DE2741161A1

DE2741161A1 - Anzeige-system

Info

Publication number: DE2741161A1
Application number: DE19772741161
Authority: DE
Inventors: Joseph A Weisbecker
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1977-09-13
Publication date: 1978-03-16
Also published as: AU504112B2; GB1586239A; FR2364513A1; DE2741161B2; CA1074031A; JPS5335433A; AU2861277A; DE2741161C3; US4270125A

Description

RCA 70,585
US-Anm. 722,584
vom 13.9.1976

RCA Corporation,
New York, N.V. (V.St.A. )

Anzeige-System.

Die Erfindung bezieht sich auf die Anzeige binärer Daten mittels eines Abtastraster-Anzeigegerätes, z.B. eines Fernsehempfängers .

Computer-Daten müssen, um nützlich zu sein, in einer Weise angezeigt werden, daß sie von Personen erkannt werden können. Numerische Anzeigegeräte sind zwar preiswert, haben jedoch nur eine begrenzte Leistungsfähigkeit. Drucker einschließlich Schreibmaschinen und Fernschreibern sind vielseitiger, aber auch teurer. Vektor-Anzeigen mit Kathodenstrahlröhren bzw. Bildschirmen bieten zahlreiche Darstellungsmöglichkeiten einschließlich der Wiedergabe von Kurven und Bildern, sind jedoch sehr kostspielig.

Wenn die Kosten für Prozessoren sinken, wie es bei den Mikroprozessoren der Fall gewesen ist, wird es erstrebenswert,

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solche Prozessoren für preiswerte Anzeigegeräte einzusetzen. Ein solches Gerät ist der weit verbreitete Standard-Fernsehempfänger. Jedoch besteht bei diesem das große Problem der Synchronisierung der gewünschten Anzeige mit dem Abtastraster.

Eine Lösung dieses Problems besteht in der Erzeugung von Sägezahnspannungen mit der horizontalen und der vertikalen Ablenkfrequenz. In manchen Fällen können die Sägezahnspannungen von den Ablenkschaltungen des Standard-Fernsehempfängers abgeleitet und mittels geeigneter Verstärker auf jede gewünschte Amplitude geeicht werden. Mittels Vergleichern kann eine Referenzspannung mit jedem Sägezahn verglichen und dadurch ein Ausgangssignal erzeugt werden, wenn die jeweilige Sägezahnspannung der Referenzspannung gleicht. Das Ausgangssignal des Vergleichers für den Horizontal-Sägezahn definiert eine vertikale Linie im Raster, während das Ausgangssignal des Vergleichers für den Vertikal-Sägezahn eine horizontale Linie definiert. Durch eine Und-Verknüpfung der Ausgangssignale der beiden Vergleicher kann ein Impuls erzeugt werden, der jedem beliebigen, durch entsprechende Referenzspannungen ausgewählten Punkt im Raster entspricht. Die Referenzspannungen können entsprechend der gewünschten Wiedergabe variabel sein. Ein solches System ist jedoch teuer und komplex.

Eine andere Lösung besteht in der Verwendung variabler Verzögerungen zur Erzeugung von Impulsen, die auf den Anfang der horizontalen und vertikalen Spuren bezogen sind, so daß ihr Zusammentreffen einen Fleck bzw. eine Stelle des Rasters definiert. Diese Lösung hat ebenfalls hinsichtlich des Aufwandes und der Kosten verschiedene Nachteile.

Bei weiteren, anderen Lösungen werden Videosignale angewandt, die mittels kommerziell erhältlicher integrierter Schaltungen erzeugt werden (z.B. National Semiconductor MM4320/MM5320 oder Fairchild 3262)_o Diese Schaltungen erzeugen zusammengesetzte Synchronisiersignale und geeignete Taktsignale. Einige erzeugen

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außerdem einen Farbburst. Ihr Einsatz erfordert jedoch eine zusätzliche komplexe Steuerlogik und Video-Ausgangsschaltungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ einfaches und preiswertes Anzeige-System unter Verwendung eines Abtastraster-Anzeigegerätes, insbesondere eines Fernsehempfängers, zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten System gelöst.

