.

Wenn der Zähler 164 auf Null gesetzt ist, gibt ein Konverter 166 zuerst das niedrigstwertige Bit der im Zähler enthaltenen 16 Bit aus. Das bedeutet, daß kein Absatz (offset) entsteht, wenn ein bestimmter Rahmen auf eine Wortgrenze fällt. Wenn jedoch das Gerät in der Lage sein soll, die Video-Anzeige glatt durch den Rasterspeicher abzutasten, muß es die Grenzen von Wortern kreuzen können, und dies geht nur auf einer Absatzbasis (offset basis), soweit es sich um das erste Wort handelt. Das bedeutet, daß die der

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Video-Mischeinrichtung 150 übersandten Daten mit-einem -^ bestimmten, ausgewählten Bit anfangen müssen, welches nicht notwendig das erste Bit eines Wortes zu sein braucht, und daß der Rest des 16-Bit—Wortes auch serienweise angezeigt werden muß. Das nächste 16-Bit Wort wird dann vom FIFO 158 aufgenommen und die Bits werden serienweise angezeigt, bis ein Bruch bzw. eine Unterteilung an einem in der X-Y-Unterteilungslogik 178 spezifizierten Zählwert erreicht wird. Diese Operation wiederholt sich für jede X-Unterteilung (ein oder zwei sind erlaubt) und für jede Videozeile.

Eine Datensteuerlogik 167 blendet das Ausgangssignal des Konverters 166 unter Steuerung des Sperrsignals aus dem Maßstabssteuer-ROM 170 und das Punkt-Tastverhältnissignal aus dem Generator 162 aus. Die Video-Hacklogik (hashing logic) blendet die Datenausgabe aus Logik 167 mit einem 10 MHz-Signal aus, das von den Synchronisierschaltungen 152 erzeugt wird.

Der Maßstabssteuer-ROM 170 wird dazu benutzt, die in der vertikalen Richtung angezeigten Daten zu steuern. Er bewirkt, daß die ausgelesenen Daten einer anderen als der 1-zu-l Punktestellung auf dem Bildschirm entsprechen, z. B. kann ein einzelner Punkt im Speicher 3 Punkten auf dem Bildschirm entsprechen. Er empfängt Information (Steuerwort 2) von Vl- und V2-Steuerspeichern 17 2 und 174 am oberen Ende der Figur, eine andere Gruppe von Eingangssignalen vom Vertikal-Zeilenzähler der Oszillator Video- und Synchronisier-Schaltungen 152, eine andere Gruppe von Eingangssignalen, welche vom Vl-V2-Lese/Schreib-Steuergerät 176 erzeugt werden, und noch eine weitere Gruppe von Eingangssignalen vom Modulo 3-Zähler 171. Die zum Maßstabssteuer-ROM führenden Sammelleitungen stellen dessen Adressregister so ein, daß eine Änderung auf jeden bestimmten Maßstab spezifiziert werden kann. Genauer gesagt: Der Maßstabssteuer-ROM gibt eine 8-Bit Adresse ein, die wie folgt gebildet ist: 3 Bits für Maßstabswert (aus

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Steuerwort 2), 1-Bit Punkt-Tastverhältnis (100 % oder 50 % aus Steuerwort 2), 2 Bit vom Modulo 3-Zähler und die 2 niedrigstwertigen Bits des Vertikal-Linien-Zählers.

Der ROM besitzt zwei Ausgänge für Steuerzwecke. Ein Ausgang wird "Datensperrung" ("inhibit data") genannt. Seine Aufgabe ist das Sperren des FIFO Datenausgangs Zeile-für-Zeile als Funktion des Maßstab/Punkt-Tastverhältnisses. Z. B. bewirkt ein Maßstabsfaktor 2 bei einem 50 % Tastverhältnis, daß jede zweite Zeile gesperrt wird. Da ein Maßstabsfaktor 2 bedeutet, daß ein Punkt im Speicher auf zwei Punkte sowohl in horizontaler wie auch vertikaler Richtung erweitert worden ist, und da ein 50 % Punkt-Tastverhältnis bedeutet, daß der Punkt nur während einer Punkt-Periode, sowohl in horizontaler wie in vertikaler Richtung getastet werden soll, würde die "Datensperr"-Leitung die FIFO-Daten auf allen anderen Leitungen sperren. Der andere Steuerausgang ist •'Sperren des Y-Adressenzählens". Im vorigen Beispiel würde er nicht zulassen, daß die Y-Adresse nach jeder Zeile erhöht wird, sondern nur nach jeder zweiten Zeile, weil die anzuzeigenden Daten auf zwei PunktStellungen sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung erweitert worden sind.

Eines der Probleme liegt jedoch darin, daß sich ein sehr großer Punkt ergeben würde, wenn ein einziger Punkt im Speicher zwei Punktstellen in den X- und Y-Richtungen auf dem Bildschirm entsprechen soll. Daher weist die Maßstabs-Steuerlogik Register auf, welche die Maßstabsvergroßerung und getrennt das optimale Punkt-Tastverhältnis spezifizieren. Mit anderen Worten: ein wählbarer Bereich wird geschaffen, in welchem ein Punkt während zweier normalen Punktperioden oder nur während einer Punktperiode getastet werden kann. Bei Einstellung auf nur eine Punktperiode wird ein einziger Punkt angezeigt. Wenn z. B. eine horizontale gerade Linie auf doppelten Maßstab vergrößert wird, dann wird sie bei

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Einzelpunkt-Tastverhältnis als Punktreihe erscheinen, die doppelt so lang wie die ursprüngliche Linie ist. Wenn aber ein Zweipunkt-Tastverhältnis gewählt wird, so werden die größeren Punkte verschmelzen, und die Linie wird als ungebrochene Linie erscheinen, die doppelt so dick und doppelt so lang wie die ursprüngliche Linie ist. Grundsätzlich bestimmt diese Funktion der Maßstabs-Steuerlogik, wie diese bestimmte, vergrößerte Information dargestellt werden soll: Soll sie entsprechend einem 100 % Tastverhältnis,entsprechend einem 50 % oder anderen Tastverhältnis dargestellt werden? Die Vergroßerungssteuerung enthält intern eine große Menge logischer Schaltungen, welche diese Funktionen erfüllen können.

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Tabelle

Vl-SPEICHER- ODER V2-SPEICHER-WORTZUORDNUNGEN

DATEN ADRESSE

1 ι

6

5

I I •

4

3

Xs

2

1

0

X Words

Xi

Xo

0

Xn

Ys

Xi ·

Xs

Xe

X2

Yi

Yo

1

Xt

X«

Xs

X*

Xs

Xs*

X2

Xi

Xo

Y2

Xs2

Xsi

2

Yn

Ys*

Yi ο

Ys

Ye

Xss

Ys2

Ysi

3

Yt

Y*

Ys

Y*

Ya

Ds

Ya

Yi

Yo

Yss

Zoom

ι

4

ERS

REV

V2

# of

5

Xt

X«

Xs

X*

6

Yt

Ye

Ys

Y*

7

Xsc

XST

XS6

Xss

8

Ys*

Yst

Yss

Yss

*

Yoff

Y·

Xoff

X«

A

B.

C

D

E

F

} X ADRESSE

} Y ADRESSE

STEUERWORT 1 X ZEIGER

Y ZEIGER

X UNTERTEILUNG

Y UNTERTEILUNG STEUERWORT 2 "

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Tabelle 3 zeigt, wie gewisse Operationen bei Benutzung einer bestimmten Reihe von Wort-Zuordnungen für den Vl- Speicher 17 2 und den V2-Speicher 174 ausgeführt werden können. Genauer: eine X-Adresse und eine Y-Adresse kann spezifiziert werden, bei welcher das Gerät im Rasterspeicher zu lesen und die Daten anzuzeigen beginnt. Ein erstes Stichwort (Adresse Nr. 4) ist vorgesehen, um die Daten im umgekehrten Feld anzuzeigen, Information aus dem Rasterspeicher zu löschen oder eine Unterteilung zu machen, wobei der Rest der Zeile vom V2 spezifiziert wird, und die fünf niedrigstwertigen Bits des Steuerwortes geben an, wievMe 16-Bit-Wörter aus dem Rasterspeicher angezeigt werden sollen. Bei einer 1-zu-l Anzeige sind 416 Punkte entlang dem Bildschirm vorgesehen. Da ein Rasterspeicher-Wort 16 Punkten entspricht, werden 26 Rasterspeicher—Wörter (26 χ 16 = 416) in einer Zeile des Bildschirms angezeigt. Bei einer 2-zu-l Vergrößerung wurden 13 (26:2) Wörter angezeigt, usw. Das Gerät kann auch einen Zeiger auf dem Bildschirm anzeigen, dessen X- und Y-Zählwerte den Adressstellen 5 und 6 zugeordnet sind. ^Die 7. und 8. Adressstellen liefern die X- und Y-Unterteilung des Bildschirms. Durch diese Wörter können die X- und Y-Worte so eingestellt werden, daß z. B. die Zahl 256 die X-Unterteilung bewirkt, wobei nach Abtasten von 256 Bits des Bildschirms unter Steuerung des Vl-Speichers, am Bildschirm einige Bits gelöscht werden und die Steuerung vom Vl-Speicher auf den V2-Speicher übergeht, wobei Information von einem ganz anderen Teil des Speichers für den Rest der Zeile gezeigt werden könnte, mit unabhängig gewähltem Vergrößerungsfaktor, Punkt-Tastverhältnis, Norm al/Umkehr-Feld, Zeiger und Hintergrundgitter. Am Ende jeder horizontalen Rücklaufzeile schaltet die Steuerung wieder zum Vl-Speicher zurück.

