DE4125878A1 - Raster-scan-anzeige mit adaptivem nachleuchten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erstellung einer Raster-Scan-Anzeige, welche die Veränderung einer ersten Variablen als Funktion einer zweiten Variablen darstellt.

Ein Oszilloskop wird herkömmlicherweise zum Anzeigen einer Wellenform verwendet, welche die Veränderung einer ersten Variablen als Funktion einer zweiten Variablen darstellt. In der nachstehenden Beschreibung wird der Einfachheit halber bisweilen davon ausgegangen, daß die erste Variable die Größe einer gemessenen Quantität darstellt und die zweite Variable die Zeit ist, so daß die Wellenform die Größe der gemessenen Quantität als Funktion der Zeit darstellt. Es versteht sich jedoch, daß die zweite Variable nicht unbedingt für Zeit stehen oder gar zeitverbunden sein muß.

Bei einem herkömmlichen Analogoszilloskop gleitet ein Elektronenstrahl wiederholt horizontal über den Schirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) und hinterläßt hierbei eine Leucht­ stoffspur sichtbar werdenden Phosphors auf dem Schirm (sekundäre Emission von Licht). Wird die vertikale Position des Strahles während seiner horizontalen Ablenkung über den Schirm durch die Größe eines Eingangssignal gesteuert, dann gibt diese Leuchtspur das Verhalten des Eingangssignals als Funktion der Zeit wieder. Eine durch einmaliges Schwenken oder Ablenken eines Strahls erzeugte Leuchtspur verblaßt allmählich wieder; ist jedoch das Eingangssignal periodisch und die Ab­ tastungen des Strahles beginnen an gleichen Punkten periodisch während aufeinanderfolgender Zyklen des Eingangssignals, dann tastet der Strahl während einer jeden Ablenkung dieselbe Bahn ab und eine stabile Wellenform wird kontinuierlich angezeigt.

Das Verhalten des Eingangssignals ist möglicherweise nicht während jedes Ablenkzyklusses genau gleich. Ist der Leucht­ stoff des Schirmes stark genug, um wesentlich länger zu leuchten als nur während eines einzigen Ablenkzyklusses, dann stellt die Wellenformanzeige eine zeitgewichtete Aufzeichnung von Spuren dar, welche durch mehrere vorhergegangene Ablen­ kungen des Strahles erzeugt wurden, und gibt Informationen über das Verhalten des Eingangssignales über mehrere als nur den unmittelbar vorausgegangenen Ablenkzyklus.

Bei einem Analogoszilloskop ist die für einen vollständigen horizontalen Abtastverlauf erforderliche Zeit konstant, und daher hängt die Intensität der Leuchtspur von der Länge der Spur ab. Die Länge der Leuchtspur ist abhängig von der Frequenz des Eingangssignales, und daher ergibt die Intensität der Leuchtspur wertvolle Informationen über die Frequenz des Eingangssignals.

Eine Bedienungsperson kann die Strahlstärke einstellen, so daß ein Leuchtteilchen des Schirmes jedesmal heller wird, wenn der Strahl es trifft, und dann wieder bis zum nächsten Auftreffen verblaßt. Dieser Nachleuchtbetrieb trägt dazu bei, die Auswir­ kungen von vorübergehenden Störungen ("Geräuschen") auf der Wellenformanzeige insofern zu verringern, als daß vertikale Auslenkungen des Strahles aufgrund von vorübergehenden Störun­ gen nur schwache, schnell verblassende Spuren erzeugen, wohin­ gegen die darunterliegende stabile Wellenform hell bleibt.

Bei einem digitalen Vektor-Oszilloskop tastet der Elektronen­ strahl Vektoren ab, deren Endpunkte sich an einzelnen Schirm­ stellen befinden, welche als eine Anordnung waagrechter Reihen und senkrechter Spalten ausgeführt sind. Für den Fall, daß das Oszilloskop zur Anzeige einer Verschiedenheit der Signalgröße als Funktion der Zeit verwendet wird, stellt jede Spalte ein unterschiedliches Zeitintervall dar und jede Reihe steht für eine andere Signalgröße. Im typischen Betrieb wird ein Ein­ gangssignal herausgenommen und digitalisiert und eine Folge von Paaren digitaler Wörter erzeugt. Hierbei stellt das eine Wort eines jeden derartigen Paares die Größe des Eingangs­ signales dar und das andere Wort steht für die Abtastzeit, die auf ein Triggerereignis folgt. Der Größenwert eines jeden Paares wird in einen Erfassungsspeicher an einem Platz einge­ lesen, der von dem assoziierten Zeitwert abhängt, um eine Wellenformaufzeichnung zu bilden. Nach Abschluß einer einzel­ nen Erfassung läßt sich der Inhalt des Erfassungsspeichers zur Erzeugung einer stabilen Anzeige auf dem Schirm der Kathoden­ strahlröhre verwenden.

Ein bekanntes digitales Raster-Scan-Oszilloskop hat einen Anzeigespeicher, bei dem die Anzahl der adressierbaren Speicherplätze der Anzahl der darstellbaren Pixel des Anzeige­ schirmes entspricht. Die Adresse eines jeden Speicherplatzes besteht aus zwei Komponenten, von denen die eine von der Größe einer Probe abhängt und die andere von der Zeit, zu der die Probe genommen wurde. Die beiden Komponenten der Speicher­ adresse entsprechen jeweils den X- und Y-Komponenten der Pixeladresse auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre. Eine Anzeige wird auf dem Kathodenstrahlröhren-Schirm durch Ab­ tastung aller Pixel entsprechend einem Rastermuster und selektives Ausleuchten der Pixel, je nach Inhalt der ent­ sprechenden Speicherplätze, erzeugt. Wenn jeder Speicherplatz ein einziges Datenbit speichern kann, wird der Strahl akti­ viert, wenn der Wert dieses Bit eine logische 1 ist, und zurückgehalten, wenn der Bitwert eine logische 0 ist.