Das erfindungsgemässe System umfaßt eine relativ einfache Schaltung, welche aus standarisierten Logik-Bausteinen zusammengesetzt werden kann, wie sie in Form integrierter Schaltungen kommerziell erhältlich sind. Diese Schaltung erzeugt alle Signale, die für eine Abbildung bzw. Punkttransformation des Speicherbereiches , in welchem die Anzeigeinformation gespeichert ist, auf das Raster eines Anzeigegerätes notwendig ist. Das System umfaßt einen Speicher in Zuordnung zu einem Rechner bzw. Computer. Der Rechner kann mit direktem Speicherzugriff Speicher-Daten von einer durch ein Hinweisadressen-Register spezifizierten Stelle auf einen Datenkanal auslesen. Ein Intervall-Zeitgeber, der auf Taktsignale von einem Taktgeber anspricht, erzeugt horizontale Synchronisiersignale, mit welchen das Anzeigegerät beaufschlagt wird. Ein Zeilenzähler, der durch die horizontalen Synchronisiersignale weitergestellt wird, erzeugt sequentielle Binärwerte, die einzelne horizontale Zeilen identifizieren. Dekodierer, die auf die Binärwerte ansprechen, erzeugen einen Speicher-Direktzugriff-Aufruf für den Rechner und vertikale Synchronisiersignale für das Anzeigegerät.

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Die aufgrund des Speicher-Direktzugriff-Aufrufes auf den Datenkanal befindlichen Daten werden gespeichert und seriell der Videoschaltung des Anzeigegerätes überstellt.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 - ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 - einen Impulsplan zur Erfindung,

Figur 3 - einen Impulsplan zur bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 4 - ein Blockschaltbild eines Anzeige-Systems gemäß der Erfindung.

Die bevorzugte Ausführungsform wird so erläutert und dargestellt, als ob sie zusammen mit einem COSMAC-Mikroprozessor, dem Typ CDP 1802 der RCA Corporation, verwendet würde. Einzelheiten der Wirkungsweise und Anwendungsvorschriften für den CDP 1802 COSMAC-Mikroprozessor sind ausführlich in den Datenblättern des Herstellers enthalten. Die Erfindung kann jedoch vom Fachmann nach Kenntnis der Erfindung auch mit anderen Mikroprozessoren angewandt werden.

Die Videoanzeige wird dadurch erreicht, daß für die Anzeige vorgesehene Speicherbits auf einen Standard-Fernsehraster (im mathematischen Sinne) abgebildet bzw. punktweise transformiert werden. Jedes Speicherbit hat den Schaltwert 1 oder 0_o Daher kann jedes Bit, abhängig von seinem Wert, einen hellen oder einen dunklen Punkt an einer bestimmten Stelle des Rasters darstellen. Alternativ kann eine Gruppe von Bits

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zur Darstellung eines Graustufencodes benutzt werden. Beispielsweise kann ein Bit-Paar einen von vier verschiedenen Helligkeitspegeln an einer bestimmten Stelle des Rasters darstellen. Eine solche Graustufen-Treppe erfordert Digital-Analog-Umsetzung und die doppelte Datenübertragungsgeschwindigkeit c Es können auch noch mehr Pegel pro Raster-Stelle wiedergegeben werden, wofür jedoch eine entsprechend noch höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit notwendig ist. Für η-Pegel gilt:

k = int ">* (log_on)

wobei k der Vergrößerungsfaktor für die Datengeschwindigkeit ist.

Um das System so wirtschaftlich wie möglich auszugestalten, wird es in seiner einfachsten Form verwirklicht, bei der jedes Bit einen Punkt des Rasters darstellt. Ausgehend hiervon ist dem Fachmann auch eine Modifikation dahingehend möglich, daß Graustufen wiedergegeben werden.

Jeder Lichtpunkt auf dem Raster kann in einem von mehreren Formaten wiedergegeben werden. Bei einem Format wird einfach jeder Punkt auf einer bestimmten Ablenkzeile bei einem entsprechenden Bit beleuchtet bzw. erhellt. Bei anderen Formaten wird jedes Bit zur Beleuchtung von Punkten auf zwei oder mehr aufeinander folgenden Ablenkzeilen an der gleichen horizontalen Position benutzt. Die Bandbreite üblicher Fernsehempfänger begrenzt die Feinheit des erzeugbaren Lichtpunktes oder -flecks. Der tatsächlich wiedergegebene Punkt wird durch einen Impuls hervorgerufen, dessen Dauer der Periode des Taktgebers gleicht. Bei einer Taktfrequenz von 1,72032 MHz hat jeder wiedergegebene Impuls eine Dauer von ungefähr 580 η see.