Die Vl- und V2-Steuerspeicher besitzen genau dieselbe Fähigkeit der X-Y-Adressierung und beide arbeiten vermittels eines X-Y-Adressregisters 184. Aber V2 kann keine weitere X-Unterteilung erzeugen. Es ist also möglich, eine Gruppe

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von X-Y-Adressen im Vl-Speicher zu haben, eine X-Unterteilung einzurichten, und bei Erreichen der X-Unterteilungsstelle auf den V2-Speicher zu springen, der eine eigene, von der X-Y-Adresse von Vl unterschiedliche X-Y-Adresse hat. Das bedeutet, daß der Vl-Speicher das Abtasten über einen Teil der Anzeige steuert und der V2-Speicher über einen anderen Teil. Die angezeigten Teile der Daten können aus verschiedenen Abschnitten des Rasterspeichers entnommen werden. Dasselbe gilt auch für die Y-Unterteilung. Es gibt 312 Zeilen in der Y-Richtung und wenn z. B. die Zahl 42 für Adresswort 8 gewählt worden ist, so wird der Bildschirm nach Zeile 42 für eine Zeitspanne gelöscht und das Systemsteuergerät 22 über eine Unterbrechungslogik; 182 benachrichtigt, daß eine Y-Unterteilung erreicht ist. Das Systemsteuergerät lädt dann die Vl- und V2-Speicher mit neuen Daten, welche eine X-Unterteilung oder irgendeine der vorher aufgezählten Operationen verlangen, das Löschen der Anzeige wird aufgehoben und das Abtasten wird bis zu einer weiteren Y-Unterteilung oder dem Ende des Anzeigerahmens (vertikaler Rücklauf), worauf wiederum ein Unterbrechungssignal zum Systemsteuergerät 22 über die Unterbrechungslogik 182 übertragen wird. Adresse 9 gehört dem Steuerwort 2. Dieses Wort enthält Bits für Zeigerausdehnung: nämlich Y offset, Yg, X offset,

X_Q, ferner Punktgröße (DS) und Vergrößerungssteuerworter. ο

Die Punktgröße und Vergrößerung kann eine 1-zu-l Darstellung oder jede bereits erwähnte Kombination von Vergrößerung und Punktgröße erbringen. Mit anderen Worten: die Vl- und V2-Steuerspeicher enthalten alle Informationen, die notwendig sind, um die gewünschten Operationen auszuwählen und auszuführen.

Die X-Y-Unterteilungslogik 178 erhält Eingaben vom Vl-Steuerspeicher 17 2, vom V2-Steuerspeicher 174, einige Taktsignale vom Oszillator 152 und einige Lese/Schreib-Steuersignale vom V}/V2-Lese/Schreib-Steuergerät 176.

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Diese Logik enthält verschiedene Zähler, welche unter Kontrolle der Vl/V2-Lese/Schreib-Steuergerät Information entweder vom Vl-Steuerspeicher oder vom V2-Steuerspeicher auswählen. Die X-Y-Unterteilungslogik erzeugt auch ein Y-Unterteilungssignal, welches durch eine einzige Leitung mit der Unterbrechungslogik 182 gekoppelt ist. Während der Y-Unterteilung kann das Systemsteuergerät 22 durch eine Unterbrechungsleitung benachrichtigt werden, und es steht zum Neuladen des Vl/V2-Steuerungsspeichers ausreichend Zeit zur Verfügung.

Der Grund für die Einrichtung der beiden Vl- und V2-Steuerspeicher liegt in der X-Unterteilung. Die X-Unterteilung im Echtzeitbetrieb braucht sehr schnelles Ansprechen. Z. B. werden nur ungefähr 50 Mikrosekunden gebraucht, um 416 Punkte infeiner Zeile in der X-Richtung abzutasten. Das Zentralsteuergerät braucht mindestens 5 Mikrosekunden, um irgendetwas zu tun, so daß es unmöglich ist, die Daten für die X-Unterteilung direkt vom Zentralsteuergerät zu nehmen. Die Vl- und V2-Steuerspeicher besorgen somit die X-Unterteilung, ohne das Systemsteuergerät 22 damit zu belasten. Bei der Y-Unterteilung jedoch steht viel Zeit zur Verfügung, so daß das Systemsteuergerät 22 seine Aufgabe erfüllen kann, und ein Unterbrechungssignal aus der Logik 182 setzt es dazu instand. Die Unterbrechungslogik wird auch durch ein vom Oszillator 152 geliefertes vertikales Rücklaufsignal erregt, und während der vertikalen Rücklaufzeit wird die Unterbrechungslogik das Systemsteuergerät während dessen Totzeit benachrichtigen. Somit hat das Systemsteuergerät 22 ausreichend Zeit, um die Vl- und V2-Steuerungsspeicher so zu modifizieren, daß das ganze Bild während der Rücklaufzeit geändert werden kann. So könnte das Systemsteuergerät während eines Rahmens auf eine oder zwei Stellen hinweisen und während der Rücklaufzeit auf eine völlig verschiedene Gruppe von Speicherstellen umgeschaltet werden. Wenn solche Veränderungen mit kleinen Schritten

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gemacht werden, schaffen sie die Vorstellung eines lang~ samen Abtastens des Speichers oder der Bewegung eines "Fensters" über den Speicher hinweg. Dies ist der Abtast-Modus.

Zu den Besonderheiten der Erfindung gehört ihre Fähigkeit, auf dem Bildschirm ein Hintergrundgitter und einen Zeiger gleichzeitig zu erzeugen und anzuzeigen. Das Hintergrundgitter besteht aus zwei von einem Gittersignalgenerator 198 erzeugten Serien von Punkten und ist so angeordnet, daß auf dem Bildschirm Haupt- und Nebengitter dargestellt erscheinen, die weniger intensiv als das angezeigte Bild sind, aber stellungsmäßige Beziehungen zu dem Bild haben.

Der Generator 198 erzeugt zur Herstellung von Gittern eine Reihe von Hauptgitterimpulsen und eine Reihe von Nebengitter impulsen, welche beide vom Oszillator 152 synchronisiert werden. Beide Impulsreihen werden in die Video-Mischeinrichtung 150 eingegeben, wo sie mit den Video-Daten gemischt und an das Gerät 18 zur Anzeige ausgegeben werden.

Eine Zeiger-Steuerlogik 200 spricht auf Eingangssignale aus den Vl- und V2-Steuerspeichern 17 2 und 174, vom Oszillator 152 und vom Vl-V2-Lese/Schreib-Steuergerät 176 an und erzeugt Impulse, die nach Mischung mit Video-Daten im Mischer 150 eine bestimmte Erscheinungsform des Zeigersymbols auf dem Bildschirm hervorrufen. Da der Zeiger synchron mit der Video-Datenausgabesteuerung erzeugt wird, entspricht seine Stellung immer genau den angezeigten Daten.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht mehrere Anzeige-Besonderheiten (display features), welche es nach dem Stand der Technik nicht gegeben hat. Zu diesen zählen die folgenden:

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Zerhacken des Hintergrunds

Die Natur des Hintergrunds einer Videoanzeige ist gewöhnlich kein Problem für Direktsxchtgerate oder Geräte für Aufzeichnen mit wahlfreiem Zugriff. Jedoch wird bei der üblichen Anzeige vom Raster-Typ jede horizontale Spur eine Hintergrundlinie erzeugen, wodurch das Auge ermüdet, wenn es den Bildschirm für lange Zeit anschaut. Wie in Fig. 2c veranschaulicht, liegt der Grund dafür darin, daß der den Bildschirm überstreichende Strahl einheitliche Intensität hat. Bei der Erfindung hat sich herausgestellt, daß bei periodischem Löschen des Anzeigestrahls für einen Bruchteil der normalen Datenpunkt-Periode ein Zerhack-Effekt entsteht, welcher für die Augen des Betriebspersonals angenehmer ist. Dabei entsteht ein einheitlicher Hintergrund für Anzeigen mit weißem Hintergrund/schwarzen Daten und es erhöht sich auch die Stärke von auf dem Röhrenschirm gezeichneten Linien. Durch das Zerhacken erscheinen die vertikalen und horizontalen Linien gleichförmiger, weil ohne Zerhacken vertikale Linien einfacher Breite merklich dünner sind als horizontale Linien; der Grund dafür ist, daß die Zwischenräume zwischen horizontalen Linien dunkel sind und d3ß als Folge davon jede horizontale Linie zusätzlich einen Teil von beiden benachbarten Zwischenräumen annimmt, während die vertikalen Linien diese Verbreiterung nicht erhalten. Anstatt einen Hintergrundspunkt für die ganze Punktperiode weiß zu zeigen und einen Datenpunkt (eine "1" im Abtastspeicher) als schwarz, werden alle Punkte für etwa 65 % der Zeitperiode angezeigt und während der übrigen 35 % in allen Fällen schwarz angezeigt, wie in Fig. 2d veranschaulicht ist. Wenn eins Schirmfläche nur Hintergrund hat (der übliche Fall), erscheint sie als matte Oberfläche. Ohne die vorliegende Besonderheit würden die Zwischenräume zwischen den horizontalen Abtastzeilen wegen der Zeilen/Zeilen-Trennung viel störender sein.