Kann jeder Speicherplatz mehr als nur ein einziges Datenbit speichern, dann läßt sich jedes Pixel mit mehrfachen Grau­ stufen ausleuchten. Beispielsweise kann möglicherweise jeder Speicherplatz möglicherweise vier Bit speichern, welche den Aus-Zustand und fünfzehn Graustufen darstellen. Bei Verwendung eines Oszilloskops mit einem derartigen Speicher wird der Inhalt eines Speicherplatzes bei Empfang eines Abtastpaares mit der gleichen Kombination von Größen- und Zeitkomponenten aus dem Speicher ausgelesen, und es erfolgt eine progressive Erhöhung des im Speicher vorliegenden Wertes auf ein Maximum von dezimal "fünfzehn". Überdies wird von Zeit zu Zeit der Inhalt eines jeden Speicherplatzes ausgelesen und progressiv auf ein Minimum von Null verringert. Auf diese Weise ist es möglich, den Informationsgehalt der Anzeige zu erhöhen und das Nachleuchtmerkmal eines Analogoszilloskops zu emulieren.

In der US-Patentschrift Nr. 42 23 353 (Keller) ist eine digi­ tale Raster-Scan-Anzeigevorrichtung offenbart, bei der das Nachleuchten als Funktion nur der Zeit oder als Funktion der Zeit und der Datenakkumulierungsgeschwindigkeit gesteuert wer­ den kann. Ist die Akkumulierungsgeschwindigkeit gering, kann eine Bedienungsperson auf zeitbasiertes Nachleuchten umschal­ ten.

Im Fall eines einwertigen Signals, welches sich beispielsweise in einem digitalen Wert darstellen läßt, d. h. eines Signals mit jeweils gleicher Größenkomponente für eine gegebene Zeit­ komponente bei jeder Erfassung, wird der Informationsgehalt in einer Anzeige für die Signal-Wellenform sehr schnell aufgebaut und nach nur wenigen Erfassungen erreichen die leuchtenden Pixel ihre volle Leuchtintensität. Andererseits können andere Signale, wie beispielsweise ein Video-Zeilensignal, zu einer gegebenen Zeit in aufeinanderfolgenden Erfassungen verschie­ dene Größen haben, und daher kann es über mehrere Erfassungen dauern, den Informationsgehalt aufzubauen. Es ist daher klar, daß eine Nachleuchtgeschwindigkeit, die auf der Erfassungs­ geschwindigkeit oder Zeit beruht, keine Anzeige mit optimalem Informationsgehalt ergibt. Es ist Aufgabe der Erfindung, dies zu gewährleisten.

Die vorliegende Erfindung umfaßt daher zunächst eine Vorrich­ tung zur Verarbeitung von in einem Speicher gespeicherten numerischen Werten Modifikationsvorrichtungen zum Empfang numerischer Werte aus einem Speicher und zur Rücksendung numerischer Werte an den Speicher. Die Modifikationsvor­ richtungen haben mindestens einen ersten Zustand, in dem sie einen von dem Speicher empfangenen numerischen Wert auf eine vorbestimmte Art modifizieren, ehe sie diesen numerischen Wert an den Speicher zurücksenden, sowie einen zweiten Zustand, in dem sie einen von der Speichervorrichtung empfangenen numerischen Wert vor seiner Rücksendung an den Speicher nicht auf diese vorbestimmte Art modifizieren. Die Vorrichtung um­ faßt ebenso Kennzeichnungsvorrichtungen zur Prüfung mindestens einiger der numerischen Werte und Errechnung mindestens einer Zahl, die eine Eigenschaft der geprüften numerischen Werte definiert. Die Kennzeichnungsvorrichtungen sind mit den Modi­ fikationsvorrichtungen verbunden, um die Modifikationsvor­ richtungen in Abhängigkeit von dem Wert dieser Zahl in den ersten oder den zweiten Zustand zu versetzen.

Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Empfang von Daten, die Ereignisse darstellen, welche durch jeweilige Paare erster und zweiter Variabler definiert sind. Die numerischen Werte, die die Anzahl des Vorliegens eines jeden Ereignisses darstellen, werden gespeichert. Zumindest einige der gespeicherten numerischen Werte werden geprüft und mindestens eine Zahl, die eine Eigenschaft der geprüften numerischen Werte definiert, wird errechnet. Die geprüften numerischen Werte werden auf eine Weise modifiziert, die von der errech­ neten Zahl abhängt. Die modifizierten numerischen Werte werden zur Erzeugung einer Graphikanzeige derjenigen Funktion ver­ wendet, die die ersten und die zweiten Variablen miteinander verbindet.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung ihrer praktischen Umsetzung wird nunmehr beispielhaft auf die Zeichnung Bezug genommen, deren einzige Figur ein schemati­ sches Blockschaltbild eines digitalen Raster-Scan-Oszillos­ kops zeigt, mit dem die vorliegende Erfindung ausgeführt wird.

