图形显示装置 本发明涉及用于输入一个函数式之类、计算输入的函数式之类的图形、并显示计算出的图形的一种图形显示装置，更具体地，涉及能够显示通过改变函数式的系数得出的一个函数式的图形的一种图形显示装置。
诸如具有计算与显示一个输入函数式的图形的函数计算功能及图形显示功能的电子计算器已可在市场上购得。
更具体地，事先输入一个要显示的函数式，并通过输入函数式的X与Y坐标区域(Xmin，Xmax)与(Ymin，Ymax)而将以一个点阵显示装置上的显示点为单位地X坐标值代入输入的函数式中。以这一操作，将计算出的Y坐标值顺序地写在一个VRAM(视频存储器)上，从而显示该函数式的图形。这种图形显示技术在诸如美国专利4,794,553,及4,794,554等中有所描述。因此，在传统的图形显示装置中，必须用键输入一个要显示的函数式及X与Y坐标区域，从而导致非常繁琐的操作。
本发明是在考虑了上述情况而作出的，其目的为提供一种能够用简易的键输入操作显示一个函数式的不同图形的图形显示装置。
为了达到上述目的，按照本发明的一种图形显示装置包括：函数式存储装置，用于存储由至少一个系数数据及变量数据构成的函数式数据；系数区域存储装置，用于存储系数数据的变化区域数据；以及图形显示装置，用于在存储在所述系数区域存储装置中的变化区域数据内，改变存储在所述函数式存储装置中的函数式数据的一个系数，以显示一个图形。
以这一配置，按照本发明，顺序地在存储在系数区域存储装置中的变化区域内改变存储在函数式存储装置中的函数式的系数，并且由图形运算装置计算通过顺序地改变系数得出的函数式的图形，并在显示装置上按改变的次序切换与显示计算出的图形。
图1为展示按照本发明的一个实施例的图形显示装置的外观的平面图；
图2为展示该图形显示装置的电子电路的配置的方框图；
图3为展示该图形显示装置的图形显示处理的流程图；
图4为展示用该图形显示装置的图形显示处理的图形运算处理的流程图；
图5为展示用该图形显示装置的图形显示处理的图形切换显示处理的流程图；
图6为展示用该图形显示装置的图形显示处理的一个函数式、系数参数、及系数变化速度的输入显示状态的视图；以及
图7为展示用该图形显示装置的图形显示处理的按照输入函数式的系数变化的图形显示状态的视图。
下面参照附图描述本发明一个实施例。
图1为展示按照本发明的一个图形显示装置的外观的平面图。
这一图形显示装置的装置主体10具有使用户能够手持该装置的尺寸。
在装置主体10的正面上配置有一个键输入单元11及一个由点阵液晶屏构成的图形显示单元12。
键输入单元11包括数字符号键13，用于输入要作为图形显示的函数式之类，输入出现在函数式中的系数值及作为参数的系数变化区域、系数参数的变化速度，并用于指定与输入图形显示单元12上的X与Y的坐标区域(Xmin，Xmax)与(Ymin，Ymax)；一个“D.G”(动态图形)键14，用于顺序地计算与显示具有系数变化的图形；一个“EXE”(执行)键16，用于执行图形运算处理；光标键15，用于在图形显示单元12上选择各种数据及移动一个指针，等等。
图形显示单元12具有一个64(垂直点)乘128(水平点)的液晶显示屏，并按照用户指定的X与Y轴坐标区域显示用数字符号键13输入的函数式的图形等。
当通过操作“D.G”键14设定了随系数变化的顺序图形显示模式时，便在图形显示单元12上连续地切换与显示通过顺序地替换系数得到的图形。
图2为展示该图形显示装置的电子电路的配置的方框图。
图形显示装置的电子电路包括一个CPU(中央处理单元)20，该CPU20执行控制各电路单元的操作。
CPU20连接在键输入单元11上并经由一个显示控制器21连接在图形显示单元12上，并且还连接在一个ROM22、一个RAM23及一个VRAM(视频随机存取存储器)24上。