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Datenkomplementierunq

In Anzeigen nach dem Stand der Technik hat ein Bild eine relativ kurze Lebensdauer, ehe der Wirtsrechner es neu zeichnet. Darum braucht man keine Sonderbehandlung für überlagerte Linien. Bei der Erfindung ist es sehr viel weniger oft nötig, das Bild vom Wirtsrechner neu zeichnen zu lassen, und die Lebensdauer des Bildes ist länger und seine Integrität viel wichtiger; deshalb ist es notwendig, daß die ursprüngliche Linie wiedererscheint, wenn die überlagerte Linie entfernt wird. Bei dem beschriebenen System kann eine Einzelheit dem Rasterspeicher zugeführt oder aus ihm gelöscht werden, indem in den Rasterspeicher "1" (schwarzer Punkt) oder "0" (lösche Punkt) geschrieben wird. Eine Beschränkung besteht jedoch, wenn eine Seite einer Figur einer Seite einer anderen Figur überlagert ist, wie in Fig. 7a gezeigt. Obgleich die gemeinsame Seite zweimal geschrieben ist, haben die" Punkte immer noch den Wert ^Ml". Jedoch werden alle gemeinsamen Bits auf "0" gesetzt, wenn das kleine Rechteck entfernt wird, wie in Fig. 7b gezeigt, und ein Loch entsteht in der Seite des größeren Rechtecks an den Stellen, die vorher gemeinsam mit dem kleinen Rechteck eingenommen wurden.

Da es bei dem beschriebenen System möglich ist, eine neu gezeichnete Figur relativ zu vorher gezeichneten Figuren über den Bildschirm zu bewegen, so daß der Operator sie genau in die geplante Stellung bringen kann, kann diese Bewegung durch wiederholtes Schreiben und Löschen des Rechtecks; so gehandhabt werden, daß jede neue Kopie der Bewegung der Hand des Operators folgt. Leider würde Löschen (wie in Fig. 7b gezeigt) Datenbits aus der vorher gezeichneten Figur entfernen, wodurch diese möglicherweise unerkennbar wird.

Wenn jedoch anstatt Schreiben und Löschen das kleine Rechteck komplementiert in das Bild kommt (siehe Fig. 8a) und

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alle durch neue Daten zu belegenden Bits im Rasterspeicher, entsprechend ihrem vorherigen "0"- oder "1"-Wert modifiziert werden, werden die überlagernden schwarzen Linien entsprechend Fig. 8 gelöscht. Wenn die Komplementierung jedoch zweimal erfolgt, um das kleine Rechteck zu entfernen, erscheint das ursprüngliche, größere Rechteck entsprechend Fig. 8b in seiner ursprünglichen Form wieder; diejenigen Teile des Rechtecks, die mit anderen figuren bzw. Zeichen überlagert sind, werden bei der ersten Komplementierung in der Hintergrundfarbe geschrieben und bei der zweiten Komplementierung nach schwarz zurückgebracht. Diese Eigenschaft des Komplementierens ist mathematisch als Idempotenzität bekannt. Wenn aber das kleine Rechteck abwechselnd hell und dunkel wird (blinkt) oder in dauernder Bewegung ist, kann seine Form selbst dann klar gesehen werden, wenn Teile etwas phasenverschoben zum Rest der Figur blinken. Ein weiteres Beispiel der Komplementierungsfähigkeit ist in Fig. 9 gezeigt, wo die Diagonale 300 ein vorher gezeichnetes Rechteck 302 schneidet. Man sieht, daß Kompleraentierung der Schnittpunkte von Diagonale und Rechteck diese auf die Hintergrundsfarbe stellt.

Hinterqrundqitter

Wie oben ausgeführt, kann das Video-Steuergerät 26 Impulse zur Mischung mit dem Bild erzeugen, die Gitterpunkte auf dem Bildschirm anzeigen. Zur Veranschaulichung sind in Fig. 9 eine Reihe solcher Punkte gezeigt, die die Wirkung eines solchen Gitters auf dem Bildschirm veranschaulichen. Das Nebengitter wird durch kleine Punkte auf jeder zweiten Zeile erzeugt, während das Hauptgitter Punkte etwas größerer Intensität auf jeder zehnten Spalte aufweist, wodurch sich ein 5-zu-l Haupt/Nebengitter ergibt. Die Gitterzwischenräume sind beliebig einstellbar. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Punkte des Nebengitters 304 etwas dunkler als der Hintergrund (Zerhacken

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des Hintergrunds wird in Fig. 9 nicht gezeigt), während die Punkte des Hauptgitters 306 etwas dunkler sind als die des Nebengitters 304.

Dieses Gitter dient der Simulation von Koordinatenpapier, um eine Zeichenhilfe beim Messen und Positionieren von auf den Bildschirm zu zeichnenden Linien zu liefern. Das Gitter wird mit dem Rasterspeicher-Bild durch den Gittersignalgenerator 198 (Fig. 6) synchronisiert, aber nicht in den Rasterspeicher geschrieben. Das Gitter erscheint nur auf dem Bildschirm. Zur Zeit bietet kein Direktsichtapparat diese Einrichtung an, weil ein solches Gitter Teil des Bildes selbst sein müßte. Regenerierungsröhren für Schreiben mit wahlfreiem Zugriff können gewöhnlich nicht die für eine solche Einrichtung notwendige, zusätzliche Strahlbewegung unterhalten, weil sie in der Strahlbewegung begrenzt sind, d. h. die zusätzliche Zeit, welche zum Schreiben des Gitters nötig ist, würde die Regenerierungszeit des Bildes verlangsamen und störendes Flackern bewirken. Auch kein Raster-Regenerierungs-Anzeigesystem bietet bisher diese Möglichkeit. Abtastkonversionsanzeigen (Indirektsicht-Speicherröhre) bieten diese Möglichkeit auch nicht.

Verwendung von Fenstern bzw. Ausschnitten

Das konventionelle Graphiksystem kann einen einzelnen Rahmen von Daten zeigen, der dem Anzeigegerät übermittelt wird; jeder Wechsel zu einem anderen Teil der Daten macht es jedoch erforderlich, daß der Wirtsrechner das angezeigte Bild löscht und neu zeichnet. Das kann mehrere Sekunden oder länger dauern, je nach Belastung des Wirtsrechners. Das beschriebene System braucht jedoch vom Wirtsrechner nur ein neues Paar von X_-, Y_Q-Koordinaten, um das Bild zu ändern. Die Anzeige durchläuft dann ohne weitere Befehle vom Wirtsrechner den Rasterspeichei/von einer ersten Stelle X-, Y₀ bis zu einer zweiten Stelle X', Y'. Der betrachtete

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Bereich des Speichers ändert sich nur um ein oder zwei Punktentfernungen pro Bild-Rahmen bzw. Halbbild (1/60 Sekunde = 1 Rahmen bzw. Halbbild), wobei die Illusion einer glatten, kontinuierlichen Bewegung entsteht und eine Fensteransicht des Rasterspeichers geliefert wird. Genauer ausgeführt: der Rasterspeicher ist ein X-Y-Punktespeicher, der auf einer Punkt-für-Punkt Basis beschrieben, gelöscht oder komplementiert werden kann und ein gespeichertes Bild darstellt; der Bildschirm ist ein VT-ähnlicher Monitor mit Elektronik, die wie eine elektronische "Kamera" arbeitet, welche den Rasterspeicher abtastet. Die Anzeige eines Rahmens bzw. Halbbildes wird tatsächlich dadurch bewerkstelligt, daß im Rasterspeicher 28 eine horizontale Zeile Y_Q gelesen wird, wonach der X-Wert auf den Anfangswert Xq zurückgesetzt und die nächste Zeile unterhalb der Zeile Y_Q gelesen wird.