Zur Vermeidung einer Komplikation der Zeichnung wurden Kompo­ nenten, die nicht zum Verständnis der Erfindung beitragen, nicht dargestellt.

Das schematisch dargestellte Oszilloskop 2 umfaßt eine Katho­ denstrahlröhren-Anzeigevorrichtung 4 mit einem Anzeigeschirm 6 und einer Ablenkschaltung 8. Das Oszilloskop 2 arbeitet unter Steuerung eines Prozessors 18, der das Oszilloskop zur Aus­ führung verschiedener Arbeitsgänge betreibt. Der Prozessor 18 kommuniziert über einen Systembus 22 mit anderen Komponenten des Oszilloskops. Eine Bedienungsperson des Oszilloskops kann über eine Bedienungsschnittstelle 20 verschiedene Einstel­ lungen des Oszilloskops vornehmen. Das Oszilloskop 2 umfaßt ebenfalls einen Videokontroller 14, der als Reaktion auf ein von einem Pixeltaktgenerator 16 erzeugtes Pixeltaktsignal PC arbeitet und waagrechte und senkrechte Synchronisierimpulse (Sync-Impulse) H und V erzeugt. Der Videokontroller 14 erzeugt auch synchron mit dem senkrechten Synchronisierimpuls V ein Rahmenendesignal FE.

Die Synchronisierimpulse werden an die Ablenkschaltung 8 angelegt, die waagrechte und senkrechte Ablenksignale erzeugt, welche eine Ablenkung des Elektronenstrahls der Kathoden­ strahlröhre in einem waagrechten Rastermuster aus 512 Zeilen über den Schirm der Kathodenstrahlröhre bewirken. Während jeder waagrechten Zeilenzeit werden 512 Pixeltaktimpulse erzeugt. Auf diese Weise ist der Anzeigeschirm in 262144 darstellbare Pixel unterteilt.

Das Oszilloskop 2 umfaßt auch einen Dual-Port-Pufferspeicher 36 mit 262144 adressierbaren Speicherplätzen. Der Speicher 36 besteht aus vier Segmenten 36 ₀, 36 ₁, 36 ₂ und 36 ₃, die jeweils als 512 Reihen mit 128 Speicherplätzen ausgelegt sind, und jeder Speicherplatz kann einen numerischen Wert mit 4 Bit speichern. Der Speicher 36 hat einen parallelen Port, der mit einem Datenbus 44 verbunden ist, und einen seriellen Port, der mit einem Digital/Analog-Videowandler (V-DAC) 42 verbunden ist.

Am Anfang eines jeden waagrechten Abtastzeilen-Rücklaufs löst der Videokontroller 14 einen Bildwiederholzyklus aus. Während dieses Zyklus legt der Videokontroller ein HOLD-Signal an einen Speicheradressengenerator 60 und an einen Adreßbus­ arbitrator 64. Der Arbitrator 64 steuert den Zustand eines Adreßbusmultiplexers 66, der einen Zustand hat, in dem er den Videokontroller 14 wählt, und einen anderen Zustand, in dem er den Speicheradressengenerator 60 wählt. Der Speicheradressen­ generator 60 bestätigt das HOLD-Signal durch Ausgabe eines HOLDACK-Signals an den Busarbitrator 64. Der Arbitrator 64 spricht auf die HOLD- und HOLDACK-Signale an, indem er den Multiplexer 66 in den Zustand versetzt, in dem er den Video­ kontroller 14 wählt. Der Videokontroller 14 setzt eine 8-Bit Reihenadresse, die der nächsten anzuzeigenden Abtastzeile entspricht, auf den Adreßbus 24. Auf diese Weise wird eine Reihe von Speicherplätzen in jedem Segment von Speicher 36 gewählt. Der Inhalt der 128 Speicherplätze in der gewählten Reihe eines jeden Segmentes wird in ein internes Schiebe­ register des Speichersegments verschoben. Die Speichersegmente 36 ₀, 36 ₁, 36 ₂ und 36 ₃ werden in wiederholter Sequenz als Reaktion auf aufeinanderfolgende Pixeltaktimpulse während des aktiven Intervalls der waagrechten Abtastzeile gewählt, und bei Wahl eines jeden Segmentes wird der Inhalt seines internen Schieberegisters durch den seriellen Port hinaus geschoben. Daher sind die durch den seriellen Port verschobenen Werte in der Sequenz 36 ₀, 36 ₁, 36 ₂, 36 ₃, 36 ₀, 36 ₁ usw., und werden mit Ablenkung des Elektronenstrahls unter Steuerung der von der Ablenkschaltung 8 erzeugten Ablenksignale synchronisiert. Die Sequenz der aus dem Speicher 36 ausgelesenen numerischen Werte wird von V-DAC 42 in ein analoges Intensitätssignal umgewan­ delt. Das Intensitätssignal wird zur Steuerung der Intensi­ täten verwendet, mit denen die Pixel auf einer Zeile des Raster ausgeleuchtet werden. Daher entsprechen die adressier­ baren Speicherplätze des Pufferspeichers 36 im Verhältnis 1 : 1 den darstellbaren Pixeln auf dem Schirm 6 der Kathodenstrahl­ röhre und werden von dem Elektronenstrahl der Anzeigevor­ richtung 4 synchron mit dem Abtasten des Anzeigeschirmes 6 abgetastet. Die Intensität, mit der ein gegebenes Pixel in dem Bildwiederholzyklus ausgeleuchtet wird, hängt von dem in dem entsprechenden Speicherplatz gespeicherten numerischen Wert ab. Da die im Pufferspeicher 36 gespeicherten numerischen Werte jeweils vier Bit haben, kann die Anzeigevorrichtung 4 sechzehn Intensitätsstufen (Aus-Zustand und 15 Graustufen) anzeigen.