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Wenn die Verstärker des zugeordneten Fernsehempfängers eine Bandbreite von vollen 6 MHz haben, dann beträgt die maximale Anstiegszeit des Impulses ungefähr 58 nsec. Daher wird die Anzeige mit einem Impuls beaufschlagt, der im wesentlichen trapezförmig ist, wobei die ersten und letzten 10 % der Impulsdauer die Anstiegs- bzw. Abfallzeit sind. Benachbarte Punkte oder Flecken in der gleichen Rasterzeile, die durch aufeinanderfolgende Impulse des gleichen Wertes hervorgerufen werden, bilden kontinuierliche Zeilen, da die Hinterkante des einen Impulses mit der Vorderkante des nächsten Impulses verschmilzt. Da die Rasterzeile 58 nsec lang ist, nimmt jeder Punkt ungefähr 1 % der Ablenkzeile ein. Wenn die horizontalen Zeilen 30 cm lang sind, hat der einzelne Fleck deshalb eine Länge von ungefähr 3 mm. Daher führt die Wiederholung von Information auf aufeinanderfolgenden Zeilen zu einer Wiedergabe-Abbildung, bei der das kleinste beleuchtete Bildelement symetrischer ist und die weniger verschmiert bzw. diffus ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden eine, zwei oder vier Rasterzeilen für jede Informationszeile verwendet.

Eine Informationszeile besteht bei der bevorzugten Ausführungsform aus 64 Punkt-Stellen. Jedes Halbbild (und jedes volle Bild) enthält bei der bevorzugten Ausführungsform 128 Ablenkzeilen mit Wiedergabe-Information. Wenn eine Informationszeile in vier aufeinander folgenden Ablenkzeilen wiederholt wird, wird der Speicher auf eine Matrix von 32 χ 64 Punkten abgebildet, wozu eine Speicherkapazität von 2048 Bits oder 256 Bytes zu je 8 Bit erforderlich ist. Bei einer Wiederholung jeder Informationszeile in zwei aufeinanderfolgenden Rasterzeilen wird der Speicher auf eine Matrix von 64 χ 64 Punkten abgebildet, wozu 4096 Bits bzw. 512 Bytes notwendig sind. Eine Informationszeile pro Rasterzeile führt zu einer 128 χ 64-Matrix und erfordert eine Anzeige-Kapazität von 10 24 Bytes. Die Anzahl von

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Ablenkzeilen pro Informationszeile kann bis herab zur Grenze von einer Zeile variiert werden, wobei dann lediglich ein Speicher von 8 Bytes notwendig ist, aber auch nur ein vertikal gestreiftes Muster wiedergegeben werden kann. Soweit es nicht anders vermerkt ist, bezieht sich die vorliegende Beschreibung auf eine 32 χ 64-Matrix.

Der Taktgeber arbeitet bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer Frequenz von 1,72032 MHz. Ein horizontaler Intervallzähler 11, vgl. Figur 1, zählt gewöhnlich 14 auftretende Zeitgabeimpulse TPA, die jeweils einmal pro Maschinen-t zyklus erzeugt werden. Da jeder Maschinenzyklus acht Taktimpulse umfaßt, erfordern 14 Zeitgabeimpulse ungefährt 65,1

us . Ein Halbbild bzw. ein Vertikalintervall umfaßt 256 Horizontalintervalle und hat daher eine Dauer von ungefähr 16,666 ms. Dies führt zu 60 Halbbildern bzw. 30 Vollbildern pro Sekunde. Obwohl die sich ergebende Vertikalgeschwindigkeit bzw. -frequenz fast genau der Standard-Vertikalfrequenz gleicht, weicht das Horizontalintervall etwas vom Standard mit ungefähr 63,5 ,us ab. Es gibt einige Horizontalintervalle, die wegen eines weiter unten genauer erläuterten Synchronisationsproblems lediglich 13 TPA-Perioden benötigen. Diese Intervalle erfordern 60,45 ,us. Daher sind die meisten Horizontalintervalle um ungefähr 2 ,us langer als die üblichen 63,5 ,us und einige sind ungefähr 3 ,us kürzer. Da die Horizontalablenkung des Empfängers durch einen Mittelwert der Synchronisationsimpulse gesteuert wird, kann sie kleine Variationen des Synchronisationsintervalls tolerieren. Evtl. sich einstellende Horizontal-Fehler können durch Justierung des (horizontalen) Zeilenfangs am Empfänger beseitigt werden.