Die Fenstereinrichtung erlaubt die Anzeige von nur einem Bruchteil der Höhe und Breite des gesamten Rasterspeicherfeldes mit Anfang an jedem gewählten X_Q, Y_. Z. B., wenn das Rechteck 320 in Fig. 10a die gesamte Rasterspeicherfläche von NxM Speicherplätzen und das Rechteck 322 den Teil der Speicherfläche darstellt, der auf dem Bildschirm angezeigt werden soll, so wird diese Fläche durch die Koordinaten der Ecke X», Y_ identifiziert und enthält η χ m Speicherplätze; um nun die Anzeige auf die benachbarte Stellung 326 (durch gebrochene Linien gezeigt) zu richten, brauchen vom Wirtsrechner nur als Information die beiden neuen Koordinatenwerte der Ecke Xl, Y' geliefert zu werden. Das in Fig. 10a dargestellte NxM-FeId soll nicht bedeuten, daß der tatsächliche, physikalische Aufbau der Speicherplätze die Form einer rechteckigen Matrix hat, sondern nur, daß die Daten in dieser Weise adressiert, herausgelesen und angezeigt werden sollen Diese Einrichtung wurde in Rasteranzeigen des Standes der Technik wahrscheinlich deswegen nicht in Betracht gezogen,

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weil typische Rasterspeicher Magnetscheiben oder Serienschieberegister zur Datenspeicherung verwenden. Bei solchen Geräten würde die Ausführung eines solchen Schemas auf Grund von Zeitbedingungen sehr schwierig sein, d. h. die Zeit für den Rücklauf am Ende einer Abtastzeile beträgt weniger als 20 Mikrosekunden. Ebenso ist die Fenstertechnik für Direktsicht-Speicherröhren und Plasmafelder nicht möglich, weil bei solchen Anzeigen der Rasterspeicher und der Bildschirm durch Definition identisch sind.

Maßstabsverqroßerunq der Anzeige bzw. Wiedergabe

Bei früheren Rasteranzeigen mit Magnetplatten oder Serienspeichern wäre eine Vergrößerungseinrichtung sehr schwer ausführbar, und zwar aus demselben Grunde wie bei der Fenstertechnik, nämlich weil solche Speicher gewöhnlich auf eine synchrone Umlaufperiode fest eingestellt sind und weder beschleunigt noch verlangsamt werden können, wie schon vorher erwähnt, sind bei Direktsichtanzeigen der Rasterspeicher und der Bildschirm ein und dasselbe Gerät. Deswegen ist Maßstabsvergrößerung per Definition unmöglich. Bei der vorliegenden Erfindung sind jedoch Schaltungen vorgesehen, die das Abtasten von z. B. nur halb sovielen Zeilen und halb sovielen Punkten bewerkstelligen können, als für die Anzeigeentfernung nötig ist, um ein doppelt so großes Bild anzuzeigen, also eine Maßstabsvergrößerung 2-zu-l. Damit kann ein Bild auf dem Bildschirm gezeichnet werden, mit dem viel leichter gearbeitet werden kann, weil alle Abstände mit einem Faktor 2 vergrößert sind. Die verlangsamte Abtastgeschwindigkeit entsteht durch Änderung der Lesezeit für jedes Datenbit oder durch zwei- oder mehrfache Wiederholung des Lesens jedes Punktes und durch zwei- oder mehrfache Wiederholung des Lesens jeder Abtastzeile vor Übergang zum nächsten Punkt. Folglich kann bei dem beschriebenen System jede verlangte Maßstabsvergrößerung hergestellt werden. Z. B. sind für die bevorzugte

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Ausführung Vergrößerungen mit Maßstabsfaktor 1 1/2, 2, 3 und 4 gewählt worden.

Unter nochmaligem Bezug auf Fig. 10a: die mit 322 bezeichnete Speicherfläche kann im Maßstab 1-zu-l auf dem Anzeigegerät 18 angezeigt werden, wie bei 324 veranschaulicht, oder die kleinere Speicherfläche 328 könnte viermal vergrößert und auf dem Anzeigegerät 18 angezeigt werden. Selbstverständlich könnte jeder andere geforderte Vergrößerungsfaktor vorgesehen werden.

Bildschirmunterteilung

Bei vielen Anwendungen ist es wünschenswert, daß gleichzeitig Daten von verschiedenen Bereichen des Rasterspeichers oder Teile desselben Bereichs mit verschiedenen Vergrößerungen angezeigt werden, um Arbeiten mit der Hand zu erleichtern. Das beschriebene System gestattet solche gleichzeitigen Anzeigen durch Verwendung der Einrichtung für Bildschirmunterteilung, wobei ein Teil des RasterSpeichers 28 vergrößert oder unvergrößert auf einem Teil des Bildschirms angezeigt werden kann, während ein anderer Bereich oder eine andere Fläche des Rasterspeichers 28 auf der übrigen Fläche des Bildschirms angezeigt wird.

In Fig. 10a könnte z. B. auf dem Schirm 324 der Rasterspeicher-Bereich, der durch Block 322 gekennzeichnet ist, im Maßstab 1-zu-l angezeigt werden, während ein kleiner Eckbereich 330 des Schirms 324 für die Anzeige eines im Maßstab 2-zu-l vergrößerten Bildes des kleinen Bereichs 328 im Rasterspeicher 28 reserviert wird. Bei der Verwendung dieser Art von Anzeigen kann das Betriebspersonal aus verschiedenen Gründen eine der angezeigten Bereiche wahlweise bearbeiten wollen. Es ist wichtig, zu beachten, daß die Bearbeitung einer der Datenbereiche keinerlei Einfluß auf den anderen angezeigten Datenbereich hat. Zeiger (durch Sterne gekennzeichnet) sind in der Fläche

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(Maßstab 1-zu-l) und in der Fläche 330 (Maßstab 2-zu-l) der Zeichnung so gestellt, daß sie der Stelle eines imaginären Zeigers 332 im Rasterspeicher 28 entsprechen. Die Zeiger erlauben dem Betriebspersonal auf Daten in der Zeichnung zu weisen und helfen ihm bei der Orientierung in der Zeichnung. Die Anwendung einer in Fig. 10a gezeigten Unterteilung ist ganz besonders nützlich, wenn mit kleinen Einzelheiten gearbeitet wird, während die Orientierung in der größeren Fläche 322 aufrechterhalten werden soll.

Die Einrichtungen für Verschieben bzw. Schwenken und Unterteilen des Bildschirms machen es möglich, den Rasterspeicher 28 so zu behandeln, als ob mehrere, völlig unabhängige Datenbilder darin enthalten wären; ferner kann jeder Teilbereich des Bildschirms so angesehen werden, als ob eine besondere Kamera auf das betreffende Datenbild gerichtet wäre. Wie in Fig. 10b gezeigt, kann der Rasterspeicher in z. B. vier Bereiche eingeteilt werden: (1) eine Bildkopie 360 im Maßstab 1-zu-l; (2) eine getrennt gezeichnete Bildkopie 361 im Maßstab l-zu-2; (3) ein alphanumerischer Bereich 363 für kurze Mitteilungen vom Systemsteuergerat oder Rechner an das Betriebspersonal; (4) eine volle alphanumerische Seite 362 mit langen Mitteilungen, die angezeigt werden sollen, ohne die graphischen Bildkopien zu löschen. Bildschirm 368 besteht aus drei Teilbereichen, welche gleichzeitig zeigen: bei 365 den größeren Teil der 2-zu-l Kopie 361; bei 364 einen Ausschnitt 367 der 1-zu-l Kopie 360; und bei 366 einen Streifen von alphanumerischen Mitteilurgei 363 unten auf dem Bildschirm.

Das Systemsteuergerät 22 besitzt die nötige Geschwindigkeit und Fähigkeit, um die komplizierte "Kameraarbeit" zu leisten, welche die Erstellung der in Fig. 10b gezeigten Anzeige erfordert, und ein solches Layout wird tatsächlich in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt. Es

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wird jedoch kompliziert, wenn z. B. die "Kamera" an die obere Kante der Kopie 360 im Maßstab 1-zu-l geschwenkt wird; zur Lösung dieses Problems ist das Systemsteuergerät so programmiert, daß der alphanumerische Mitteilungsbereich 363 immer "fern der Kamera" gehalten wird, weil das Schwenken über die graphische Kopie im 1-zu-l Maßstab zum Mitteilungsbereich für den Operator sehr störend sein würde, der dieselbe Mitteilung unten auf dem Bildschirm bei 366 sieht.

Obgleich in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Schwenkung durch Benutzung einer Reihe von Mikrocodes, die im Zentralsteuergerät-Speicher 84 (Fig. 4) enthalten sind, vorbereitet und durch das Zentralsteuergerät 76 ausgeführt wird, könnte stattdessen eine festverdrehte Schaltung mit Additionsschaltungen, Registern, Komparatoren usw. verwendet werden, wie in Fig. 11 gezeigt. Im folgenden wird auch auf Fig. 10b Bezug genommen, um eine mögliche Schwenkungsoperation zu veranschaulichen.

Daten kommen zuerst von einer Steuerquelle, wie dem Wirtsrechner 10 zur Datensammelleitung 32 und werden in das X'-Y'-Halteregister 400 eingegeben. Ein Deltagrößenregister 402, welches die Bewegungsgeschwindigkeit steuert, wird auch von der Datenleitung 32 geladen. Ein ebenfalls über die Datensammelleitung geladenes Unterteilungswählregister 404 adressiert einen Schirmgrößenspeicher 414, einen Raster-Grenzenspeicher 416 und einen Außenrandspeicher 418. Die Logik wird einmal pro Anzeigerahmen bzw. Halbbild durch die Unterteilungs-Unterbrechungslogik 182 (Fig. 6) aktiviert. Nach Benachrichtigung wird die gegenwärtige Adresse X_, Y₀ über die Sammelleitung 32 je nach der benutzten Unterteilung an den Vl-Speicher 17 2 oder den V2-Speicher 174 (Fig. 6) gegeben. Gleichzeitig wird X_, Y₀ an einen Delta-Bewegungskomparator 408 gegeben, wo auf der Grundlage der Werte X_Q, Y_Q, X', Y' und der Größe

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des Delta eine Entscheidung getroffen wird. Im wesentlichen ist die Entscheidung wie folgt:

(1) keine Bewegung wird erzeugt, wenn X' Y' außerhalb der durch das Unterteilungswählregister 404 gewählten Grenze des Rasterspeicher-Bereichs 360 (Fig. 10b) liegt;

(2) keine Bewegung wird erzeugt, wenn X' Y' = X_n, Y_n;

(3) sonst wird eine Bewegung der Deltagröße in positiver oder negativer Richtung hervorgerufen, um X„, Y_Q näher an X', Y' heranzubringen. Die Deltagröße ist gewöhnlich eine Rasterspeicher-Einheit.