ROM22中预先存储有一个用于操作该图形显示装置的基本系统程序，并且还预先存储有用于按照一个键输入函数式之类执行图形显示的一个图形显示处理程序，用图形显示处理输入函数式的一个图形运算处理程序，随系数改变的一个图形切换显示处理程序，等等。
CPU20的控制操作是按照存储在ROM22中的程序执行的。
RAM23包括一个函数式寄存器23a，用于存储与管理函数式并设定按照数字符号键13的操作输入的系数参数的数据；一个系数寄存器23b，用于存储根据存储在函数式寄存器23a中的函数式及系数参数的设定数据代入函数式中的系数值；一个SP寄存器23c，用于存储按照数字符号键13的操作输入的系数参数的变化速度(时间间隔)；一个区域寄存器23d，用于存储为图形显示单元12设定的X与Y坐标区域(Xmin，Xmax)与(Ymin，Ymax)；一个计数器寄存器23e，用于存储按照设定在SP寄存器23c中的系数参数的变化速度更新的包含在CPU20中的一个定时器的时间数据；以及诸如此类，此外还有键输入寄存器、各种标志寄存器等。
VRAM24具有10个视频存储区，各区具有64-128位的容量，并且与图形显示单元12的一个显示区上的点是一一对应的。当改变输入函数式的系数时，便将与改变了系数的函数式相对应的图形数据存储在各视频存储区24a至24j中。
在本例中，在图形显示单元12上顺序地切换与显示存储在VRAM24中的视频存储区24a至24j中的图形，从而随输入函数式的系数的改变而连续地切换与显示这些图形。
下面描述具有上述配置的图形显示装置的操作。
图3为展示该图形显示装置的图形显示处理的流程图。
更具体地，为了顺序地计算与显示随系数变化的函数式图形，当操作了键输入单元11中的“D.G”(动态图形)键14时，便启动图3中的图形显示处理。根据显示在图形显示单元12上的一个指导显示操作数字符号键13以在步骤S1中输入一个函数式提交给图形计算。例如，当将一个二次函数Y＝Ax2＋Bx＋C作为一个函数式输入时，便将输入的函数式存储在RAM23中的函数式寄存器23a中，并显示Y＝Ax2＋Bx＋C，如图6中所示。在步骤S2中，输入出现在输入函数式中的系数值及这些系数值的变化区域与变化步距。例如，当系数A以每隔0.5在1至3的范围内变化，而将系数B与C分别设定为0时，则输入A＝1至3，0.5，B＝0与C＝0。输入的系数设定数据也存储在RAM23中的函数式寄存器23a中，并如图6中所示地显示。在步骤S3中，如果变化速度为诸如1秒，则输入SP＝1。将系数A的变化速度数据写入RAM23中的SP寄存器23c中，并且也将其显示在显示单元12上，如图6中所示。
在下一步骤SA中，执行参照图4详细描述的图形运算处理。参见图4，在存储在RAM24中的函数式寄存器23a中的出现在函数式中的系数值的变化区域与变化步距的基础上，按照下面的公式(1)计算随系数的改变而显示的图形屏面的数目，即，VRAM24中所需的视频存储区24a至24j的区域的数目。
视频存储区数＝((最后系数值—初始系数值)/改变步距)＋1＝((3－1)/0.5)＋1＝5 …… (1)
检验在步骤A1中计算的视频存储区数是否落在VRAM24中所包含的10个视频存储区24a至24j之中(步骤A2)。在本例中，由于所需的VRAM区数为5，因此在步骤A2中判定为“是”，于是便将初始系数值“A＝1”，“B＝0”与“C＝0”设定在RAM23中的系数寄存器23b中(步骤A3)。
将设定在系数寄存器23b中的系数值“A＝1”，“B＝0”与“C＝0”代入存储在函数式寄存器23a中的函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”中，并按照预设在区域寄存器23d中的图形显示单元12上的X与Y坐标区域，以显示点为单位计算相对于X坐标值的Y坐标值。将在这一操作中得出的对应于“Y＝1·X2”的图形数据及其图形函数式“Y＝X2”写入VRAM24中的第一视频存储区24a中(步骤A4与A5)。