Die 256 Zeilen pro Halbbild sind gewählt worden, um den Zeilenzähler 12 zu vereinfachen, der in Figur 1 als ein acht-

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stufiger Durchlaufzähler gezeigt ist. Es könnte eine neunte Stufe hinzugefügt sein und bei geeigneter Rückkopplung eine Zählung von 262 Horizontalintervallen pro Halbbild ergeben. In einem solchen Falle würde die Taktfrequenz auf 1,760664 MHz geändert. Das Horizontalintervall wird dann 63,6 ,us lang und die Vertikalfrequenz beträgt 60 Halbbilder pro Sekunde. Die Verwendung von 262 Zeilen pro Halbbild stimmt genauer mit dem Standard-Fernsehsignal von 262,5 Zeilen pro Halbbild überein. Wenn

Wenn der Taktgeber mit der erforderlichen Digital-Rate des zugeordneten Fernsehgerätes synchronisiert ist und wenn die Wort-(Byte-)Auslesezeit zum Fernsehgerät einem Maschinenzyklus gleicht, wie bei der bevorzugten Ausführungsform gezeigt , dann wird die Prozessorzeit während der Anzeigeperioden notwendigerweise ausschließlich für die Anzeige bzw. Wiedergabe

verwendet. Je nach dem Format der Wiedergabe, wie es oben erläutert wurde, kann eine Vergrößerung der nicht für die Wiedergabe verwendeten Prozessorzeit dadurch erzielt werden, daß das Anzeige-System mit einer größeren Video-Speicherkapazität ausgestattet wird. Mit anderen Worten können, wenn eine Informationszeile wiederholt werden soll, alle Bits einer Zeile in einem Umlauf-Schieberegister gespeichert werden. Dies erhöht jedoch die Kosten.

Weil nur 64 Spalten bzw. Fleck-Positionen pro Zeile und nur 128 Rasterzeilen verwendet werden, steht Prozessorzeit am Anfang und am Ende jeder Zeile zur Ausführung verschiedener Instruktionen und am Ende jedes Halbbildes zur Modifizierung des Anzeige-Bereiches im Speicher zur Verfügung. Eine Änderung des Anzeige-Bereiches im Speicher während seiner Wiedergabe, d.h„ während des Intervalls, bei dem eine horizontale Anzeige-Zeile erzeugt wird, kann zu unangenehmen Flimmer- oder Flackererscheinungen führen. Die Prozessorzeit am Ende jeder Zeile kann zur Modifizierung der Hinweisadresse für den direkten

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Speicherzugriff verwendet werden, was unten noch erläutert wird. Die Prozessorzeit zwischen dem Ende der 128. Zeile (d.h. an dem Ende einer ersten von zwei Vertikal-Ablenkungen, welche das erste Halbbild eines Vollbildes umfassen, und dem Beginn der 255. Zeile am Beginn der zwei Vertikal-Ablenkungen, welche das zweite Halbbild des Vollbildes umfassen), ,wird zur Durchführung allgemeiner Programme einschließlich der Aktualisierung der Anzeige-Information vor der nächsten Anzeige-Periode benutzt.

Zur Verbesserung des Verständnisses der Erfindung wird nun der Impulsplan gemäß Figur 2 erläutert, der für eine COSMAC-Verwirklichung gilt. Figur 2a zeigt das Taktsignal. Figur 2b ist ein typischer Maschinenzyklus, der an einer abfallenden Flanke des Taktes beginnt und acht Zyklen des Taktes dauert. Ein SO-Zyklus ist der Instruktionsabrufzyklus des Prozessors, und ein Si-Zyklus ist der Instruktionsdurchführzyklus. Die Beziehung zwischen SO und S1, von denen letzterer gemäß Figur 2c aussieht, ist derart, daß sie sich während normaler Betriebszeiten abwechseln mit Ausnahme bestimmter Instruktionen, deren Durchführung zwei aufeinanderfolgende S1-Zyklen erfordert. Figur 2d zeigt die Beziehung eines Zeitgabeimpulses TPA zu einem typischen Maschinenzyklus gemäß Figur 2b. Das TPA-Signal zeigt an, daß die ersten acht Bits des Speicheradressensignals gültig sind und verriegelt werden können; die zweite Gruppe von Multiplex-Adressensignalen folgt dem TPA. Figur 2e zeigt das TPB-Signal, das erzeugt wird, wenn die Information auf dem Datenkanal, die entweder vom Prozessor oder vom Speicher stammen kann, gültig ist. Figur 2f zeigt die relativen Zeiten, zu denen die Video-Bits nach Maßgabe der Takt- und Zyklussignale wiedergegeben werden. Das in Figur 2g gezeigte Signal stellt ein Videoregister 102, vgl. Figur 1, zur richtigen TPD-Signalzeit auf das Byte im Datenkanal ein. Die Signale gemäß Figur 2h sind die Schiebesignale, welche die Daten im Videoregister zur nächst höheren

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Stufe verschieben. Das Signal gemäß Figur 2g, das Video-Setzsignal, tritt nur während eines Speicher-Direktzugriff-Zyklus S2 auf, wenn die Speicher-Daten, die von der Speicher-Direktzugriff-Hinweisadresse adressiert sind, auf dem Datenkanal sind.