Der Addierer 410 summiert X„, Y_Q von 406, wobei das Delta und sein Vorzeichen vom Delta-Bewegungskomparator 408 erzeugt wird. Das Ergebnis wird von einem Grenzenkomparator und Einsteller 412 eingestellt. Diese Einstellung ist auf die Größe des Bildschirms 364, die vom Bildschirmgrößenspeicher 414 geliefert wird, die Grenzen der Rasterspeicher-Fläche 360, die vom Rasterspeicher-Grenzenspeicher 416 geliefert werden, und Information über Ränder abgestimmt, die vom Außenrandspeicher 418 geliefert wird. Das Rechteck 367, welches die für die Bildschirmfläche 364 nötige Größe hat, könnte nach einem neuen X', Y* bewegt werden, aber das ganze Rechteck muß innerhalb der Grenzen der Rasterspeicher-Teilfläche 360 bleiben.

Falls X_n, Y_n-Werte vom Addierer 410 empfangen werden, bei

υ υ _VOn

welchen irgendeine Seite des Rechtecks 367 einer Grenze der Rasterspeicher-Fläche 360 überlappt wird, korrigiert der Grenzen-Einsteller 412 X_Q, Y» auf den nächsten Wert, bei dem 367 völlig innerhalb 360 zu liegen kommt. Der Außenrandepeicher benachrichtigt den Grenzen-Einsteller 412 von der Lage des "äußeren Ränder" 370 der Rasterspeicher-Fläche 360.

Die "Kamera" kann eine weitere halbe Breite (eine Höhe von 367) über einen äußeren Rand herausschwenken, da der Undefinierte Speicher außerhalb des äußeren Randes immer Hintergrundsfarbe bedeutet. Die Fläche 360 hat rechts, links

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und unten Ränder als Außenränder. Bei der Fläche 361 sind dagegen nur die linken und oberen Ränder Außenränder. Das neu eingestellte X , Y wird in den Speicherplatz 406 für jeweilige X_Q, Y_Q zurück eingegeben und bei der nächsten Halbbild bzw. Rahmen-Unterbrechung von 182 an V1/V2 gesandt. So zeigt jeder Anzeigerahmen das nächste, fortgeschrittene Bild, und das Bild bewegt sich übergangslos von X_Q, Y_Q nach X', Y'.

Selbstverständlich sind viele andere Unterteilungen des Rasterspeichers 28 möglich; durch Unterteilungen kann Folgendes erreicht werden:

(1) der Wirtsrechner kann beliebige Kombinationen von Maßstabsänderungen in den Rasterspeicher eingeben, so

daß größere Bereiche von Maßstabsänderungen erzielt werden können, als die Geräte selbst erlauben; z.B. gestattet die Anordnung in Fig. 10b eine Vergrößerung von 1/2-zu-l auf 4-zu-l, was einer Vergrößerung von l-zu-8 entspricht (während die Vergrößerung durch das Gerät nur bis l-zu-4 geht);

(2) viele Kombinationen von alphanumerischen Zeichengruppen (Mitteilungen, Anforderungen, XY-Anzeigen, Zustandsanzeigen usw.) können zusammen mit graphischen Darstellungen angezeigt werden;

(3) viele Trickfilmtechniken können benutzt werden, z. B. die Unterteilung des Rasterspeichers in mehrere Bereiche (ein Dutzend oder mehr) und unter Kontrolle des Systemsteuergeräts das Entnehmen einzelner Bilder aus einem bewegten Film in jedem Bereich mit genügend schnellem Wechsel von Bereich zu Bereich, so daß ein Bewegungseindruck entsteht. Solche Studien mit bewegten Bildern können bei der Analyse mechanischer Verbindungen, bei medizinischen Untersuchungen über die Gangart von Patienten usw. nützlich sein. Lange bewegte Filme können auch gemacht werden, vorausgesetzt, daß der Wirtsrechner 10 die Datenrahmen bzw. -halbbilder so schnell löschen und neu zeichnen kann, wie sie gebraucht werden.

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Bis zu diesem Punkt beschränkte sich die Offenbarung auf eine Erörterung der Erfindung in der Ausführung eines schwarz/weiß-Anzeigesystems, bei welchem der Rasterspeicher nur ein Bit an jeder einzelnen X-Y-Speicherstelle zu Angabe von weiß (0) oder schwarz (1) aufweist. Jedoch kann die Erfindung auch in einerAusführung verwirklicht werden,

N welche eine farbige Anzeige mit 2 Farben bringt, indem N Bits den Raster-X-Y-Speicherplätzen zugewiesen werden (Fig. 12). Wie in Fig. 12 schematisch gezeigt ist, können z. B. zwei identische Speicherkarten 500 und 502 im Rasterspeicher mit entsprechenden Binärdaten enthaltenden Speicher plätzen benutzt werden, wobei die Binärdaten gleichzeitig durch ein duales FIFO 504 gelesen werden, durch einen dualen Parallel/Serien-Umsetzer 506 in die Serienform umgesetzt werden und dann durch einen Farbdekodierer 508 dekodiert werden.

Die dekodierte Information wird dann dazu benutzt, Farb-

signale von 2 (z. B. 4, wie im Ausführungsbeispiel) Farbart-Speichergeräten 410 auszugeben, deren Farbpegel vom Systemsteuergerät ausgewählt wird; die Ausgangssignale werden in einen Farbvideo-Mischer 512 eingegeben, um ein geeignetes Vielfarb-Anzeigegerät zu betreiben. Z. B. können in einer einzigen Anzeige vom Systemsteuergerät ein Farbsatz für eine Unterteilung und andere Farbsätze für andere Unterteilungen des Bildschirms ausgewählt werden. Der Wechsel bei jeder Unterteilung wird von Signalen aus der Unterbrechungslogik 182 synchronisiert. Wenn z. B. rot, grün, blau und weiß (als Hintergrund) für den graphischen Teil der Anzeige (364 und 365 in Fig. 10b) gewählt werden, könnte jeder andere Satz von vier Farben, einschließlich eine andere Tönung des Hintergrundes, benutzt werden, um alphanumerische Mitteilungen 366 herauszuheben. Da verschiedene Arten von Mitteilungen vorkommen, könnte das Systemsteuergerät zusätzlich noch andere Farben und Tönungen des Hintergrundes spezifizieren, um Alarm-

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oder Vorrangsmeldungen von den anderen Mitteilungen zu unterscheiden. Übrigens würde die letztgenannte Technik auch bei der vorher beschriebenen 1-Bit Rasterspeicher-Ausführung wirksam sein.

Einer der wichtigen Unterschiede dieser Ausführung im
Vergleich mit der vorher beschriebenen Ausführung liegt darin, daß die FIFO Wortlänge von 16 Bit auf 32 Bit vergrößert und die Rasterspeicher-Bitmodifizierungslogik
von 1 auf 2 Bits erweitert wird.

Beispiel: N = 2

Farben = A, B, C, D

X-Y-Bit Zuordnungen (erstes Bit = Karte 500; zweites Bit = Karte 502)

Farbe A = 00 (z. B. weiß - Hintergrund)

Farbe B = 01 (z. B. rot)

Farbe C = 10 (z. B. grün)

Farbe D = 11 (z. B. blau)

Die folgende Tabelle zeigt die Idempotenzität (zweifache Komplementierung und Rückkehr zur ursprünglichen Farbe) von φ (XOR) unter den gewählten Farbcodes:

Tabelle

A Φ B = B BeB = A

A 9 C = C CeC = A

A»D=D DeD=A

BmC=D DeB=B

B 9 D = C CeB=B

CeD=B B 9 C = C

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Die vorliegende Erfindung könnte alternativ mit jeder Art von Datenspeichergerät, das serienweise arbeitet, verwirklicht werden, wobei die einzige Beschränkung darin liegt, daß für jedes Vielfache einer Zeilenzeit, zu der es keinen wahlfreien Zugriff gibt, ein Zeilenspeicher mit wahlfreiem Zugriff für dieses Vielfache für Y-Unterteilungen erforderlich ist. Wenn z. B. die Latenz eines Bit im Serienspeicher im schlimmsten Falle 200 Mikrosekunden beträgt, wird für eine Y-Unterteilung eine 4-Zeilen-Speicherzelle mit wahlfreiem Zugriff gebraucht, weil die Zeit für eine Zeile ungefährt 50 Mikrosekunden beträgt. Wenn außerdem eine X-Unterteilung erreicht werden soll, werden zwei 4-Zeilen-RAM-Speicher gebraucht.