Das Oszilloskop 2 hat einen Eingang 50, an dem die Wellen­ formdaten anliegen, die Paare digitaler Wörter umfassen. Ein Wort eines jeden Paares stellt den Wert eines ersten Para­ meters dar und das andere Wort des Paares steht für den Wert eines zweiten Parameters. Die Wellenformdatenpaare werden an den Speicheradreßgenerator 60 angelegt. Als Reaktion auf jedes Wellenformdatenpaar, und die von der Bedienungsschnittstelle 20 empfangenen Skalierungs- und Versetzungssignale erzeugt der Speicheradreßgenerator 60 ein 9-Bit Y-Adreßwort und ein 9-Bit X-Adreßwort. Muß der Videokontroller 14 auf den Bus 24 Zugriff haben, speichert der Speicheradreßgenerator 60 vorübergehend die X- und Y-Adreßwörter. Finden keine Bildwiederholzyklen statt, so daß der Videokontroller 14 nicht auf den Bus 24 zugreifen muß, versetzt der Arbitrator 64 den Multiplexer 66 in den Zustand, in dem er den Speicheradressengenerator 60 wählt, und der Speicheradressengenerator 60 legt das Y- Adreßwort und die oberen sieben Bit des X-Adreßworts als 16- Bit Speicheradreßvektor an den multiplexierten Adreßbus 24. Der Adreßbus 24 ist acht Bit breit, und daher wird der Speicheradreßvektor in zwei Wörtern von jeweils acht Bit vorgelegt, wobei sich das eine Wort aus den oberen acht Bit der Y-Adresse und das andere aus der X-Adresse und dem niedrigstwertigen Bit der Y-Adresse zusammensetzt. Der Speicheradressengenerator 60 legt die beiden niedrigstwertigen Bit des X-Adreßwortes an einen Dekoder 62, der einen Ausgang erstellt, welcher eines der vier Speichersegmente wählt.

Während einer Signalerfassung arbeitet der Pufferspeicher 36 in einem Lese-, Modifizier-, Schreib-Modus. Die an den vier Speicherplätzen gespeicherten Werte, die durch einen von dem Speicheradressengenerator 60 an den Bus 24 gelegten Speicher­ adreßvektor identifiziert werden, werden aus dem Puffer­ speicher ausgelesen und auf den Datenbus 44 gesetzt. Ein Pixelmanipulator 70 liest die Werte aus dem Datenbus aus und lädt sie in einen Signalspeicher 72, der die Werte als Eingänge an einen Aufwärtszähler (Inkrementierer) 74 legt. Im Fall der dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist der Aufwärtszähler 74 ein Rechen- und Steuerwerk (ALU) 68 und ein Register 76 auf. Der Aufwärtszähler 74 erstellt vier Ausgangs­ werte, die die Summe des Inhaltes von Register 76 und jeweils den vier Eingangswerten darstellen, und diese modifizierten Werte werden von einem Multiplexer 78 auf den Datenbus gelegt. Auf der Grundlage der beiden niedrigstwertigen Bits des von dem Speicheradreßgenerators 60 erzeugten X-Adreßworts legt der Dekoder 62 ein Schreibfreigabesignal an eines der vier Seg­ mente des Speichers 36, und der passende der vier modifizier­ ten Werte wird zurück in das passende Segment des Puffer­ speichers 36 geschrieben. Die Inhalte der entsprechenden Speicherplätze in den anderen drei Segmenten des Speichers 36 bleiben unverändert.

Der Pixelmanipulator 70 umfaßt auch einen Abwärtszähler 80, der ermöglicht, daß das Oszilloskop 2 den Nachleucht­ betriebsmodus eines Analogoszilloskops emuliert. Bei der Emulation des Nachleuchtmodus vollzieht das Oszilloskop 2 von Zeit zu Zeit einen Ausschwingzyklus als Reaktion auf ein Signal von einem Ausschwingzyklusinitiator 96. Während eines Ausschwingschrittes erzeugt der Speicheradreßgenerator 60 einen internen Speicheradreßvektor und die Inhalte der von diesem Speicheradreßvektor identifizierten vier Speicherplätze wird durch den Signalspeicher 72 an den Abwärtszähler 80 gelegt. Im Fall der dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Abwärtszähler 80 ein Register 84 und ein Rechen- und Steuerwerk (ALU) 92. Der Abwärtszähler 80 erstellt vier Ausgangswerte, die die vier Eingangswerte abzüglich des Inhaltes von Register 84 darstellen. Die von dem Abwärtszähler gelieferten Ausgangswerte werden durch den Multiplexer 78 auf den Datenbus gelegt und zurück in die jeweiligen Speicher­ plätze im Speicher 36 gelesen. Nach jedem Lese-, Modifizier- und Schreibzyklus erzeugt der Speicheradreßgenerator 60 einen neuen Speicheradreßvektor. Zur Verringerung der Intensitäts­ pumpeffekte zeigen die in aufeinanderfolgenden Ausschwing­ schritten erzeugten Speicheradreßvektoren auf Plätze, die über den Adreßraum des Speichers 36 versetzt sind. In einem Ausschwingzyklus, der eine Folge von Ausschwingschritten darstellt, werden alle Speicherplätze, die Datenwerte ungleich Null enthalten, erniedrigt.

