DE3722169C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Anpassung eines Mehrbetriebsarten-Monitors an einen Personal Computer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung eines Mehrbetriebsarten- Monitors an einen Personal-Computer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13.

Die Vielzahl unterschiedlicher Personal Computer und Monitore hat zur Folge gehabt, daß unterschiedliche Betriebs­ arten für die von den Monitoren benötigten Eingangssignale geschaffen wurden. Dieser Umstand hat bisher verhindert, daß beliebige Monitore ohne weiteres an demselben Personal Compu­ tern betrieben werden konnten. Vielmehr mußte für jede Be­ triebsart eine gesonderte Adapterkarte verwendet werden. Die Betriebsarten unterscheiden sich im wesentlichen durch ihre Zeilenfrequenz, Bildfrequenz, Anzahl der Zeilen, die Hori­ zontal- und Vertikalamplitude sowie durch ihre innerhalb des Bildschirmformats nutzbaren Formate.

Durch die DE 35 29 961 C2 ist eine Schaltung bekannt, die eine Anpassung eines Mehrbetriebsarten-Monitors an einen Personalcomputer auf folgende Weise bewirkt:
Es werden die zur Ansteuerung des Monitors vorgesehenen Horizontal- und Vertikal-Synchronsignale und/oder die Frequenzen der Horizontal- und Vertikal-Signale des anzuschließenden Personalcomputers ausgewertet. Bei Erkennen der den Synchronsignalen oder Frequenzen zugeordneten Betriebsart werden die dieser Betriebsart zugehörigen Steuersignale zur Einstellung der entsprechenden Betriebswerte an die Horizontal- und Vertikal-Ablenkstufe des Monitors übermittelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die aus dem für den Monitor bestimmten Signal des Personal Computers betriebsartenspezifische Merkmale aus­ werten, um eine automatische Anpassung des Monitors herbeizu­ führen.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. die Vorrichtung gemäß Anspruch 13 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Betriebswerte häufig wiederkehrender Betriebsarten gespeichert. Dies kann z. B. durch vorausgehende Einstellung mit Testsignalen erfol­ gen, nach deren Beendigung die dann erhaltenen Betriebswerte in den dafür vorgesehenen Speicher übernommen werden. Die Betriebswerte sind unter betriebsartenspezifischen Adressen gespeichert, so daß bei Anwahl einer der Adressen alle benö­ tigten Betriebswerte am Ausgang des Speichers abgreifbar sind. Gelingt es, durch Auswertung der Horizontal- und Verti­ kalsynchronsignale des Personal Computers eindeutig die Be­ triebsart zu ermitteln, so kann die dieser Betriebsart zuge­ ordnete Adresse angesprochen und die Betriebsart dadurch ein­ gestellt werden, daß entsprechende Steuersignale an die Ho­ rizontal- und Vertikalablenkstufe des Monitors gelangen. Da die Einstellung sofort nach dem Empfang von Horizontal- und Vertikalsynchronsignalen erfolgt, ist die benötigte Einstell­ zeit für den Benutzer kaum wahrnehmbar. Dadurch ist es sogar möglich, einen Monitor im laufenden Betrieb einfach auf ei­ nen anderen Personal Computer umzuschalten, ohne daß der Be­ nutzer sich darum zu kümmern braucht, ob dieser Personal Com­ puter die gleiche oder eine andere Betriebsart benutzt. Die Zahl der möglichen Betriebsarten, die in der erfindungsgemä­ ßen Art automatisch eingestellt werden können, ist prinzipi­ ell unbegrenzt. In der Praxis ist sie jedoch von dem Umfang des Speichers abhängig, der zur Speicherung der Betriebswer­ te vorgesehen wird.

Durch die gemeinsame Auswertung der Horizontal- und Vertikalsynchronsignale kön­ nen auch solche Betriebsarten unterschieden werden, die in einem der Werte übereinstimmen. Eine praktische Ausführung sieht vor, die Bestimmung der Periodendauer der Horizontal­ synchronsignale durch Messung mehrerer Perioden und Division durch die Anzahl der Synchronsignale erfolgen zu lassen. Auf diese Weise ist es möglich, eine hohe Meßgenauigkeit trotz der in derselben Größenordnung wie die Horizontalfrequenz liegenden Taktfrequenz des Mikroprozessors zu erreichen, oh­ ne daß Zusatzschaltungen erforderlich sind.