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Leerseite

Claims (37)

1. Patentansprüche

   Rechner-Graphik-Anzeigesystem, das im Anschluß an einen Wirtsrechner zur Entwicklung einer sichtbaren optischen Anzeige von in ihm enthaltener Information auf einem Anzeigegerät verwendbar ist, gekennzeichnet durch: eine Datensammelleitung (32);
   eine Adressensammelleitung (30);

   eine Kanaladapter-Einrichtung (20) als Schnittstellen-bzw. Zwischenglied für die Übertragung von Information, einschließlich von graphische Daten kennzeichnenden Bits, zwischen Wirtsrechner (10) und den Sammelleitungen für Daten (32) und für Adressen (3Q>; ein Systemsteuergerät (22), welches mit den Daten- und Adressen-Sammelleitungen datenverkehrsmäßig gekoppelt ist und erste und zweite Steuersignale erzeugt;

   einen Rasterspeicher (28) mit einem Feld von N Zeilen und M Spalten von Speicherplätzen, von denen jeder ein einem Bildelement des von dem Anzeigegerät (18) anzuzeigenden graphischen Bildes entsprechendes Bit speichert;

   ein Rasterspeicher-Steuergerät (24), welches mit den Daten- und Adressen-Sammelleitungen dem Rasterspeicher (28) und dem Systemsteuergerät (22) datenverkehrsmäßig gekoppelt ist, auf das erste Steuersignal anspricht und die Einspeicherung von vom Wirtsrechner (10) eingegebenen, graphische Daten kennzeichnenden Bits in den Rasterspeicher (28) bewirkt; ein Video-Steuergerät (26), welches mit den Daten- und Adressen-Sammelleitungen, dem Rasterspeicher (28), dem Anzeigegerät (18) und dem Systemsteuergerät (22) datenverkehrsmäßig

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   Z/ko.

   ORIGINAL INSPECTED

   gekoppelt ist, auf das zweite Steuersignal anspricht, im Rasterspeicher (28) gespeicherte Daten rasterweise ausliest, und diese Daten für die Erzeugung eines Videosignals zur Eingabe in das Anzeigegerät (18) benutzt.
2. 2. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auszulesenden Daten im Rasterspeicher in einem Block von η Zeilen und m Spalten gespeichert sind, wobei η - N und m - M.
3. 3. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Steuergerät (26) einen ersten Steuerspeicher (172) zum Speichern eines ersten Satzes von vom System-Steuergerät (22) erhaltenen Lese-Steuerbefehlen;

   einen zweiten Steuerspeicher (174) zum Speichern eines zweiten Satzes von vom System-Steuergerät erhaltenen Lese-Steuerbefehlen ;

   eine Leseeinrichtung zum Auslesen von im Rasterspeicher (28) gespeicherten Bits graphischer Daten; und logische Schaltungen aufweist, die die Leseeinrichtung unter Steuerung des ersten Befehlssatzes zum Auslesen von Daten aus dem ersten ausgewählten Block von Speicherzellen des Rasterspeichers und unter Steuerung des zweiten Befehlssatzes zum Auslesen von Daten aus dem zweiten ausgewählten Block von Speicherzellen des Rasterspeichers veranlassen, wobei die aus dem ersten und dem zweiten Block von Speicherzellen ausgelesenen Daten in das Video-Signal einbezogen werden und das Anzeigegerät (18) gleichzeitig ein dem ersten Datenblock entsprechendes erstes Bild und ein dem zweiten Datenblock entsprechendes zweites Bild anzeigt.
4. 4. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Steuergerät (26) eine Zeiger-Steuerlogik (200) zur Erzeugung eines Zeigersignals und eine Video-

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   Mischeinrichtung (150) zum Mischen dieses Zeigersignals mit den Daten aus den ersten und zweiten Blocks zur Erzeugung des Videosignals enthält.
5. 5. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Steuergerät (26) eine Maßstabs-Steuerlogik (170) enthält, welche die Anzahl von Malen steuert, die jedes Datenbit nacheinander durch die Leseeinrichtung aus dem Rasterspeicher (28) auszulesen ist, wobei mit einer ersten Zahl von Wiederholungen gelesene Daten in einem ersten Maßstab und mit einer zweiten Zahl von Wiederholungen gelesene Daten in einem zweiten Maßstab angezeigt werden.
6. 6. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Steuergerät (26) einen Gitter-Generator (198) zur Erzeugung von Gittersignalen für die Anzeige auf dem Anzeigegerät (18); und eine Video-Mischeinrichtung (150) zum Mischen dieser Gittersignale mit den aus dem ausgewählten Block gelesenen Daten zur Erzeugung eines Videosignals enthält, wobei das angezeigte Bild ein in vorherbestimmter Stellenbeziehung zu den angezeigten graphischen Daten gelegenes Hintergrundsgitter aufweist.
7. 7. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Steuergerät (26) logische Schaltungen zur schrittweisen Veränderung der Grenzen des angezeigten Blocks von Speicherplätzen enthält, um die entsprechende Anzeige den Rasterspeicher sch ein bar überstreichen zu lassen.
8. 8. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Systemsteuergerät (22) eine Einrichtung zur Begrenzung der für schrittweise Veränderung erlaubten Fläche des Rasterspeichers (28) enthält.

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9. 9. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Einrichtungen zusätzlich Schaltungen enthalten, welche feststellen, ob alle Daten des ersten Datenblocks ausgelesen worden sind, dann das Laden eines dritten Satzes von gelesenen Steuerbefehlen in den ersten Steuerspeicher (172) durch das System-Steuergerät (22) bewirken, ferner feststellen, ob alle Daten eines dritten Datenblocks der Speicherplätze ausgelesen worden sind, und welche dann das Rückladen des ersten Satzes von Steuerbefehlen in den ersten Steuerspeicher durch das System-Steuergerät (22) bewirken, so daß das Anzeigegerät (18) gleichzeitig ein erstes, ein zweites und ein drittes Bild entsprechend dem ersten, zweiten und dritten Datenblock anzeigt.
10. 10. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterspeicher-Steuer— gerät (24) eine Einrichtung zur Eingabe von Daten in ausgewählte Speicherplätze und zum Komplementieren von auf bereits von anderen Daten besetzten Plätzen einzugebenden Daten enthält.
11. 11. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem zur Begrenzung eines mehrfarbigen Bildes geeigneten Anzeigegerät, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasterspeicher (28) ein weiteres Speichernd (502) von N Zeilen und M Spalten enthält, das genau einem ersten Speicherfeld (500) entspricht, wobei entsprechende Plätze in beiden Feldern Daten erhalten, welche gemeinsam einen Binär-Code zur Identifizierung der Farbe der entsprechenden Bildstelle darstellen, und daß das Video-Steuergerät (26) eine Einrichtung (504, 506) zum gleichzeitigen Auslesen der Daten entsprechender Speicherplätze beider Felder und zum Erzeugen einer Reihe von Binärsignalen, einen Dekodierer (508) zum Dekodieren dieser Binärsignale und zum Erzeugen mehrerer entsprechend dekodierter Signalej einen Farbartspeicher (510), der auf die dekodierten Signale anspricht und mehrere entsprechende Farbartsignale erzeugt;und eine Video-Mischeinrichtung (512) zur Kombination dieser Farbart-

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    signale für die Erzeugung eines Farbvideosignals für das Anzeigegerät aufweist.
12. 12. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterspeicher-Steuergerät (24) eine Einrichtung zum Komplementieren von auf bereits von anderen Daten besetzten Plätzen des Rasterspeichers selektiv einzugebenden Daten enthält.
13. 13. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterspeicher-Steuergerät (24) eine Zick-Zack-Steuerlogik (122) zum Einlesen eines Datenblocks in den Rasterspeicher (28) in einem festgelegten, durch die Koordinaten eines Eckpunkts des Datenblocks definierten Zick-Zackmuster enthält.
14. 14. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13,dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterspeicher-Steuergerät (24) eine Sprungrauster-Steuereinrichtung (138) aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie eine Speicheroperation in festgelegter Weise periodisch sperrt, um das Einspeichern bestimmter, auf der Datensammelleitung (32) erscheinender Bits graphischer Daten in den Rasterspeicher (28) zu verhindern.
15. 15. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungmuster-Steuereinrichtung (138) einen Sprungmusterspeicher (150) zum Speichern mehrerer vorgegebener Sprungmusterbefehle, und vom Systemsteuergerät (22) gesteuerte logische Schaltungen zur Wahl eines der Sprungmusterbefehle und zur Erzeugung eines entsprechenden ersten Signals für das periodische Sperren der Speicheroperation enthält.
16. 16. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprungmuster-Steuereinrichtung (138) ferner eine Modulo-arithmetische-Logikschaltung zur Erzeugung eines zweiten Signals für das periodische Sperren der Speicheroperation enthält.

