本发明涉及PC机文字图形远程多点显示技术,属于一台微机控制多个远程显示器技术领域。 随着计算机应用的迅速普及,计算机在能源、交通、供水调度自动化、办公自动化上的应用也越来越普遍,在教学、实验、科研工作等方面也日益发挥了巨大的作用。尤其是在供电、供水调度自动化中,由于供电供水区域大距离远,需要显示、传输的参数、图形、报表十分复杂,单靠一个屏幕显示已远远不能满足要求,国家能源部规定:地区电力调度自动化设备显示不同画面的屏幕数量小于等于4个,县级调度小于等于2个(水电部地区电网调度自动化专业组编《地区电网调度自动化技术文件汇编》第8页)。由于生产技术发展的需要,一机多屏显示系统应运而生,但是,有的只能扩充至三二个显示器,有些虽然实现了多屏显示但却失去了微机原有的软件开发功能。如康宝祥在《微型机与应用》1987年第三期文章《IBM-PC微机扩充CRT显示器的一种方法》中所述,该方法只能扩充二台显示器。贾荣贵在《微型机与应用》1990年第六期上撰文介绍了《微型机多屏工作方式》该工作方式是将原彩卡不接任何显示器,扩充的彩卡靠原彩卡传递图象、数据,其缺点是原卡不接任何显示器,使微机工作在异常状态,不便在此状态下开发软件,失去了IBM-PC机的许多宝贵功能。
本发明目的在于,克服已有技术不足,改进现有微机一机一屏一画面的工作方式,实现一台微机控制多台显示器,同时显示六种不同的画面,同一画面远距传送1500米,并且保留IBM-PC微机所有的功能,为工厂企业教育体育等行业提供一种优质廉价的新型计算机。
本发明采用如下技术方案以实现上述目的。
现有微机系统一般包括下述几大部分:
1、主机板 2、键盘 3、软盘驱动器 4、显示器
主机主要包括有:
1、主机板 2、多功能卡 3、彩色图形适配卡(简称彩卡)
彩卡上有16K动态RAM,6845CRT控制芯片,显示缓冲区首地址B8000H,设备地址3DO-3DF,驱动一台彩色显示器工作。为了使多台显示器同时显示不同的画面,必须重新设计彩卡,在工作制式不变的条件下,使新设计的每一块卡具有独立工作的能力,不受原显示器的影响,也不影响原显示器工作,彼此相对独立。每块新彩卡作为一个独立的外设,各自有自己的设备地址编号和显示缓冲区。多台显示器则需要多个设备地址号和显示缓冲区。本发明中样机最多能同时显示6幅不同的画面,共有6套设备口地址,6块显示缓冲区,它们地具体编号见下表。
表1 显示缓冲区和I/O口地址分配序 号显示缓冲区首址I/O地址1& HAOOOO&H2302& HA4OOO&H2DO3& HA8000&H1DO4& HACOOO&H3505& HB4OOO&H2FO6& HBCOOO&H2CO
口地址译码器占用A4-A11共8根地址线,每四根地址线为一位16进制数,如口地址230H-23FH仅译码前2位,即00100011,其他口地址译码方法是相同的,归纳为下表:
缓冲区首址译码器占有地址A12-A19共8根地址线,同样译出16进制数2位,如&HA0000,是第一个显示缓冲区首址,译码时只译前2位AOH,即10100000,其它显示缓冲区的译码方法与此一致,归纳为下表:
完成译码和选通功能是硬件电路的任务。本发明设计了六个设备地址译码器,六个显示缓冲区译码器,共有12个译码电路。
彩色适配卡上I/O地址为&H3DO-&H3DF,缓冲区首址为&HB8000,新增加的74LSO4,74LSO8,74LS138三块芯片加焊在原芯片的空隙中,每块彩卡由于I/O地址,缓冲区首址不同,各芯片连接方式稍有不同,具体接线方式如图1-12所示,加焊芯片后形成了新的地址译码器,这种彩卡叫专用彩卡,在多屏幕微型计算机的NEWBIOS·EXE和CRTn·EXE支持下工作。
将上述专用彩卡插入主机板扩充槽口上,一块彩卡占用一个槽口,1-6个彩卡共占用1-6个槽口,尚余槽口插其它系统卡。每块专用彩卡有三个输出接口,一个彩显接口,二个单显接口,即一块专用彩卡能同时驱动三台显示器显示同一幅图象。每个单色监视器又有输入、输出两个接口,输入接口与专用彩卡相连,输出接口驱动下一台监视器,即每个专用彩色图形适配卡上各驱动两路单色监视器,每路单色监视中有1-5个。每个单色监视器之间距离最大可达300米,能保持图象清晰,最小距离不限;传输线可用75Ω视频电缆。如此连接,可达到66台显示器同时显示6种不同的图象。
本发明微机是由CRTMODE·EXE,NEWBIOS·EXE,CRTn·EXE三个汇编语言程序构成的CRT管理控制系统支持工作。
