本发明属于利用纯字符方式直接显示汉字的计算机汉字信息处理技术。 自70年代中期以来，国内外许多学者在计算机中文化方面做了大量的工作。方法有多种多样，但都是根据不同的机型对其主机的软、硬件作较多的修改，使其原计算机系统支持汉字处理功能。这就需要分散地逐个地对不同机型作“手术”，其不仅耗费大量的资金、人力和时间;而且要使每个机器都具有完善的汉字处理功能也是不可能的;同时又要影响到兼容性并使软件发展滞后。这种对每一种新的软件版本都花费大量人力对它进行修改肯定不是值得提倡的。因此通过修改主机的系统软件来实现汉字功能的传统作法是不理想的。能否找到一种通用的方法，使主机软、硬件基本上不作修改就能使原计算机系统具有很强的汉字处理功能，而成为中文电脑呢？发明人在84年3月13日通过鉴定的“插接兼容技术”就是一种极为有效的方法。而本发明则是在此基础上的又一发明，即在西文字符终端上利用纯字符方式直接显示汉字的方法。
字符终端显示字符的方式基本上有两种：即纯字符方式和图型显示方式。
在纯字符显示方式中，西文使用的字符是少于256个，所以纯字符显示电路设计简单、成本低、缺点是这种显示方式功能不能扩充，对于超出电路直接寻址范围地字符不能显示。由于汉字是大字符集（国家标准汉字代码7445个，外加字码符号约接近1万个）。因此字符显示方式不能直接显示汉字。
在图型显示方式中，是将要显示的字符统一作为图型符号处理。这种终端电路复杂、成本高、优点是能够显示各种图型符号。当前计算机的显示终端在显示汉字的处理上主要使用图型显示方式，即将汉字作为一幅图形符号来处理。这种方法易于实现，因此目前国内外设计汉字显示终端。或将西文终端改造为汉字终端的方法都是利用图形显示方式。
对于如何在字符显示终端上显示汉字的问题，一直是计算机汉字处理技术的迫切问题之一，由于这方面的技术问题没解决，因此在这之前没有人能在字符显示终端上用纯字符显示方式一次调用汉字发生器，来实现汉字显示。
本发明提出一种在字符显示终端上，经一次调用汉字发生器来实现汉字显示的思想以及根据这种思想设计的插接式汉字显示电路板，在现有的3102字符显示终端上以及IBM-PC微型计算机上不需要改动线路，只要插入本电路板就可实现汉字显示。
本发明的汉字显示电路有二种〔图2〕，〔图3〕。它们的设计思想是：在显示电路中加入汉字发生器，采用一般终端显示ASCII码字符的方式来显示汉字，即纯字符显示方式。由于CRTC芯片的型号不同，在实现这一思想时采用了不同的技术。这里介绍二种实现方式。
（一）对于不少于14根地址线的CRTC芯片，（如6845芯片有14根输出地址线）由于它对字符发生器ROM的直接寻址范围可达16K。也就是说用6845可直接对一万六千多个字符点阵直接寻址。所以对国家标准一二级汉字库来说，6845是可以直接满足寻址要求的。不象8275那样，因为只有7根地址线，而要采用地址合成技术。但是，由于我们现在使用的终端或微型机。数据线多数都为8位，而汉字代码为二字节ASCII码，这就存在一个问题，为了满足6845对汉字字符发生器寻址，要求有二字节的地址代码，而由于数据线只有8位，一次只能送一字节代码。为了满足全兼容的需要，又不允许等一拍，来组成二字节地址码。因此，在这里采用了双通道显示刷新缓冲区的方法来解决，即开辟两个完全相同的刷新缓冲区（即16位×2K＝4KB）。这两个刷新缓冲区的地址相互交错，一个全为奇地址，一个全为偶地址，而这两个缓冲区在同步时钟作用下，由CPU与CRTC交替访问。一个汉字代码分别被送到两个缓冲区的同一位置。CRTC的14根地址线同时对两个缓冲区〔8〕。〔9〕控制寻址。这样一次就可产生14位的汉字字符发生器地址码，从而实现了对汉字字符发生器的寻址。
对于6845CRTC的汉字显示的工作过程可叙述如下：
在同步时钟的控制下，CRTC与CPU轮流对缓冲区1，2〔8〕、〔9〕控制。在显示ASCII字符时，代码只送到缓冲区2〔9〕上，而另一个缓冲区〔8〕可用于代码的属性或不同。由缓冲区2〔9〕对ASCII字符发生器〔11〕寻址，完成ASCII字符的显示。在显示汉字时，代码分别送到地址为M及M+1的缓冲区上，实际上就是在两个缓冲区1，2〔8〕、〔9〕中，由CRTC的14根地址线同时对两个缓冲区1，2〔8〕、〔9〕直接寻址，产生汉字字符发生器〔10〕的地址代码，实现汉字字符发生器点阵的输出〔图3〕。
总之，由于6845芯片的特点，决定了它在实现汉字显示时，不必采用地址合成技术，而采用了双缓冲区的方法来满足寻址要求。如果将来的微处理芯片数据线数据也改为16位的话，那么用6845CRTC显示汉字就将变得与ASCII字符一样简单易行了。