Die Arbeitsweise der Schaltung qpmäß Figur 1 läßt sich am besten erläutern, wenn man festhält, daß der Prozessor von Zeile 128 bis einschließlich 255 aufeinander folgende Instruktionen bzw. Befehle eines Programmes ausführte Der Zeilenzähler 12 ist ein achtstufiger Durchlaufzähler ansich bekannter Ausbildung. Die 2 -Stufe des Zeilenzählers 12 wird während der Zeilen 128 bis 255 gesetzt bzw. eingestellt und sperrt ein Undglied 14 mittels des Rücksetz-Ausgangssignales von dieser Stufe. Bei der Zeile 255 sind alle Stufen des Zeilenzählers 12 gesetzt; dieser Zustand wird mittels eines acht Eingänge aufweisenden Undgliedes festgestellt, welches daraufhin ein Unterbrechungsaufruf-(INT REQ-)Signal für den Prozessor erzeugt.

Der Zeilenzähler 12 wird durch das Efetzausgangssignal eines Horizontal-Synchronisations-Flipflops 17 getriggert. Das Flipflop 17 wird durch die Null-Ausgangssignale vom Horizontalintervall-Zähler 11 gesetzt, der durch das TPA-Signal während jedes Zyklus des Prozessors weitergestellt wird. Wenn jede Stufe des Horizontalintervall-Zählers 11 eine 0 gespeichert hat, wird ein Undglied 16 freigegeben, so daß das folgende TPB-Signal das Flipflop 17 setzt. Das Setzausgangssignal vom Flipflop 17 stellt einen vorbestimmten Wert in den Horizontalintervall-Zähler 11 ein, was noch genauer erläutert werden wird. Es liefert außerdem ein Horizontal-Synchronisationssignal zu einem Exklusiv-Oderglied 18. Das Ausgangssignal vom Exklusiv-Oderglied 18 ist das zusammengesetzte Synchronisationssignal zur Steuerung der Ablenkschaltungen des Fernsehempfängers.

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Beim normalen Betrieb tritt das TPB-Signal, welches das Flipflop 17 setzt, während eines SO-Maschinenzyklus auf. Das Setzausgangssignal des Flipflops 17 prägt daraufhin den Wert von dreizehn (binär 1101) in den Zähler 11 ein, mit anderen Worten wird ein Schaltwert 1 in der 2 -, 2 und 2 -Stufe des Zählers 11 eingestellt. Es sind dann vierzehn Maschinenzyklen notwendig, um den Zähler 11 über den Wert 0 zurück zu zählen. Wenn das Flipflop 17 dagegen durch das TPB-Signal eines S1-Maschinenzyklus gesetzt wird, wird ein Undglied 19 gesperrt, so daß die niedrigstwertige Stufe des Zählers nicht eingestellt wird, wodurch ein Wert von zwölf (binär 1100) in den Zähler 11 eingeprägt wird. Die wahlweise Einstellung des 2 -Bits des Zählers 11 hält die Synchronisation zwischen der Anzeigeschaltung und dem Prozessor aufrecht.

Während der Maschinenzyklen, die den Werten von 11 bis herab zu 4 des Zählers 11 entsprechen, wird ein exklusives Oderglied 101 angesteuert, das seinerseits das Undglied 14 ansteuert. Das Ausgangssignal des Undgliedes 14 ist das Speicher-Direktzugriff-Ausgabe -Aufrufsignal (DMA-OUT REQ) für den Prozessor, das nur während der Zeilen 0 bis 127 durch das Rücksetζausg;
gegeben ist.

Rücksetzausgangssignal der 2 -Stufe des Zeilenzählers 12 frei-

Die für die Schaltung nach Figur 1 angegebenen Signale sind in dem Signalplan gemäß Figur 3 wiedergegeben. Die Figuren 3b und 3c stellen das TPA- bzw. TPB-Signal jedes Maschinenzyklus dar. Figur 3d zeigt den Wert im Horizontalintervall-Zähler 11 entsprechend den verschiedenen Punkten in einer Rasterzeile. Figur 3a zeigt eine typische Zyklus-Sequenz für die Maschine während der Rasterzeile 255. Die ersten SO- und S1-Zyklen in Figur 3a entsprechen den letzten beiden Zyklen während der Zeile 254_o Das Signal gemäß Figur 3f stellt das

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Ausgangssignal des Undgliedes 15 dar, nämlich den Unterbrechnungsaufruf, der zeitlich der Zeile 255 entspricht, Ein Unterbrechungssignal, das während eines SO-Zyklus auftritt, unterbindet nicht einen folgenden S1-Zyklus, nach welchem ein S3- bzw. Unterbrechnungs-Zyklus eintritt.