Die Werte, die in die Register 76 und 84 geladen werden, werden durch einen Indexgenerator 104 bestimmt, der als Reaktion auf eine anzeigekennzeichnende Schaltung 90 arbeitet. Die anzeigekennzeichnende Schaltung 90 vollzieht während zwei aufeinander-folgender Rahmen des von dem Videokontroller 14 definierten Rasters einen anzeigekennzeichnenden Zyklus. Die Schaltung 90 umfaßt ein Register 82, das mit der Zahl 1 während des ersten Rahmens eines anzeigekennzeichnenden Zyklus und während des zweiten Rahmens eines anzeigekennzeichnenden Zyklus mit der Zahl 15 geladen wird. Das Register 82 gibt diese Zahl an einen Eingang eines Komparators 86, dessen anderer Eingang mit dem seriellen Port des Speichers 36 verbunden ist. Der Komparator 86 erstellt einen Ausgang einer logischen Eins, wenn die vom Speicher 36 erhaltene Zahl größer oder gleich der in das Register 82 geladenen Zahl ist, und erstellt ansonsten einen Ausgang einer logischen Null. Der Ausgang des Komparators 86 wird mit dem Freigabeeingang eines Zählers 88 verbunden. Während eines anzeigekennzeichnenden Zyklus empfängt der Zähler 88 den Pixeltaktgeber an seinem Takteingang und das Rahmenendesignal an seinem Löscheingang. Daher wird am Anfang eines jeden Rahmens eine Nullzählung im Zähler 88 gespeichert, und während des Rahmens akkumuliert der Zähler eine Zählung der Anzahl von Pixel, die mit einer Graustufe von zumindest einer Stärke zum Leuchten gebracht werden, die der in das Register 82 geladenen Zahl entspricht. Der Ausgang des Zählers 88 wird an einen Demultiplexer 100 angeschlossen, der die in Zähler 88 akkumulierte Zählung am Ende des ersten Rahmens eines anzeigekennzeichnenden Zyklus an ein Register 98 und am Ende des zweiten Rahmens des anzeigekennzeichnenden Zyklus an ein Register 102 legt. Am Ende des anzeigekennzeichnenden Zyklus werden die Inhalte der Register 98 und 102 an einen Indexgenerator 104 gegeben.

Der Indexgenerator 104 dividiert den Inhalt des Registers 102 durch den Inhalt des Registers 98, woraus sich das Verhältnis R der Anzahl gesättigter Pixel gegenüber der Anzahl leuchten­ der Pixel ergibt. Das Verhältnis R wird an eine Indextabelle gelegt, welche einen Indexwert erzeugt, der eine Auf­ /Abwärtszählregel darstellt, und legt diesen Index an den Ausschwingzyklusinitiator 96. Der Ausschwingzyklusinitiator 96 reagiert auf verschiedene Werte des Index durch Steuerung der Auf-/Abwärtszählschaltung gemäß folgender Tabelle:

Die schnelle Ausschwinggeschwindigkeit, und damit das Nach­ leuchten, beruht allgemein auf Systembegrenzungen, und kann beispielsweise einen Ausschwingzyklus pro Rahmen betragen. Die langsame Ausschwinggeschwindigkeit wäre typischerweise abhän­ gig von einer annehmbaren Ansprechzeit und kann in jedem fünften Rahmen einen Ausschwingzyklus betragen. Die Intensi­ tätserhöhung und Intensitätserniedrigung sind die in die Register 76 bzw. 84 geladenen Werte.

Beträgt der Indexwert beispielsweise 8, werden die Ausschwing­ zyklen mit mittlerer Geschwindigkeit durchgeführt, bei jedem Ausschwingzyklus die im Speicher 36 gespeicherten Werte um eins erniedrigt, und jedesmal, wenn ein bestimmter Speicher­ adreßvektor vom Speicheradressengenerator 60 erstellt wird, wird der im entsprechenden Speicherplatz vorliegende Wert um eins erhöht.

Ein Optimalwert von R ist vorbestimmt, auf der Grundlage einer Abwägung, ob es wünschenswert ist, daß der gesamte Dynamik­ bereich der Intensitäten verwendet werden soll, oder ob die Pixel, die häufig auftretende Ereignisse darstellen, aus­ reichend betont werden sollen. Der Optimalwert von R könnte beispielsweise 0,2 sein.

Ist der gegenwärtige Index 11, dann entspricht dies einer mittleren Ausschwinggeschwindigkeit, beispielsweise ein Ausschwingzyklus bei jedem dritten Rahmen, einem Aufwärts­ zählwert von 2 und einem Abwärtszählwert von 1. Ist die Rahmengeschwindigkeit 60 Hz, entsprechend einer Periode von 16,7 ms, wird der Wert von R bei Intervallen von 33,4 ms bestimmt. Ist R geringer als 0,2, wird der Indexwert um eins auf 12 erhöht, entsprechend einer langsamen Ausschwing­ geschwindigkeit, einem Aufwärtszählwert von 2 und einem Abwärtszählwert von 1. Da Ausschwingzyklen dann weniger häufig auftreten, sollte sich der Wert von R erhöhen. Beträgt andererseits R mehr als 0,2, wird der Indexwert um eins auf 10 verringert. Die Ausschwingzyklen treten dann häufiger auf und R sollte sich verringern. Für Indexwerte unterhalb von 7 ist der in das Register 84 geladene Wert größer als eins, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der die leuchtenden Pixel verblassen.