（二）对仅有7根输出地址线的CRTC芯片，（如8275CRTC芯片）由于其输出寻址线只有7根，不能满足几千汉字的寻址要求。因此要采用地址合成技术;用两个字节合成14位地址码，即用两个ASCII码的地址线合成一个汉字地址，使芯片输出的7条字符地址线产生14条地址线，以便使字符发生器ROM的直接寻址范围达到16K。以满足汉字发生器的直接寻址要求。
具体说对8275CRTC汉字显示的工作过程可叙述如下：在电路框图〔图1〕中的实线框表示普通的西文字符显示电路框图，对8275CRTC仅有7条字符地址线（CCO～CCb）产生128个字符地址。字符地址线连接到西文字符发生器、用来控制字符发生器输出字符点阵;点阵字节由并行一串行移位电路改变成串行数据后馈送到显象管电路。汉字显示电路在字符显示电路的基础上增加了虚线框部分〔图1〕。由汉字发生器地址合成电路〔2〕;门选通信号产生电路〔3〕;汉字发生器〔4〕三部分组成。
汉字发生器地址合成电路〔2〕的作用是将CRTC控制器（8275）输出的7bit字符地址合成为14bit字符地址。显示汉字时，一个汉字字型占据荧光屏上2个西文字符位置。对应于电路中的2个7bit字符地址产生一个完整的汉字地址。汉字发生器地址合成电路〔2〕收到第一个7bit字符后，将它暂存在IC20（74LS373）中，经过一个字符时钟周期后（CLK），第二个7bit字符地址作为汉字地址的一部分存在Ic19中;暂存在Ic20中的第一个7bit数据同时送到Ic21中。这样前后2个7bit数据形成一个完整的14bit汉字地址。
14条汉字地址线中最后的4bit连接到Ic16（74154）地址译码器，产生汉字发生器芯片的“片选择”信号。
门选通信号产生电路〔3〕用来产生地址合成电路〔2〕中Ic19～Ic21的门选通信号。该信号对于字符地址信号（CC0～CC6）有严格的时间要求。这部分电路中由Ic28，Ic24和Ic25构成。Ic28（74121单稳态电路）产生一个相对于LOAD信号的延时信号，Ic24（7474D触发器）将8275芯片的字符时钟信号（LCK）分频。延时信号和分频信号通过或非门Ic25产生地址合成电路的门选通信号，控制Ic19～Ic21产生14bit汉字发生器地址。门选通信号波形直接影响荧光屏汉字字型的质量。
Ic24产生的时钟（LCK）分频信号同时送到地址驱动器Ic22（74LS367）作为汉字发生器地址AO。
在汉字显示电路〔图2〕、〔图3〕中都包含着汉字发生器（汉字库）。本发明采用新型EPROM（如27128芯片）作为汉字库存贮芯片，其总容量256K，允许显示8192个汉字。汉字点阵排列为14×15。由于采用新型芯片设计汉字库，整个汉字显示部分使用Ic片总教减少;因而减少了汉字显示部分的电源消耗，在新设计或改装的汉字终端中可以直接使用原设计的电源电路;并使整个汉字显示电路可以做的很小。
为了实现对上述两种汉字显示电路的综合控制及汉字编码转换还需要一个监控模块，内含3K监控程序并已固化在EPROM中。它起下作用：①对西文ASCII码和汉字存贮代码标志的设定与识别;西文显示同一个字节的ASCII码表示，汉字存贮代码用两个字节表示，其中汉字存贮代码的第一字节最高位置1作为标志。据此对西文与汉字进行识别。这里没有象一般汉字系统那样将汉字存贮代码的第二字节最高位也置1，而是将这位置成0，目的是使汉字发生器容量能扩充到16K字。②用改进的“二分法”对汉字输入编码进行快速转换，使之成为统一的内部存贮码。③设计了对西文和汉字统一寻址的特殊算法以适应“合成地址”的要求，并满足了屏幕快速刷新对汉字库调用的需要。
由于采用了上述各技术措施，本发明的优点是：①使仅有7条寻址线的CRTC芯片（如8275或者μPD3301）大大扩大了直接寻址范围，从而使汉字显示速度大为提高。通常汉字系统的汉字显示速度只能达到2400～4800波特，而本发明能达到9600波特，即与西文显示速度相同。②在一屏中要显示多少个不同的汉字没有任何限制。而一般汉字系统的终端上，在一帧内若不同的汉字超过256（或384）通常要作特别处理。③消除了因“二次调用”而引起的屏幕干扰。同时省去了活字库和小字库，节省了不少存贮器体和存贮单元。
目前这种“利用纯字符方式直接显示汉字”的技术已经在3102字符终端和IBM-PC系列机上实现，并且与插接兼容技术相结合使多种微型计算机（如8位机CROMEMCO，16位机的SYSTEM8000，AIM16，PDP11/23等）在主机软、硬件基本不作改动的条件下，成为功能很强的汉字信息处理系统。
附图中〔1〕表示8275CRTC芯片;〔2〕是汉字发生器地址合成电路;〔3〕是门选通信号产生电路;〔4〕是汉字发生器;〔5〕是西文字符发生器;〔6〕是移位电路;〔7〕是显象管电路;〔8〕是地址为M的刷新缓冲器1;〔9〕是地址为M+1的刷新缓冲区;〔10〕是汉字字符发生器;〔11〕是ASCII码字符发生器。