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17. 17. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Steuergerät (26) einen SynchronLsier-Generator zur Erzeugung von einer Reihe von Zerhackimpulsen und einen auf diese Zerhackimpulse ansprechenden Punkt-Taktgenerator (162) aufweist, der zur Erzeugung eines matt erscheinenden Hintergrundes die Videosignale impulsweise tastet.
18. 18. Rechner-Graphik-Anzeigesystem insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Videosignalgenerator (154 ... 167) zur Erzeugung eines Rastersignals in einer Vielzahl von Abtastzeilen, von denen jede in eine Vielzahl gleicher Signalperioden unterteilt ist, die den anzuzeigenden Bildelementen eines Bildes entsprechende Information enthalten, eine Zerhackeinrichtung (169) zum periodischen Löschen des Rastersignals während eines festgelegten Teils jeder Signalperiode und ein Videoanzeigegerät (150, 18) vorgesehen sind, das auf das periodisch gelöschte Rastersignal anspricht und ein diesem entsprechendes sichtbares Bild in solcher Weise erzeugt, daß das Löschen der Signalperioden dem angezeigten Bild einen matten Hintergrund zu geben scheint.
19. 19. Rechner-Graphik-Anzeigesystem zur rasterweisen Anzeige eines ein Feld von η χ m Bildelementen enthaltenden Bildes, gekennzeichnet durch ein Rasterspeichergerät (28) mit einem Feld von N Zeilen und M Spalten von Datenspeicherplätzen; eine Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Anfangsadresssignals zur Bestimmung des Anfangsspeicherplatzes eines ersten Feldes von η χ m Speicherplätzen innerhalb des RasterSpeichergeräts, wobei η ganzzahlig und gleich oder kleiner als N und m ganzzahlig und gleich oder kleiner als M ist;

    einen Taktgenerator zur Erzeugung eines ersten, eines zweiten und eines dritten Taktsignals, wobei das erste Taktsignal m Signalimpulse für jeden Signalimpuls des zweiten Taktsignals enthält und das zweite Taktsignal η Signal-

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    impulse für jeden Signalimpuls des dritten Taktsignals enthält;

    eine auf das erste Anfangsadressignal und die ersten, zweiten und dritten Taktsignale ansprechende Einrichtung zum Auslesen von Daten aus m Speicherplätzen in jader der η Zeilen des ersten η χ m-Feldes mit Beginn am Anfangsspeicherplatz dieses Feldes; eine Rastereinrichtung zur Erzeugung eines Rasterabtastsignals der aus dem η χ m-Feld ausgelesenen Daten; und ein auf das erste Rasterabtastsignal ansprechende Anzeigegerät zur Anzeige eines den in dem ersten η χ m-FeId enthaltenen Daten entsprechenden Bildes.
20. 20. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein zweites Anfangsadresssignal zur Bestimmung des Anfangsspeicherplatzes eines zweiten Feldes von η χ m Speicherplätzen innerhalb der Rasterspeichergerätseinrichtung und eine auf das zweite Anfangsadressignal und die ersten, zweiten und dritten Taktsignale ansprechende Einrichtung zum Auslesen von Daten aus m Speicherplätzen in jeder der η Zeilen des zweiten η χ m-Feldes mit Beginn am Anfangsspeicherplatz dieses zweiten Feldes vorgesehen sind und daß die Rastereinrichtung mit der Ausleseeinrichtung verbunden und so ausgebildet ist, daß sie ein Rasterabtastsignal aus den aus dem zweiten η χ m-Feld ausgelesenen Daten erzeugt; wobei das Anzeigegerät auf das zweite Rasterabtastsignal zur Anzeige der im zweiten η χ m-Feld enthaltenen Daten anspricht.
21. 21. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die im zweiten η χ m-Feld enthaltenen Daten zu einem späteren Zeitpunkt als die im ersten η χ m-Feld enthaltenen Daten ausgelesen und angezeigt werden; und daß eine Einrichtung zur Synchronisierung des Anzeigewechsels mit dem dritten Taktsignal vorgesehen

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    ist, die eine gleichzeitige Anzeige von Daten sowohl aus dem ersten η χ m-Feld wie aus dem zweiten η χ m-Feld auf einer Bildwiedergabe verhindert.
22. 22. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung einer Reihe von weiteren Anfangsadressignalen zur Identifizierung anderer zwischen dem ersten η χ m-Feld und dem zweiten η χ m-Feld gelegenen η χ m-Feldern von Speicherplätzen, eine auf jedes dieser Anfangsadressignale und die ersten, zweiten und dritten Taktsignale ansprechende Einrichtung zum seguentiellen Auslesen von Daten aus m Speicherplätzen in jeder der η Zeilen eines jeden der Reihe von Feldern mit jeweiligem Beginn am Anfangsspeicherplatz des betreffenden Feldes, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Schwenktaktsignals als Vielfachem des dritten Taktsignals zum Zwecke der Synchronisierung des Wechsels im Auslesen eines η χ m-Feldes zum nächsten Felde, so daß der Eindruck einer glatten Schwenkung vom ersten η χ m-Feld durch die anderen η χ m-Felder zum zweiten η χ m-Feld entsteht.
23. 23. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der η χ m-Felder Daten phasenverschobener Einzelbilder für einen Trickfilm enthält und daß ferner eine Einrichtung für zyklisches Auslesen der in den Feldern enthaltenen Daten in festgelegter Reihenfolge den Eindruck eines angezeigten bewegten Trickfilms erweckt.
24. 24. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der η χ m-Felder von den Daten der anderen Felder abweichende Daten enthält und daß ferner eine Einrichtung für zyklisches Auslesen der in den Feldern enthaltenen Daten in festgelegter Reihenfolge vorgesehen ist, die den Eindruck eines kontinuierlich sich ändernden Bildes erweckt.

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25. 25. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 24, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (198) zur Erzeugung eines Gittersignals mit einer Reihe von in regelmäßigen Zeitabständen auftretenden Impulsen; und eine Einrichtung (150) zum synchronen Mischen dieser Gittersignale mit den aus dem ersten η χ m-Feld ausgelesenen Daten, wobei ein Hintergrundgitter mit festgelegter Stellungsbeziehung zu den im Speicherfeld enthaltenen Daten erzeugbar ist.
26. 26. Rechner-Graphik-Anzeigesystem zur Anzeige eines vergrößerten Bildes von in einem Bereich eines N χ M-Speicherfeldes enthaltenen Daten in einem η χ m-Feld yon Bildelementen gekennzeichnet durch ein Rasterspeichergerät mit einem Datenspeicherfeld mit N Zeilen und M Spalten von Speicherplätzen; eine Einrichtung zur Erzeugung von Anfangsadressignalen zur Bestimmung des Anfangsspeicherplatzes eines η/Ζ χ m/Z-Feldes von Speicherplätzen im Rasterspeichergerät, wobei Z ganzzahlig, n/Z ganzzahlig und gleich oder kleiner als N und m/Z ganzzahlig und gleich oder kleiner als M ist; einen Taktgenerator zur Erzeugung eines ersten, eines zweiten und eines dritten Taktsignals, wobei das erste Taktsignal m Signalimpulse für jeden Signalimpuls des zweiten Taktsignals enthält und das zweite Taktsignal η Signalimpulse für jeden Signalimpuls des dritten Taktsignals enthält; eine Einrichtung zur Erzeugung eines Maßstabssignals mit dem Vergrößerungsfaktor Z; eine auf das Anfangsadressignal, die ersten, zweiten und dritten Taktsignale und das Maßstabssignal ansprechende Einrichtung zum Auslesen von Daten aus m/Z Speicherplätzen in jeder Zeile, wobei die Daten an jedem Speicherplatz In jeder Zeile Z -mal hintereinander ausgelesen werden, ehe die Daten im folgenden Speicherplatz ausgelesen werden und wobei die aus jeder Zeile gelesenen Daten Z-mal hintereinander ausgelesen werden, ehe Daten aus der folgenden Zeile gelesen werden, mit Beginn am Anfangsspeicherplatz des η/Ζ χ

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    χ m/Z-Feldes; eine Rastereinrichtung zur Erzeugung des Rasterabtastsignals der ausgelesenen Daten; und ein auf das Rasterabtastsignal ansprechendes Anzeigegerät zur Anzeige eines den im η/Ζ χ m/Z-Felde enthaltenen Daten entsprechenden Bildes.
27. 27. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Anfangsadressignals mit dem dritten Taktsignal synchronisiert ist und sequentiell andere Anfangsadressensignale synchron mit dem dritten Taktsignal liefern kann,

    um mit der Anzeige auf dem Anzeigegerät den Eindruck eines Überschwenkens über das N χ M-Datenspeicherfeld zu erwecken.
28. 28. Rechner-Graphik-Anzeigesystem nach Anspruch 26,gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum selektiven Sperren des Auslesens von Daten von jedem Speicherplatz für eine oder mehrere der Z aufeinanderfolgenden Leseoperationen und zum Sperren der entsprechenden Lesewiederholungen jeder Datenzeile derart, daß eine vergrößerte Anzeige einer Vielzahl von Daten enthaltender, benachbarter Speicherplätze als ein Feld isolierter Punkte und nicht als kompakte Fläche erscheint, um benachbarte Datenbits sichtbar zu trennen.
29. 29. Rechner-Graphik-Anzeigesystem, gekennzeichnet durch ein Rasterspeichergerät mit einem Datenspeicherfeld von N Zeilen und M Spalten von Datenspeicherplätzen; eine erste Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Anfangsadressignals zur Bestimmung des Anfangsplatzes eines ersten r χ m-Feldes von Speicherplätzen im Rasterspeichergerät; eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Anfangsadressignals zur Bestimmung des Anfangsplatzes eines zweiten s χ m-Feldes von Speicherplätzen im Rasterspeichergerät, wobei η ganzzahlig und gleich oder kleiner