In allen Fällen löst der Ausschwingzyklusinitiator 96 einen Ausschwingzyklus aus, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstri­ chen ist, die auf den vorhergehenden Ausschwingzyklus folgt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschrie­ bene besondere Ausführungsform beschränkt, und Variationen lassen sich durchführen, ohne hierbei von dem Umfang der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen. Beispielsweise kann die Kennzeichnungsschaltung 90 nur für einen gewählten Bereich innerhalb des X-Adreßraumes des Pufferspeichers 36 in Betrieb sein, in welchem Falle die Kennzeichnungsschaltung 90 eine Angabe darüber erstellt, ob das Anzeigemerkmal auf den Ab­ schnitt der Anzeige zutrifft, der innerhalb des von dem Wertebereich von X definierten Fensters liegt. Der Aufwärts­ zähler 74 und der Abwärtszähler 80 müssen nicht von Rechen­ werken implementiert werden, die Additions- und Subtraktions­ vorgänge durchführen, sondern einer oder beide können einen Multiplizierer bilden, der den Eingangswert mit einer Zahl multipliziert, deren Wert von dem Indexwert abhängt, oder eine RAM oder ROM-Nachschlag-Tabelle, die die Datenwerte enthält, welche von dem Indexwert abhängen. Die Verwendung einer Nachschlagtabelle ermöglicht eine nichtlineare Erhöhung oder Verringerung von Datenwerten. Weiterhin ist die Indextabelle, die den Indexwert zu Ausschwingzyklusinitiator 96 gibt, nicht festgelegt. Erfordert beispielsweise eine besondere Anwendung ein schnelles Ansprechen, läßt sich die Indextabelle so einstellen, daß sie nur Indexwerte erzeugt, die schnellen Ausschwinggeschwindigkeiten entsprechen. Überdies ist die Topologie des Zählers 100 für das Zählen der Anzahl gesättig­ ter Pixel und der Anzahl ausgeleuchteter Pixel nicht kritisch. Anstelle des Registers 82 und des Komparators 86 kann bei­ spielsweise der Zähler 100 kombinierte logische Einheiten zum Ermitteln der gesättigten und der leuchtenden Pixel verwenden. Es ist nicht wesentlich, daß die Anzahl der Speicherplätze der Anzahl der darstellbaren Pixel entspricht, solange mindestens so viele Speicherplätze wie darstellbare Pixel vorliegen. Obwohl die Erfindung voranstehend im Zusammenhang mit einer Hardware-Ausführung beschrieben ist, lassen sich viele Funktionen auch in Software ausführen.

Claims (22)

1. Vorrichtung zur Verarbeitung von in einem Speicher (36) gespeicherten numerischen Werten, gekennzeichnet durch Modifikationsvorrichtungen (70), welche numerische Werte von dem Speicher empfangen und numerische Werte an den Speicher zurücksenden, wobei die Modifikationsvorrich­ tungen mindestens einen ersten Zustand haben, in dem sie einen vom Speicher empfangenen numerischen Wert vor seiner Rücksendung an den Speicher auf eine erste vorbestimmte Weise modifizieren, und einen zweiten Zustand, in dem sie einen vom Speicher empfangenen numerischen Wert vor seiner Rücksendung an den Speicher nicht auf diese vorbestimmte Art modifizieren, und durch Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) zur Prüfung mindestens einiger der numerischen Werte und Errechnung mindestens einer Zahl, die eine Eigenschaft der geprüften numerischen Werte definiert, wobei die Kennzeichnungs­ vorrichtungen mit den Modifikationsvorrichtungen verbunden sind, um die Modifikationsvorrichtungen in Abhängigkeit von dem Wert dieser Zahl in den ersten bzw. den zweiten Zustand zu versetzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) eine Abwärtszähl­ vorrichtung (80) zum Erniedrigen der numerischen Werte vor ihrer Rücksendung an den Speicher (36) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) im zweiten Zu­ stand einen von dem Speicher (36) empfangenen numerischen Wert auf eine zweite vorbestimmte Art modifizieren, die sich von der ersten vorbestimmten Art unterscheidet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) eine Abwärtszähl­ vorrichtung (80) zum Erniedrigen der numerischen Werte vor ihrer Rücksendung an den Speicher (36) aufweisen, wobei diese Abwärtszählvorrichtungen im Betrieb einen numerischen Wert unter Verwendung einer Operationszahl herunterzählen, deren Wert von dem Wert der von den Kennzeichnungsvorrichtungen (90) errechneten Zahl abhängt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) einen ersten Betriebsmodus haben, in dem sie einen von dem Speicher (36) empfangenen numerischen Wert vor seiner Rücksendung an den Speicher erniedrigen, sowie einen zweiten Be­ triebsmodus, in dem sie einen vom Speicher empfangenen numerischen Wert vor seiner Rückleitung an den Speicher erhöhen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) Aufwärtszähl­ vorrichtungen (74) aufweisen, die im Betrieb einen numerischen Wert unter Verwendung einer Operationszahl erhöhen, deren Wert von dem Wert der von den Kennzeich­ nungsvorrichtungen (90, 104) errechneten Zahl abhängt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) Vorrich­ tungen (82, 86, 88) zum Zählen der Anzahl von Datenwerten aufweisen, die in einem vorbestimmten Verhältnis zu einem vorbestimmten Wert stehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) Vorrich­ tungen (82, 86, 88, 98, 100, 102) zum Zählen der Anzahl numerischer Werte aufweisen, die in einem vorbestimmten Verhältnis zu einem ersten Wert stehen, und zum Zählen der Anzahl numerischer Werte, die in einem vorbestimmten Verhältnis zu einem zweiten Wert stehen, und eine Vor­ richtung (104) zum Vergleichen der Anzahl numerischer Werte, die in dem vorbestimmten Verhältnis zu dem ersten Wert stehen, mit der Anzahl numerischer Werte, die in dem vorbestimmten Verhältnis zu dem zweiten Wert stehen.