检验写入VRAM24中的图形数据是否为最后的图形，即是否已计算与写入与最后的系数值相对应的图形数据(步骤A6)。在本例中，由于只得出了与初始系数值“A＝1”“B＝0”与“C＝0”对应的第一图形数据，因此在步骤A6中判定为“否”，而流程返回到步骤A4及随后的步骤中的处理(步骤A6→A4)。
在RAM23中的系数寄存器23b中设定按照预先存储在函数式寄存器23a中的系数变化区域“A＝1至3”及其变化步距“0.5”改变的第二系数值“A＝1.5”，“B＝0”与“C＝0”，并将其代入函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”中，然后计算以显示点为单位的相对于X坐标值的Y坐标值。将从这一操作中得出的对应于“Y＝1.5·X2的图形数据及其图形函数式“Y＝1.5X2”写入VRAM24中的第二视频存储区24b中(步骤A4与A5)。
在本例中，由于写入VRAM24中的图形数据是对应于第二系数值“A＝1.5”，“B＝0”与“C＝0”的第二图形数据，因此在步骤A6中判定为“否”，而流程返回到步骤A4与随后的步骤中的处理(步骤A6→A4)。
将按照预先存储在函数式寄存器23a中的系数变化区域“A＝1至3”及其变化步距“0.5”变化的第三系数值“A＝2”，“B＝0”与“C＝0”设定在RAM23中的系数寄存器23b中，并将其代入函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”中，然后以显示点为单位计算相对于X坐标值的Y坐标值。将通过这一操作得到的对应于“Y＝2·X2”的图形数据及其图形函数式“Y＝2x2”写入VRAM24中的第三视频存储区24c中(步骤A4与A5)。
在本例中，由于写入VRAM24中的图形数据为对应于第三系数值“A＝2”，“B＝0”与“C＝0”的第三图形数据，因此在步骤A6中判定为“否”，而流程返回至步骤A4及随后的步骤中的处理(步骤A6→A4)
以上述相同的方式，将按照预先存储在函数式寄存器23a中的系数变化区域“A＝1至3”及其步距“0.5”改变的第四系数值“A＝2.5”，“B＝0”与C＝0“设定在RAM23中的系数寄存器23b中，并将其代入函数式“y＝Ax2＋Bx＋C”中，然后以显示点为单位计算相对于X坐标值的Y坐标值。将通过这一操作得出的与”Y＝2.5·x2相对应的图形数据及其图形函数式“Y＝2.5x2”写入VRAM24中的第四视频存储区24d中(步骤A4与A5)。
将最后的系数值“A＝3”，“B＝0”与“C＝0”设定在系数寄存器23b中，并代入函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”中。将通过这一操作得出的对应于“Y＝3·x2”的图形数据及其图形函数式“Y＝3x2”写入VRAM24中的第五视频存储区24e中(步骤A4与A5)。
由于写入VRAM24中的图形数据为对应于第五系数值“A＝3”，“B＝0”与“C＝0”的第五图形数据，因此在步骤A6中判定为“是”，而结束了这一图形运算处理，并启动图5中的图形切换显示处理(步骤SA→SB)。
另一方面，如果存储在函数式寄存器23a中的系数变化步距为诸如0.2并且在步骤A1中计算出的VRAM区的数目为11，这比VRAM24中的10个视频存储区24a至24j大1，则将系数变化步距重新设定在诸如0.3上以便将所需的视频存储区24a至24j的区域减少到10或10以下(步骤A1，步骤A2→A7)。注意，可将变化步距固定在0.2上而将最后的系数值改变到“2.8”上。
随系数改变的函数式的图形运算处理是以上述相同的方式执行的(步骤A3至A6)。