Besonders vorteilhaft ist es, die Steuersignale für die Ho­ rizontal- und Vertikalablenkstufen des Monitors über dynami­ sche Digital/Analog-Wandler laufen zu lassen, da hierdurch eine Ansteuerung über den seriellen Ausgang eines Mikropro­ zessors möglich ist. Der mit dieser Art von Digital/Analog- Wandlern verbundene Nachteil, daß bei Abweichungen der Hori­ zontal- oder Vertikalfrequenz von der Umwandlungsfrequenz ein Flimmern oder ein ungleichmäßig helles Bild erzeugt wird, kann dadurch beseitigt werden, daß die dynamischen Di­ gital/Analog-Wandler mit der Vertikalfrequenz synchronisiert werden, indem gemäß einer bevorzugten Ausführung bei jeder Periode eine konstante Schrittzahl eingehalten wird.

Um bei der erstmaligen Einstellung der Betriebswerte oder bei Ingebrauchnahme des Mehrbetriebsartenmonitors eine exak­ te Einstellung zu ermöglichen, die später keiner Korrektu­ ren bedarf, wird ein Videotestsignal vorgesehen. So ist es sicher, daß die ganze Dynamik vom Analog/Digital-Wandler nutzbar ist. Da das Videotestsignal im wesentlichen zur Ein­ stellung der Amplitude und Phase der Horizontal- und Verti­ kalablenkung dienen soll, reicht hierfür ein einfacher Auf­ bau der Testsignale aus. Wesentlich ist nur, daß die entspre­ chenden Markierungen zu exakt festgelegten Zeiten entstehen, damit ein Zusammenhang zwischen den auf dem Bildschirm sicht­ baren Testsignalen und der Vorgabe der Betriebswerte ent­ steht.

Besonders einfach ist es, als Testsignale Balken zu erzeu­ gen, die den nutzbaren Bildschirmbereich horizontal und ver­ tikal begrenzen. Zur Einstellung der Geometrie können zusätz­ liche Balken erzeugt werden. Um auch dies zweckmäßig in ei­ nem auch für andere Aufgaben vorgesehenen Mikroprozessor durchführen zu können, werden die Videotestsignale als serieller Datenstrom erzeugt und einem seriellen Ausgang ei­ nes Mikroprozessors entnommen. Der Datenstrom kann dabei durch ein Schieberegister erzeugt werden, das vorher in ei­ nem Unterprogramm entsprechend dem vorgesehenen Bildmuster geladen wurde und nach Unterbrechung eines Hauptprogramms gestartet wird. Während des seriellen Datenstroms kann dann der normale Programmablauf fortgesetzt werden. Es reicht aus, das Videosignal in einer Unterprogrammschleife peri­ odisch nach jedem Horizontalsynchronsignal neu zu starten.

Ein Mikroprozessor ermöglicht zusammen mit dem Speicher die Speicherung aller erforderlichen Betriebswerte für die in Frage kommenden Betriebsarten und ist zusätzlich in der Lage, die Horizontal- und Vertikalsynchronsignale des Personal Com­ puters als Kriterium dafür auszuwerten, welche Betriebswerte eingestellt werden sollen. Dies kann dadurch geschehen, daß in einem Speicher die Werte für die Horizontal- und Vertikal­ synchronsignalperiodendauer gespeichert sind und diese Werte mit den gemessenen verglichen werden. Bei Übereinstimmung können dann Speicherplätze adressiert werden, die vorgegebe­ ne Betriebswerte enthalten und durch ihre Adressierung veran­ laßt werden, Steuersignale zur Einstellung der Betriebswerte an die Horizontal- und Vertikalablenkstufe des Monitors zu übermitteln.