9. Vorrichtung zum Empfang und zur Verarbeitung numerischer Werte, gekennzeichnet durch,
eine Speichervorrichtung (36) zum Empfangen und Speichern numerischer Werte,
Modifikationsvorrichtungen (70) zum Empfangen numerischer Werte von der Speichervorrichtung und Rücksendung nume­ rischer Werte an die Speichervorrichtung, wobei die Modifikationsvorrichtungen mindestens einen ersten Zustand aufweisen, in dem sie einen von der Speichervor­ richtung empfangenen numerischen Wert vor seiner Rück­ leitung an die Speichervorrichtung auf vorbestimmte Weise modifizieren, und einen zweiten Zustand, in dem sie einen von der Speichervorrichtung empfangenen numerischen Wert vor seiner Rückleitung an die Speichervorrichtung auf diese vorbestimmte Art nicht modifizieren, und
Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) zur Prüfung mindes­ tens einiger der numerischen Werte und Errechnung mindes­ tens einer Zahl, die eine Eigenschaft der geprüften nume­ rischen Werte definiert, wobei die Kennzeichnungsvorrich­ tungen mit den Modifikationsvorrichtungen verbunden sind, um die Modifikationsvorrichtungen in Abhängigkeit von dieser Zahl in den ersten bzw. den zweiten Zustand zu versetzen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch eine Wellenformdaten-Eingabevorrichtung (50) zum Empfan­ gen von Wellenformdaten, die Ereignisse darstellen, welche jeweils von Paaren der Werte erster und zweiter Variabler definiert werden, und einen Speicheradressen­ generator (60) zum Empfangen dieser Wertepaare und Erzeugen eines Speicheradreßvektors als Reaktion auf jedes derartige Paar, wobei jeder Speicheradreßvektor einen Speicherplatz in der Speichervorrichtung (36) definiert, und worin die Modifikationsvorrichtungen den numerischen Wert empfangen, der in dem von einem Speicheradreßvektor definierten Speicherplatz gespeichert ist, wobei der Speicheradreßvektor von dem Speicher­ adreßgenerator erzeugt wurde, und den numerischen Wert erhöhen und ihn an die Speichervorrichtung zurückleiten, wobei die von der Speichervorrichtung gespeicherten numerischen Werte die Anzahl des Auftretens eines jeden Ereignisses darstellen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) eine Aufwärts­ zählvorrichtung (74) zum Erhöhen numerischer Werte vor deren Rückleitung an die Speichervorrichtung (36) auf­ weisen, wobei die Aufwärtszählvorrichtung im Betrieb einen numerischen Wert unter Verwendung einer Operations­ zahl erhöht, deren Wert von dem Wert der von den Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) errechneten Zahl abhängt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifikationsvorrichtungen (70) eine Abwärts­ zählvorrichtung (80) zum Erniedrigen numerischer Werte vor deren Rückleitung an die Speichervorrichtung (36) aufweisen, wobei die Abwärtszählvorrichtung im Betrieb einen numerischen Wert unter Verwendung einer Operations­ zahl erniedrigt, deren Wert von dem Wert der von den Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) errechneten Zahl abhängt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, weiterhin gekennzeichnet durch eine Wellenformdaten-Eingabevorrichtung (50) zum Empfangen von Wellenformdaten, die Ereignisse darstellen, die durch entsprechende Paare von Werten erster und zweiter Variabler definiert sind, einen Speicheradressen­ generator (60) zum Empfangen dieser Wertepaare und zum Erzeugen eines Speicheradreßvektors als Reaktion auf jedes derartige Paar, wobei ein jeder Speicheradreßvektor einen Speicherplatz in der Speichervorrichtung (36) definiert, und worin die Modifikationsvorrichtungen (70) eine Aufwärtszählvorrichtung (74) umfassen, die zum Empfang des numerischen Wertes geschaltet ist, welcher in dem Speicherplatz gespeichert ist, der von einem Spei­ cheradreßvektor definiert ist, der von dem Speicher­ adressengenerator erzeugt wurde, und im Betrieb den nume­ rischen Wert vor dessen Rücksendung an die Speichervor­ richtung erhöht, wobei der Betrag, um den die numerischen Werte von der Aufwärtszählvorrichtung erhöht werden, von dem Wert der von den Kennzeichungsvorrichtungen errech­ neten Zahl abhängt.