本发明的软件设计采用将PC-DOS汉化成CCDOS类似的方法。IBM-PC机深层核心软件BIOS·EXE,固化在EPROM芯片中,显示缓冲区首址,I/O口地址不便于修改,为了将BIOS·EXE改造成驱动多屏幕微型计算机的NEWBIOS·EXE,必须将BIOS·EXE原程序从EPROM中读出,故在动态内存RAM中。再编一个程序CRTMODE·EXE,作用如Filel·EXE。修改中断向量INT10H,指向NEWBIOS·EXE处。再修改显示设备口地址,缓冲区首址,并执行NEWBIOS·EXE,使之对新显示设备初始化。
上述多屏幕微机按以下方式工作:
(1)加电启动,进入多屏幕微机操作系统;
(2)多屏幕初始化,图形文本方式任选;
(3)转入CCDOS操作系统;
(4)在屏幕切换软件CRTn·EXE支持下,完成各屏幕间图象传递。
多屏幕微机的初始化按如下步骤进行:
第一步,将IBM-PC机EPROM中汇编语言程序调入动态内存RAM中,放在&H40000处;
第二步,修改中断向量INT10H的向量指针,使原来的向量指针&HF000∶F045变成&H4000∶F045;
第三步,将原彩卡口地址改为新彩卡口地址;
第四步,将原彩卡显示缓冲区首址改为新彩卡缓冲区首址;
第五步,赋值AL寄存器,设置监视器工作方式,INT10中断调用;
第六步,执行中断服务程序NEWBIOS·EXE,使监视器初始化;
第七步,状态判断,还有新监视器要初始化吗?有,转到第三步执行;
第八步,无,转入CCDOS操作系统。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1-6分别是I/O口地址译码器&H2DO、&H230、&H1D0、&H350、&H2F0、&H2C0的逻辑译码硬件电路示意图,其中,1、地址线,2、74LS04芯片,3、74LS08芯片,4、74LS138芯片,5、口地址选通信号线。
图7-12分别是显示缓冲区地址译码器&HA0000、&HA4000、&HA8000、&HAC000、&HB4000、&HBC000的逻辑译码硬件电路示意图,其中,1、地址线,2、74LS04芯片,3、74LS08芯片,4、74LS138芯片,5、口地址选通信号线。
图13是本发明的软件流程图,其中,
6、调入NEWBIOS·EXE;
7、修改中断向量;
8、修改CRTI/O地址;
9、修改CRT显示缓冲区地址;
10、寄存器赋值,INT10H中断调用,CRT初始化;
11、执行NEWBIOS·EXE,新CRT初始化;
12、所有CRT都初始化?
13、是中断返回DOS状态。
图14是本发明多屏幕计算机结构框图,其中,14、单色监示器,15、传输线,16、彩色监示器,17、彩色监示器适配卡,18、0520系列机主板,19、RS232口,20、多功能卡,21、双软驱动器,22、硬盘,23、硬盘卡,24、键盘。
图15是屏幕切换软件CRTn·EXE流程图,用汇编语言完成,其中,
25、原显示缓冲区首址送DS;
26、目标显示缓冲区首址送ES;
27、索引寄存器DI、SI置O;
28、计数器置数2000H;
29、重复传送;
30、结束退出。
中断服务程序NEWBIOS·EXE是由IBM-PC机EPROM中读出,其软件清单、流程图在《IBM-PCBIOS程序清单》一书中均有介绍。
实施例1、
60台320×200点中分辨率绿色工业监视器,6台彩色监示器。在一块通用16K动态RAM彩卡上加焊74LS04、74LS08、74LS138芯片各一块,组成专用彩卡,将上述专用彩卡6个分别插入0520系列机主板的6个槽口中,每个专用彩卡上连接两台上述绿色工业监视器,一台彩色监示器,每个绿色工业监视器上各接一台同样的监视器,如此扩充至5个绿色工业监视器,如图14所示。其他外设的配置同IBM-PC机一致。所用软件如前所述。可同时显示6种不同的图象。
实施例2
同实施例1,所不同的是,共使用一块专用彩卡,接二台彩色监示器,两路绿色工业监视器共10台,可同时显示二幅不同的图象。
本发明的多屏幕微型计算机及其工作方式,可实现下列技术效果:
并行显示可同时驱动6台彩色监视器工作,同时显示6幅不同的画面。
串行显示可同时驱动5台单色监视器工作,同时显示5幅相同的画面。一次传输距离可达300米,五次接力传输距离达1500米。
并、串混合显示可同时驱动66台监视器工作,其中6台彩色监视器,60台单色监视器。
本发明选用CCDOS操作系统,中西文兼容,图形、文本方式任选,所有PC软件均可在本机上运行。
综上所述,本发明增强了微机的屏幕显示功能,加大了图象传输距离,可广泛的用于办公自动化,教学、生产、调度、企业管理,体育场馆、车站、码头,广告、宣传等各行各业。本发明的多屏幕微型计算机具有较高的性能价格比,十分适合我国国情,适于大批量生产、应用。