Das Setzausgangssignal des Flipflops 17 ist in Figur 3e gezeigt. Wenn die im Horizontalintervall-Zähler 11 gespeicherte Zahl ü ist, setzt das TP3-Signal das Flipflop 17, wodurch ein Horizontalsynchronisationssignal erzeugt und der Wert 13 in den Zähler 11 eingeprägt wird. Wenn der Wert 13 im Zähler 11 eingestellt ist, sperren die gesetzten Stufen das Undglied 16, so daß der nächste TPB-Impuls das Flipflop 17 rücksetzt. Jedesmal, wenn das Flipflop 17 gesetzt wird, wird der Zeilenzähler 12 um 1 weitergestellt. Die Zyklen der Zeile 0 sind denjenigen der Zeilen 1 bis ähnlich und in Figur 3g gezeigt. Die ersten beiden wiedergegebenen Maschinenzyklen sind diejenigen der vorhergehenden Zeile.Gemäß Figur 3h wird der DMA-Ausgabe -Aufruf erzeugt, wenn der Wert des Horizontalintervall-Zählers auf 11 herabgezählt ist, wie es in Figur 3d dargestellt ist. Das DMA-Aufruf-Signal wird für acht Zyklen, d.h. bis der Zähler-Wert kleiner als 4 ist, auf hohem Pegel gehalten. Dies bewirkt, daß nacheinander acht DMA-Zyklen (S2) erzeugt werden. Während eines S2-Zyklus werden Daten von dem Daten-Kanal 104 mittels des Ausgangssignales eines Undgliedes in das Videoregister 102 eingetaktet.

Das Videoregister 102, vgl. Figur 1, ist ein 8-Bit-Parallel-Serien-Umsetzer, wie er beispielsweise als integrierte Schaltung TD4021 der RCA Corporation vorliegt. Das Setz/Schfebe-Ausgangssignal des Undgliedes 103 entspricht dem Parallel-Serien-Steuersignal der integrierten Schaltung CD4021. Wenn dieses Signal auf hohem Pegel ist, leitet ein Taktsignal die Daten vom Datenkanal 104 in die entsprechenden Stufen des Videoregisters 102. Wenn das Setz/Schiebe-Signal auf niedrigem Pegel ist, verschieben die Taktsignale die Daten im Videoregister 102 in die jeweils nächsthöhere Stufe. Das Undglied

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103 ist während eines DMA-S2-Maschinenzyklus durch ein TPB-Signal freigegeben. Die gegenseitige Zeitbeziehung ist in Figur 2 gezeigt; das Ausgangssignal des Undgliedes 103 ist in Figur 2g gezeigt, während die Schiebesignale in Figur 2h gezeigt sind. Das serielle Ausgangssignal des Videoregisters stammt aus der 2 -Stufe und ist das Videoausgangssignal. Logische Nullen werden hinter den Daten in das Register 102 eingegeben, so daß während des wiedergabefreien Intervalls keine Videowerte eins herausgeleitet werden. Dadurch wird eine Verknüpfung des Taktsignales erübrigt. Mit anderen Worten wird der Inhalt des Videoregisters 102 durch das Taktsignal kontinuierlich weitergeschoben und liefert kontinuierlich Videoinformation.

Alternativ kann das Taktsignal für das Videoregister 102 mit dem Rücksetzausgangssignal der 2 -Stufe des Zeilenzählers 12 verknüpft werden, um eine Verschiebung während des wiedergabefreien Intervalls zu unterbinden.

Ein Undglied 106 dekodiert die Zeilen-Zählwerte von 176 bis einschließlich 19 1 zur Erzeugung eines Vertikalsynchronisationssignales, welches auf das exklusive Oderglied 18 gegeben wird. Das Undglied 106 spricht auf die Setzausgangs-

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signale der 2 -, 2 - und 2 -Stufe sowie das Rücksetzausgangssignal der 2 -Stufe des Zeilenzählers 12 an. Während eines vertikalen Synchronisationsimpulses erzeugen die dem Exklusiv-Oderglied 18 zugeführten horizontalen Synchronisationsimpulse die Zahnimpulse im vertikalen Synchronisationssignal, welche die Synchronisation des Horizontal-Oszillators des zugeordneten Fernsehgerätes während des vertikalen Austastintervalls aufrechterhalten.