在图3的步骤SA中，当将通过在区域1至3中每隔0.5改变函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”的系数A得到的五种图形数据与对应的图形函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”写入了VRAM24中的对应视频存储区24a至24e中时，便在下一步骤SB中执行参照图5详细描述的图形切换显示处理。
参见图5，首先将设定在RAM23中的SP寄存器23C中的系数改变速度(1秒)设置在CPU20中，作为计数器寄存器23e中的时间计数器数据的时间已到检验数据(步骤B1)。
读出存储在VRAM24中的视频存储区24a中的第一图形数据，并将读出的数据显示在图形显示单元12上。用这一操作，便将通过用初始系数值“1”代入函数式“Y＝Ax2Bx＋C”的系数A所得出的一个图形25a与其图形函数式“Y＝x2”加以显示，如图7中所示(步骤B2)。
检验在计数器寄存器23e中更新的时间计数器数据是否到达了按照系数改变速度设置在CPU20中的时间已到检验数据(1秒)。即当判定对应于初始系数值“1”的图形25a已经显示了一秒钟时，便读出存储在VRM24中的视频存储区24b中的第二图形数据，并将读出的第二图形数据切换与显示在图形显示单元12上(步骤B3→B4→B1，B2)。
在本例中，如图7中所示，将通过用第二系数值“1.5”取代函数式“Y＝Ax2＋Bx＋C”的系数A得出的一个图形25b及其图形函数式“Y＝1.5x2显示一秒钟。此后，以上述相同的方式，将存储在VRAM24中的对应视频存储区24c至24e中的第三至第五图形数据顺序地读出一秒钟。分别将通过以第三系数值“2”取代系数A得出的一个图形25C及其图形函数式“Y＝2x2”，通过以第四系数值“25”取代系数A得出的一个图形25d及其图形函数式“Y＝2.5x2”(未示出)，以及通过用最后一个系数值“3”取代系数A得出的一个图形25e及其图形函数式“Y＝3x2”(未示出)以所列举的次序切换与显示一秒钟(步骤B1至B4)。
此后，当再度操作“EXE”(执行)键16时，便重复图4中的图形运算处理(SA)及图5中的图形切换显示处理(SB)，以上述相同的方式显示对应于系数的变化的图形。
因此，按照具有上述配置的图形显示装置，在操作了键输入单元11中的“D.G”(动态图形)键14之后，便将提交给图形计算的函数式以及出现在函数式中的系数的变化区域与变化步距存储在RAM23中的函数式寄存器23a中，并将系数变化速度存储在SP寄存器23c中。在这一状态中，当操作了“EXE”(执行)键16时，便按照变化区域内的变化步距顺序地取代函数式的系数值，并将随系数改变的函数式的图形数据与对应的图形函数式顺序地存储在VRAM24中的多个视频存储区24a，24b，…中。此外，按照设定在SP寄存器23C中的系数变化速度，按改变的次序，读出存储在VRAM24中的改变了系数的图形与对应的图形函数式，并通过显示控制器21将读出的图形与图形函数式顺序地切换与显示在图形显示单元12上。用这一操作，例如，当一个一定的系数作为一个参数在一个任意的区域内改变时，便能够顺序地显示对应于该函数式的图形，并且能够容易地掌握与理解随系数改变的图形变化状态。
以这一方式，按照本发明的图形显示装置，用于存储在函数式存储装置中的一个函数式中的系数是顺序地在存储在系数区域存储装置中的变化区域内改变的，并且由图形运算装置按改变的次序计算通过改变系数得出的函数式的图形，从而由显示装置按照此次序切换与显示这些图形。
图形运算装置得出的图形可由图形存储装置分别存储在对应的独立区中，并能顺序地指定存储在独立区中的图形，从而切换与显示这些图形。
再者，可用设定装置预置图形显示的切换时间间隔从而在预置的时间间隔上顺序地切换与显示通过改变系数得出的图形。
以上述操作，当出现在函数式中的系数作为参数改变时，便能顺序地显示与该函数式对应的图形，并能容易地掌握随系数改变的图形改变状态。