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    als N ist, m ganzzahlig und gleich oder kleiner als M ist und r und s ganzzahlig sind und die Gleichung R + s = η erfüllen; einen Taktgenerator zur Erzeugung von ersten, zweiten und dritten RastertaktSignalen, wobei das erste Rastertaktsignal m Signalimpulse für jeden Signalimpuls des zweiten Rastertaktsignals und das zweite Rastertaktsignal η Signalimpulse für jeden Signalimpuls des dritten Taktsignals enthält; eine auf das erste Anfangsadressignal, das zweite Anfangsadressignal und die ersten, zweiten und dritten Rastertaktsignale ansprechende Einrichtung zum Auslesen von Daten aus m Speicherplätzen in jeder von r Zeilen mit Beginn am Anfangsspeicherplatz des ersten Feldes und zum nachfolgenden Auslesen von Daten aus m Speicherplätzen in jeder von s Zeilen mit Beginn am Anfangsspeicherplatz des zweiten Feldes; eine Rastereinrichtung zur Erzeugung eines Rasterabtastsignals aus aus dem ersten und dem zweiten Feld ausgelesenen Daten; und ein auf dieses Rasterabtastsignal ansprechendes Anzeigegerät zur Anzeige eines geteilten, Daten sowohl aus dem ersten wie auch aus dem zweiten Felde enthaltenden Bildes.
30. 30. Rechner-Graphik-Anzeigesystem, gekennzeichnet durch ein Rasterspeichergerat mit einem Datenspeicherfeld von N Zeilen und M Spalten von Datenspeicherplätzen; eine erste Einrichtung zur Erzeugung eines ersten Anfangsadresssignals zur Bestimmung des Anfangsplatzes eines ersten η χ u-Feldes von Speicherplätzen im Rasterspeichergerät; eine zweite Einrichtung zur Erzeugung eines zweiten Anfangsadressignals zur Bestimmung des Anfangsplatzes eines zweiten η χ v-Feldes von Speicherplätzen im Rasterspeichergerät, wobei η ganzzahlig und gleich oder kleiner als N ist, m ganzzahlig und gleich oder kleiner als M ist und u und ν ganzzahlig sind und die Gleichung u + ν ■ m erfüllen; einen Taktgenerator zur Erzeugung von ersten, zweiten und dritten RastertaktSignalen, wobei das erste Rastertaktsignal ■ Signalimpulse für jeden Signalimpuls des

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    zweiten Rastertaktsignals und das zweite Taktsignal η Signalimpulse für jeden Signalimpuls des dritten Taktsignals enthält; eine auf das erste Anfangsadressignal, das zweite Anfangsadressignal und die ersten, zweiten und dritten Rastertaktsignale ansprechende Einrichtung zum Auslesen von Daten aus u Speicherplätzen in der ersten Zeile des ersten Feldes und zum nachfolgenden Auslesen von Daten aus ν Speicherplätzen in der ersten Zeile des zweiten Feldes mit nachfolgendem ähnlich geteiltem Auslesen von Daten aus den folgenden η - 1 Zeilen des ersten und zweiten Feldes, mit Beginn beim Anfangsspeicherplatz des ersten Feldes; eine Rastereinrichtung zur Erzeugung eines Rasterabtastsignals aus aus dem ersten und dem zweiten Feld ausgelesenen Daten; und ein auf dieses Rasterabtastsignal ansprechendes Anzeigegerät zur Anzeige eines geteilten, Daten sowohl aus dem ersten wie auch aus dem zweiten Felde enthaltenden Bildes.
31. 31. Verfahren zur Erzeugung einer graphischen Anzeige bestehend aus einer Vielzahl von Zeilen und Spalten diskreter Bildelemente, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datensatz in einem Speicherfeld mit N Zeilen und M Spalten von Datenspeicherplätzen gespeichert wird, daß ein bestimmtem Zeilen mit je m Speicherplätzen enthaltender Teil des N χ M-Speicherfeldes mit η gleich oder kleiner als N und m gleich oder kleiner als M ausgewählt wird, daß jede Zeile dieses Teiles zur Erzeugung eines Rastersignals sequentiell in Art eines Rasters ausgelesen wird und daß dieses Rastersignal zur Erzeugung einer Rasteranzeige der in dem ausgewählten Teil enthaltenen Daten verwendet wird, wobei jedem Speicherplatz mindestens ein Bildelement entspricht.
32. 32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, durch r Zeilen mit je m Speicherplätzen bestimmter Teil des NxM Feldes von Speicherplätzen, mit

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    r kleiner als η und ein zweiter, durch s Zeilen mit je m Speicherplätzen bestimmter Teil des NxM Feldes von Speicherplätzen mit s kleiner als η ausgewählt werden, daß zuerst die im ersten Teil und danach die im zweiten Teil enthaltenen Daten sequentiell und rasterweise ausgelesen und ein Rastersignal entwickelt wird und daß das Rastersignal zur Erzeugung einer Rasteranzeige mit Schirmbildteilung der in den ersten und zweiten Teilen enthaltenen Daten verwendet wird.
33. 33. Verfahren nach Anspruch 31,dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, durch η Zeilen mit je u Speicherplätzen bestimmter Teil des NxM Feldes von Speicherplätzen mit u kleiner als m und ein zweiter, durch η Zeilen mit je ν Speicherplätzen bestimmter Teil des NxM Feldes von Speicherplätzen mit ν kleiner als m ausgewählt werden, daß zuerst die im ersten Teil und danach die im zweiten Teil enthaltenen Daten unter Entwicklung eines Rastersignals ausgelesen werden und daß das Rastersignal zur Er-

    einer
    zeugung Rasteranzeige mit Schirmbildteilung der in den ersten und zweiten Teilen enthaltenen Daten verwendet wird.
34. 34. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,

    daß zwei bestimmte, jeweils η Zeilen zu je m Speicherplätzen enthalterde Teile des N χ M-Feldes von Speicherplätzen ausgewählt werden, daß eine Vielzahl von benachbarten anderen, jeweils η Zeilen zu je m Speicherplätze enthaltenden Teilen des N χ M-Feldes von Speicherplätzen ausgewählt werden, daß danach zunächst die im ersten Teil enthaltenen Daten zur Erzeugung eines ersten Rastersignals rasterweise ausgelesen, sodann sequentiell die in jedem der benachbarten Teile enthaltenen Daten zur Erzeugung einer Reihe von anderen Rastersignalen und schließlich rasterweise die im zweiten Teil enthaltenen Daten zur Erzeugung eines zweiten Rastersignals ausgelesen werden; und daß das erste Rastersignal_f die anderen Rastersignale und das zweite Rastersignal zur

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    Erzeugung einer Rasteranzeige der in den verschiedenen gewählten Teilen enthaltenen Daten verwendet werden, wobei die Anzeige den Eindruck eines Überstreichens des NxM-Feldes vom ersten Teil bis zum zweiten Teil vermittelt.
35. 35. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgewählte bestimmte Teil des N χ M-Feldes von Speicherplätzen η = b/Z Zeilen mit m = a/Z Speicherplätzen enthält, wobei Z ganzzahlig ist, daß die Daten von jedem Speicherplatz Z-mal ausgelesen und das Auslesen jeder Zeile Z-mal wiederholt wird, ehe Daten der folgenden Zeile gelesen werden, und daß das Rastersignal zur Erzeugung einer vergrößerten Anzeige der im ausgewählten Teil enthaltenen Daten verwendet wird, wobei jedem Speicherplatz des N χ M-Feldes ein Feld von ZxZ Bildelementen entspricht
36. 36. Verfahren zur Erzeugung einer graphischen Anzeige, bestehend aus einer Vielzahl von Zeilen und Spalten diskreter Bildelemente, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datensatz in einem Feld mit N Zeilen und M Spalten von Datenspeicherplätzen gespeichert wird, daß im N χ N—Feld enthaltene Daten zur Erzeugung eines Datensignals sequentiell und rasterweise ausgelesen werden, daß ein Gittersignal mit einer Reihe von in regelmäßigen Zeitabständen auftretenden Impulsen erzeugt wird, daß das Datensignal und das Gittersignal zur Erzeugung eines kombinierten Rastersignals gemischt werden und daß das kombinierte Rastersignal zur Erzeugung einer die aus dem N χ M-FeId herausgelesenen Daten und ein Hintergrundgitter mit vertikalen und horizontalen Linien in bestimmter Lagebeziehung zu den angezeigten Daten enthaltenden Rasteranzeige verwendet wird.
37. 37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Impulse so modifiziert werden, daß das Gitter in Haupt- und Nebengitterlinien erscheint.

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