Das Rücksetzausgangssignal der 2 -Stufe des Zeilenzählers bildet ein Markierungssignal FLAG für den Prozessor, durch des-

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ederqabe-

sen Erfassung festgestellt werden kann, ob das Wiedergabi intervall beendet ist. Mit anderen Worten gibt das Markierungssignal dem Prozessor während der Zeilen 0 bis 127 an, daß Daten aus dem Speicher wiedergegeben werden. Bei der Zeile 128, wenn die 2 -Stufe gesetzt ist, kann der Prozessor anhand der Markierung feststellen, daß die Daten im Speicher geändert werden dürfen.

Die Speicherdirektzugriff-Logik des COSMAC-Mikroprozessors ^er~ fordert lediglich externe Aufrufsignale zur Einleitung von DMA-Ausgabe- oder DMA-Eingabe-Operationen. Ein spezieller Maschinenzyklus S2, der extern durch Statuscode-Ausgangssignale identifiziert ist, steuert die DMA-Funktion im Prozessor. Wenn ein Aufruf-Signal einschließlich eines Unterbrechnungsaufrufs empfangen wird, wird die gerade in Ausführung oder Abruf begriffenen Instruktion abgeschlossen. Mit anderen Worten wird, wenn ein Aufruf während der Zyklen SO oder S1 auftritt, der S1-Ausführungs-Zyklus - der zweite S1-Zyklus in Drei-Zyklus-Instruktionen - abgeschlossen. Das RO-Register im Register-Stapel des COSMAC-Prozessors wird als das DMA-Hinweisadressen-Register benutzt. Während eines DMA-Zyklus wird der Inhalt des RO-Registers auf den Speicheradressenkanal geleitet und, im Falle eines DMA-Ausgabe-Aufrufs, ein Lesebefehl zum Speicher gesendet. Daraufhin wird das RO-Register weiter gestellt, so daß es auf den Ort des nächsten auszulesenden Wortes bzw. Bytes hinweist. Die Daten am adressierten Ort sind auf dem Datenkanal beim Auftreten von TPB gültig.

Bei der bevorzugten Ausführungsform setzt das DMA-Ausgabe-Auf ruf signal vom Undglied 14 acht aufeinander folgende DMA-Zyklen in Gang, bei denen aus acht aufeinander folgenden Orten oder Stellen im Speicher acht Bytes Information entnommen werden, die auf einer Fernseh-Rasterzeile wiedergegeben werden. Wenn eine Informationszeile pro Rasterzeile wiedergegeben werden soll, braucht der Wert des RO-Registers bis

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zum Ende jedes Vollbildes nicht nachgestellt zu werden. Mit anderen Worten wird RO einfach aitomatisch durch alle Wiedergabe-Stellen weitergestellt. Wenn eine Informationszeile auf zwei aufeinander folgenden Zeilen wiedergegeben werden soll, muß am Ende jeder ersten Zeile eines Zeilen-Paares der Inhalt von RO auf seinen Wert zur Kennzeichnung des Zeilenanfangs erneuert werden. Wenn jede Informationszeile auf vier aufeinander folgenden Rasterzeilen wiedergegeben werden soll, muß der Inhalt von RO nach jeder der ersten drei Rasterzeilen jeder Gruppe von vier Zeilen erneuert werden. Die entsprechende Einstellung des RO-Registers geschieht nach jeder Zeile durch geeignete Instruktionen.

Eine zweckmässige gerätemässige Ausgestaltung für die Verwirklichung des Formates mit zwei Rasterzeilen pro Informationszeile umfaßt eine Gruppe von Undgliedern 110, vgl. Figur 1. Am Ende jeder Zeile leitet ein Q-Signal, das durch eine spezielle Instruktion erzeugt wird, die fünf höherwertigen Bits des Zeilenzählers 12 auf den Datenkanal. Der Prozessor kann die Daten in der unteren Hälfte (niedrigstwertige Byte) des RO-Registers speichern. Der von den Undgliedern 110 erhaltene Wert ist für jeweils zwei aufeinander folgende Zeilen gleich, da die Werte in den unteren drei Stufen 0 sind. Die Zählung von -000 bis -111 ändert den Wert der 2 -Stufe nicht.

Figur 4 veranschaulicht die typische Anwendung der oben erläuterten Schaltung. Die Anzeigeschaltung 41 nach der Erfindung erhält Taktsignale von einem Taktgeber 42, Steuersignale von einem Rechner 43 und Daten von einem Speicher 44. Die Anzeigeschaltung 41 liefert Signale zum Rechner 43 und zu einem Mischer 45. Das Ausgangssignal des

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Mischers 45 ist ein zusammengesetztes Videosignal,mit welchem ein Standard-Fernsehempfänger 4 6 beaufschlagt wird. Das zusammengesetzte Videosignal kann unmittelbar auf die Videoschaltungen des Empfängers vor der Synchronisations-Abtrennung gegeben oder zur Modulation eines Trägers verwendet werden, der dem Antennenanschluß des Empfängers zugeführt wird.