Die gemäß einer Weiterbildung für eine Umwandlung der Digi­ talsignale in Analogsignale vorgesehenen dynamische Digi­ tal/Analog-Wandler können sehr einfach aufgebaut sein und lassen sich signalmäßig besonders gut an Mikroprozessoren mit normalem einzelnen Ausgang anschließen.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt als Diagramm den Verfahrensablauf nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Der in Fig. 1 in Form eines Flußdiagramms dargestellte Ver­ fahrensablauf beginnt mit Start 1. Nach dem Start 1 wird in 2 eine Entscheidung getroffen, ob das Signal auf den TTL- Eingang gelangt. Ist das der Fall, wird das Verfahren in 3 mit der Messung der Horizontal- und der Vertikalfrequenz fort­ gesetzt. Ist das nicht der Fall, wird in 4 vom TTL-Eingang auf den Analogeingang umgeschaltet und in 5 geprüft, ob das Signal nun auf den Analogeingang gelangt. Ist das der Fall, geht es mit dem unter 3 genannten Verfahrensschritt weiter. Ist das nicht der Fall, wird vom TTL-Eingang auf den Analog­ eingang in 6 umgeschaltet und zurück zur Entscheidung in 2 gesprungen.

Nach der Messung der Frequenzen in 3 wird die Frequenz in 7 angezeigt und in 8 mit gespeicherten Betriebswerten vergli­ chen. In 9 wird nun überprüft, ob ein Betriebswertepaar er­ kannt wurde. Ist das der Fall, werden in 10 die entsprechen­ den Speicher adressiert und der Speicherinhalt ausgelesen. Nach einer in 11 vorgenommenen Digital-Analog-Umwandlung der gespeicherten Daten erfolgt in 12 die Ansteuerung der Hori­ zontal- und Vertikalstufen durch entsprechende analoge Stell­ signale.

Nach Abschluß dieses Verfahrensschrittes wird in einer Abfra­ ge 13 geprüft, ob das Betriebssignal geändert ist. Ist das der Fall, wird zum Start zurückgesprungen und die beschriebe­ nen Verfahrensschritte erneut durchlaufen. Ist das Betriebs­ signal nicht geändert, wird anschließend in 14 die Tastatur abgetastet, um gewünschte Werte für Helligkeit, Kontrast, Horizontal- oder Vertikalamplitude und Horizontal- oder Ver­ tikallage zu berücksichtigen. Nachfolgend wird in 15 ge­ prüft, ob ein Videotestsignal gewünscht ist. Ist dies der Fall, wird in 16 eine Videotestroutine aufgerufen und nach 14 zurückgesprungen, um die entsprechenden Werte über die Tastatur zu ändern. Ist kein Videotestsignal gewünscht, wird nach 13 zurückgesprungen.

Wird in 9 ein Betriebswertepaar nicht erkannt, so wird nach 17 verzweigt, wo geprüft wird, ob eine Speicherung des neuen Paares der Horizontal- und Vertikalfrequenz erfolgen soll. Ist das der Fall, so werden in 18 eine Speicherung und eine Vorbereitung der Speicherplätze für die Ablenkstufe und die Betriebswerte vorgenommen. Ist das nicht der Fall, erfolgt ein Sprung zu 13.

Zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Von Personal Computern 20, 21, von denen der eine 20 eine TTL-Adapterkarte und der andere 21 eine Analog-Adapterkarte besitzt, gelangen die für den Monitor bestimmten Signale zu Eingängen 22 und 23 des Umschalters 24. Die Signale werden von dem Umschalter 24 und einer Signalumwandlungsschaltung zu einem Mikrocomputer 25 geführt. Videoanteile des Signals gelangen auch direkt über eine Videostufe 26 an einen Monitor 27. Vom Mikrocomputer 25 führt eine Steuerleitung 38 zurück zum Umschalter 24, der es ermöglicht, wahlweise TTL-Signale und Analog-Signale an den Mikrocomputer 25 und den Monitor 27 anzupassen. Der Mikrocomputer 25 umfaßt eine CPU 28, ein ROM 29 und ein RAM 30. In dem RAM 30 stehen für verschiedene Betriebsarten Speicherplätze zur Verfügung. Diese Speicher­ plätze können adressiert werden und der Speicherinhalt dann an Digital/Analog-Wandler 31 bis 37 weitergegeben werden. Die Digital/Analog-Wandler 31 bis 37 geben Steuersignale wei­ ter an eine Videostufe 26 oder eine Horizontalablenkstufe 39 bzw. eine Vertikalablenkstufe 40. Mit dem Mikrocomputer 25 sind außerdem eine Anzeigeeinheit 41 sowie eine Eingabeeinheit 42 verbunden. Über die Eingabeeinheit 42 kön­ nen die Horizontal- und Vertikalamplitude, die Horizontal- und Vertikalposition sowie Helligkeit und Kontrast einge­ stellt werden. Ferner kann ein Videotestsignal aktiviert wer­ den. Besteht Interesse ein Frequenzwertepaar festzuhalten, so kann dieses über eine Speicherbefehlstaste in dem RAM 30 gespeichert werden. Ein Personal Computer mit der entspre­ chenden Betriebsart kann dann an Hand des Wertepaares aus der Horizontal- und der Vertikalfrequenz automatisch mit den übrigen Betriebsarten auf den Monitor angepaßt werden.

Die am Eingang des Mikrocomputers 25 anliegenden, für den Monitor bestimmten Signale, werden vom Mikrocomputer 25 hin­ sichtlich der Periodendauer ihrer Horizontal- und Vertikal­ synchronsignale ausgewertet. Dieses Wertepaar wird mit im RAM 30 gespeicherten Wertepaaren verglichen, und bei erkann­ ten gleichen Wertepaaren werden die zugehörigen Speicherplät­ ze adressiert und anschließend ausgelesen. Die entsprechen­ de Betriebswerte darstellenden gespeicherten Werte werden dann über die Digital/Analog-Wandler 31 bis 37 in entspre­ chende Steuersignale umgewandelt, und zwar bestimmen die Steu­ ersignale des Digital/Analog-Wandlers 31 die Helligkeit und den Kontrast, diejenigen der Analog/Digital-Wandler 32 und 35 die Horizontal- bzw. Vertikalfrequenz, diejenigen der Di­ gital/Analog-Wandler 33 und 36 die Horizontal- und Vertikal­ amplitude und diejenigen der Digital/Analog-Wandler 34 und 37 die Phasenlage der Horizontal- bzw. Vertikalablenkung.

Claims (18)

1. Verfahren zur Anpassung eines Mehrbetriebsarten-Monitors an einen Personalcomputer mittels einer Auswertung von Verti­ kal- und Horizontal-Bildausgangsparametern des Personalcom­ puters, dadurch gekennzeichnet, daß:

• - Betriebswerte für die Horizon­ tal- und Vertikalfrequenz, die Horizontal- und Vertikalam­ plitude sowie für die Horizontal- und Vertikallage häufig wiederkehrender Betriebsarten unter betriebsartspezifi­ schen Adressen im Monitor gespeichert werden;
• - für die Ansteuerung des Monitors vorgesehene Horizontal- und Vertikalsynchronsignale des Personalcomputers und/oder die Frequenzen der Horizontal- und Vertikal-Signale des Perso­ nalcomputers in einer Auswerteschaltung (25) mit Vergleichs­ werten verglichen und ausgewertet werden,
• - bei Erkennung einer den jeweiligen Betriebswerten zugeordne­ ten Betriebsart die betriebsartspezifischen Adressen auf­ gerufen und die dieser Betriebsart zugehörigen Steuersignale zur Einstellung der Betriebswerte über D/A-Wandler (31 bis 37) an die Horizontal- (39) und Vertikalablenkstufe (40) des Monitors übermittelt werden, wobei die D/A-Wandler (31 bis 37) mit der Vertikalfrequenz syn­ chronisiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodendauer der Horizontal- und Vertikalsynchronsignale des Personalcomputers gemessen wird, daß die gemessenen Wer­ tepaare mit den wählbaren Betriebsarten zugeordneten, vorge­ gebenen Wertepaaren verglichen werden und daß bei Überein­ stimmung mit einem dieser Wertepaare die diesen Werten zuge­ ordneten betriebsartspezifischen Adressen aufgerufen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Periodendauer der Horizontalsynchronsignale durch Messung mehrerer Perioden und Division durch die An­ zahl der Synchronsignale erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichswerte bei einer erstmaligen Auswertung der Horizontal- und Vertikalsynchronsignale gespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Periode des Verti­ kalsynchronsignals vorkommende Schrittzahl für eine Ana­ log/Digital-Umwandlung der Signale an den Analog/Digital- Wandlern konstant gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitbasis für Messung der Periodendauer der Horizontalsynchronsignale die Perioden­ dauer der Vertikalsynchronsignale dient.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Steuersignale zur Einstellung der Betriebswerte ein Videotestsignal er­ zeugt wird, welches aus horizontalen und Vertikalen; die Grenzen des ausnutzbaren Bildschirmbereichs des Monitors darstellenden Balken gebildet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe von Steuersignalen zur Einstellung der Bildgeometrie zusätzliche Vertikale und/oder horizontale Balken innerhalb des nutzbaren Bildschirmbereichs erzeugt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Horizontal- und/oder Vertikalsynchronsignale erzeugt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Erzeugung der Balken dienende Videotestsignal als serieller Datenstrom einem se­ riellen Ausgang eines Mikroprozessors entnommen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Videotestsignal in einer Unterprogrammschleife, insbesondere in einer seriellen Unterbrechung (Serial interrupt) der Un­ terprogrammschleife, periodisch nach jedem Horizontalsyn­ chronsignal neu gestartet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmablauf zum Zeitpunkt des Startens des Video­ testsignals unterbrochen und anschließend fortgesetzt wird.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Anpassung eines Mehrbetriebsarten-Monitors an einen Personalcomputer mittels einer Auswertung von Ver­ tikal- und Horizontal-Bildausgangsparametern des Personal­ computers, gekennzeichnet durch:

• - einen Speicher (30) zur Speicherung von Betriebswerten für die Horizontal- und Verti­ kalfrequenz, die Horizontal- und Vertikalamplitude sowie für die Horizontal- und Vertikallage häufig wiederkehren­ der Betriebsarten unter betriebsartspezifischen Adressen; eine Auswerte- und Adressierschaltung (25), in der für die Ansteuerung des Monitors vorgesehene Horizontal- und Verti­ kalsynchronsignale des Personalcomputers und/oder die Fre­ quenzen der Horizontal- und Vertikal-Signale des Personal­ computers mit Vergleichswerten verglichen und ausgewertet werden und die bei Erkennung einer den jeweiligen Be­ triebswerten zugeordneten Betriebsart die betriebsartspe­ zifischen Adressen im Speicher (30) aufruft und die dieser Betriebsart zugehörigen Steuersignale zur Einstellung der Betriebswerte über D/A-Wandler (31 bis 37) an die Horizontal- (39) und Verti­ kalablenkstufe (40) des Monitors übermittelt, wobei die D/A-Wand­ ler (31 bis 37) mit der Vertikalfrequenz synchronisiert werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgang für die Steuersignale der serielle Ausgang eines als Auswerte- und Adressierschaltung (25) vorgesehenen Mikrocomputers sowie parallele Ausgänge dienen und daß als D/A-Wandler (31 bis 34) dynamische Digital/Analog-Wandler vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Monitor (27) eine Anzeigeeinheit (41) vorgesehen ist, die mit der als Mikrocomputer ausgebildeten Auswerte- und Adressierschaltung (25) verbunden ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Adressierschaltung (25) mit einer Eingabeeinheit (42) verbunden ist, mittels der manuell Werte für die Horizontal- und Vertikalposition sowie für Helligkeit und Kontrast eingestellt werden können und die ferner eine Speicherbefehlstaste aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Adressierschaltung (25) und/oder der Monitor (27) mit einem Umschalter (24) verbunden ist, der es ermöglicht, wahlweise TTL-Signale oder Analogsignale an die Auswerte- und Adressierschaltung und den Monitor anzupassen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Computermonitor oder in einer Adapterkarte angeordnet ist.