14. Vorrichtung zum Empfangen von Wellenformdaten, die Ereignisse darstellen, welche jeweils von Paaren von Werten erster und zweiter Variabler definiert sind, und die eine Graphikanzeige ergeben, die eine Funktion darstellt, die den Wert der ersten Variable mit dem Wert der zweiten Variable in Beziehung setzt, wobei die Vorrichtung aufweist:

• - Speichervorrichtungen (36) mit einer Vielzahl von Speicherplätzen, die jeweils mit den jeweiligen Ereignissen verbunden sind, zur Speicherung nume­ rischer Werte als Darstellung des Auftretens jeden Ereignisses,
• - eine Anzeigevorrichtung (4) mit einer Vielzahl dar­ stellbarer Pixel, die jeweils mit den Speicher­ plätzen verbunden sind, um eine Anzeige als Dar­ stellung des Inhalts der Speichervorrichtung zu erstellen, wobei die Intensität eines jeden Pixel von dem in dem verbundenen Speicherplatz abgelegten numerischen Wert abhängt,
• - Lese-/Schreib-Vorrichtungen (60, 62, 72) zum Auslesen numerischer Werte aus der Speichervor­ richtung und Einschreiben numerischer Werte in die Speichervorrichtung,
• - Abwärtszählvorrichtungen (80) mit einem ersten Zustand, in dem sie aus dem Speicher ausgelesene numerische Werte empfangen, diese numerischen Werte gemäß einer ersten Funktion erniedrigen und die er­ niedrigten numerischen Werte zum Einschreiben zurück an die Speichervorrichtung leiten, wobei die Ab­ wärtszählvorrichtungen einen zweiten Zustand haben, in dem sie aus der Speichervorrichtung ausgelesene numerische Werte empfangen, diese numerischen Werte gemäß einer zweiten Funktion erniedrigen, und die erniedrigten numerischen Werte zum Einschreiben zu­ rück an die Speichervorrichtung leiten, und
• - Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) zum Prüfen mindestens einiger der numerischen Werte und Er­ rechnen mindestens einer Zahl, die eine Eigenschaft der geprüften numerischen Werte definiert, wobei die Kennzeichnungsvorrichtungen mit den Abwärtszählvor­ richtungen verbunden sind, um die Abwärtszählvor­ richtungen in Abhängigkeit von dem Wert dieser Zahl in den ersten bzw. den zweiten Zustand zu versetzen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnungsvorrichtungen (90, 104) Vorrich­ tungen (82, 86, 88) aufweisen, die die Zahl geprüfter numerischer Werte zählen, welche in einem vorbestimmten Verhältnis zu einem vorbestimmten Wert stehen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lese-/Schreibvorrichtungen (60, 62, 72) auf Wellenformdaten ansprechen, die ein Ereignis darstellen, um den numerischen Wert, der das Auftreten dieses Ereignisses darstellt, aus der Speichervorrichtung (36) auszulesen, und die Vorrichtung eine Abwärtszähl­ vorrichtung (80) umfaßt, die diesen numerischen Wert empfängt, den numerischen Wert gemäß einer Funktion erhöht, welche von dem Wert der von den Kennzeichnungs­ vorrichtungen (90, 104) errechneten Zahl abhängt, und den erhöhten numerischen Wert zum Einschreiben an die Speichervorrichtung zurückleitet.

17. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Empfang von Daten, die Ereignisse darstellen, welche von jeweils Paaren von Werten erster und zweiter Variabler definiert sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:.

• a) Speichern numerischer Werte, die die Anzahl des Auftretens eines jeden Ereignisses darstellen,
• b) Prüfung mindestens einiger der gespeicherten numerischen Werte und Errechnen mindestens einer Zahl, die eine Eigenschaft der geprüften numerischen Werte definiert,
• c) Modifizieren der gespeicherten numerischen Werte auf eine Art, die von der errechneten Zahl abhängt, und
• d) Verwendung der modifizierten numerischen Werte zur Erstellung einer Graphikanzeige der Funktion, die die ersten und zweiten Variablen miteinander verbindet.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die numerischen Werte in Schritt (c) derart modifi­ ziert werden, daß durch sie die errechnete Zahl einer gewählten Zahl gleichgestellt wird, und das Verfahren weiterhin eine Wiederholung der Schritte (b), (c) und (d) umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Prüfung gespeicherter numerischer Werte einen Vergleich der Anzahl numerischer Werte, die einen ersten Wert überschreiten, mit einer Anzahl numerischer Werte, die einen zweiten Wert überschreiten, umfaßt, und Schritt (c) ein Erniedrigen eines jeden numerischen Wertes unter Verwendung einer Operationszahl umfaßt, deren Wert von dem Ergebnis dieses Vergleiches abhängt.

20. Verfahren nach Anspruch 17, worin die von den empfangenen Daten dargestellten Ereignisse jeweils durch Paare von Werten erster und zweiter Variabler definiert werden, die numerischen Werte in einem begrenzten Adressenraum ge­ speichert werden, wobei ein jedes Paar von Werten erster und zweiter Variabler einen Speicherplatz innerhalb des begrenzten Adreßraumes definiert, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• e) die Erfassung von Daten, die das Auftreten eines nachfolgenden Ereignisses darstellen,
• f) die Identifizierung des Platzes innerhalb des begrenzten Adreßraumes, der das Ereignis darstellt, und
• g) Erhöhen des in diesem Platz gespeicherten numerischen Wertes.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Prüfung gespeicherter numerischer Werte den Vergleich der Anzahl von Datenwerten, die einen ersten Wert überschreiten, mit der Anzahl numerischer Werte, die einen zweiten Wert überschreiten, umfaßt, und Schritt (g) die Erhöhung des numerischen Wertes unter Verwendung einer Operationszahl umfaßt, deren Wert von dem Ergebnis des Vergleiches abhängt.

22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederholung von Schritt (c) mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die von der errechneten Zahl abhängt.