Die erläuterte bevorzugte Ausbildungsform arbeitet mit einem COSMAC-Mikroprozessor.Unter Anwendung der Erfindungslehre kann jedoch das Anzeige-System auch für andere Mikroprozessoren oder Rechner vom Fachmann angepaßt werden. Einige Mikroprozessoren sind nicht mit direktem Speicherzugriff ausgestattet, jedoch ist es hier möglich, durch zusätzliche Logik Unterbrechungs- und Speicher-Direktzugriff-Möglichkeiten zu schaffen (vgl. z.B. "Increase Microcomputer Efficiency", D.C. Wyland, Electronic Design 23, 8. November 1975, Seiten 70 bis 75 oder "Speed Microprocessor Response", E. Fisher, IBID, Seiten 78 bis 83). Zeitgabeimpulse wie die TPA- und TPB-Impulse können durch Dekodierung aus dem Takt abgeleitet werden, wenn der zugeordnete Prozessor sie nicht selber erzeugt.

Auch bezüglich der Verwendung eines üblichen Fernsehempfängers, auf die sich obige Erläuterung bezieht, sind Abwandlungen möglich. So kann das Anzeige-System auch andere Abtastraster-Anzeigegeräte, z.B. eine LED- oder eine LCD-Matrix oder ein CCD-Gerät umfassen. Die hierbei erforderlichen Veränderungen am jeweiligen Gerät sind dem Fachmann in Kenntnis der Erfindung möglich.

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Claims

Paten tansprüche.

; 1.' Anzeige-System zur Wiedergabe eines Musters in einem Raster auf einem Abtastraster-Anzeigegerät, d a d u r c h gekennzeichnet, daß eine Schaltung (41) zur Transformation von Bits aus einer Anzeigestelle eines einem Rechner(43) zugeordneten Speichers (44) auf das Raster als entsprechende Punkte vorgesehen ist, wobei der Kontrast zwischen den Punkten vom Wert des jeweiligen Bits abhängt und der Rechner mit Speicher-Direktzugriff arbeitet, um auf einem Datenkanal Datensignale für die Schaltung zu erzeugen, die dem Speicher an einer Stelle entnommen sind, welche von einem Hinweis-Adressenregister im Rechner spezifiziert ist, daß eine Koppelstufe (45) Signale (Figur 2a, 2b, 2e) von der Schaltung zum Anzeigegerät (46) weiterleitet, daß der Rechner Zeitgabesignale (Figur 2a, 2b, 2d, 2e) für die Schaltung erzeugt, und daß die Schaltung einer Einrichtung (11, 16, 17, 18)einschließlich eines Intervall-Zeitgebers (11) umfaßt, die auf Zeitgabesignale (TPA) anspricht und horizontale Synchronisiersignale zur Koppelstufe liefert, ferner einen Zeilenzähler (12), der auf die horizontalen Synchronisier-

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signale anspricht und Ausgangssignale erzeugt, welche einzelne horizontale Zeilen im Raster identifiziert, weiter einen ersten Dekodierer, der auf den Intervall-Zeitgeber und den Zeilenzähler anspricht und Speicher-Direktzugriff-Aufrufe für den Rechner erzeugt, ferner einen zweiten Dekodierer (106), der auf den Zeilenzähler anspricht und vertikale Synchronisiersignale zur Koppelstufe liefert, und schließlich eine Einrichtung (102,103) zur Speicherung von Datensignalen vom Datenkanal nach Maßgabe eines von den Zeitgabesignalen (Figur 2e) abgeleiteten Signales (Figur 2g)/wenn der Rechner auf einen Speicher-Direktzugriff-Aufruf anspricht, und zur seriellen Verschiebung dieser Daten zur Koppelstufe nach Maßgabe der Zeitgabesignale.
2. Anzeige-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Intervall-Zeitgeber einen Binärzähler (11) umfaßt.
3. Anzeige-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verknüpfungsglieder (110) vorgesehen sind, welche auf ein Befehlssignal (Q) vom Rechner (43) ansprechen und zur Kopplung des Ausgangssignales vom Zeilenzähler (12) zum Datenkanal für die Eingabe in das Hinweis-Adressen-Register dienen.
4. Anzeige-System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstufe ein Exklusiv-Oderglied (18) umfaßt, daß die vertikalen und horizontalen Synchronisiersignale erhält und zur Erzeugung eines zusammengesetzten Synchronisiersignales (SYNCH) dient, daß horizontale Sägezahnimpulse im vertikalen Synchronisiersignal aufweist.

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