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11.03.1983 - 

Durch verbesserte Steuersoftware universell anschließbar:

Intelligente Plotter entlasten Hostrechner

KARLSRUHE - Die Leistungssteigerung eines EDV-Systems hängt nicht nur von einer verbesserten Zentraleinheit ab, sondern auch von leistungsfähigerer Peripherie und Software. Wie im Bereich langlebiger Peripherie Maßnahmen getroffen werden können, um die Implementation bestehender Software in neue Systeme zu beschleunigen, will Rainer Detering am Beispiel einer neuentwickelten Steuersprache für Flachbettplotter aufzeigen.

Ein Entscheidungskriterium beim Kauf eines Plotters war in der Vergangenheit, inwieweit zum Beispiel "Calcomp"- oder andere Kompatibilitäten vom Lieferanten unterstützt würden. Diese hierfür erforderlichen Routinen, meist in Fortran angeboten, werden jedoch nicht in der Plotperipherie, sondern im Hostsystem selbst gefahren. Für Mikros war deshalb die Übernahme solcher zum Industriestandard gewordenen Softwarepakete nicht möglich. Applikationssoftware hätte schlichtweg nicht mehr in diese Computer hineingepaßt. Deshalb gaben die in den Markt drängenden Mikros einen wichtigen Impuls an die Plotterhersteller, ihre Geräte wie etwa einen Drucker universell anschließbar und "intelligent" zu machen, das heißt, die Steuerung von Plottern mit Kommandos in peripherieresidenten Interpretern zu organisieren. Damit war zunächst ein wichtiger Schritt in Richtung besserer Transportabilität von (Software-)Lösungen gemacht worden.

Anhand von ausgewählten Funktionsbeispielen des "DPR" genannten Firmwarekonzeptes von "dedata edv" soll gezeigt werden, wie eine weitere Entlastung der Applikationssoftware des Hostsystems durch erhöhten "Intelligenzgrad" des Plot-Subsystems erfolgen kann. Die Grundidee ist dabei folgende: Es sollen möglichst viele der immer wiederkehrenden - und infolgedessen immer wieder neu zu programmierenden - Grafikprobleme aus dem Hostsystem in das Plot-Subsystem ausgelagert werden.

Rechnerentlastung

Um das DPR-Plot-System universell anschließbar zu machen, wurde Formatfreiheit für die Kommandostruktur realisiert. Die als ASCII-Strings an den Plotter zu sendenden Befehle sind durch "Kommandowort" und "Parameterliste" gekennzeichnet, wobei als Trennzeichen zwischen den Parametern alle nicht reservierten Zeichen in beliebiger Menge zulässig sind. Die Quittung verarbeiteter Plotbefehle kann sowohl Hardware- wie auch Softwareseitig verarbeitet werden.

Der eigene RAM-Bereich des Plotsystems kann auf unterschiedliche Weise zur Entlastung des Hostrechners eingesetzt werden: erstens als reines Buffer-System, zweitens im "Down-load" zur Speicherung und beliebigen Reproduktion benutzerspezifischer Symbolsätze im allgemeinsten Sinne. Die erste Möglichkeit gestattet es insbesondere in kleinen EDV-Systemen, die nicht über eigenes Spooling verfügen, ein komplettes "Bild" mit hoher Übertragungsrate an das Plotsystem zu senden, dies dann selbständig ausführen zu lassen und den Host während der Ausführung für weitere Aufgaben freizustellen. Die zweite Möglichkeit entlastet den Host auf universellere Art. Im Gegensatz zu den eingeschränkten Möglichkeiten des "ladbaren benutzerspezifischen Zeichensatzes" ist in diesem Konzept das "ladbare benutzerspezifische allgemeine Symbol", das auch eine komplette (Teil-)Zeichnung sein kann, realisiert. Das einzelne aus maximal 256 "Symbolen" ist durch seine Nummer abrufbar. Ein Symbol kann aus allen zulässigen Plot-Steuerbefehlen bestehen, also auch aus anderen Symbolen aufgebaut sein. Ein Zeichen im Sinne eines "Characters" ist also nur eine Untermenge aller denkbaren Symbole.

Softwareaufwand

Es kommt praktisch in allen Grafikprogrammen immer wieder vor, daß ab einer Stiftposition mit im absoluten Koordinatensystem bekannter Position relative Fahrbefehle (zum Beispiel Beschriftungen) ausgeführt werden müssen, um danach an die Absolutkoordinate zurückzukehren. Das Wiederfinden des alten Punktes ist häufig mit erheblichem Softwareaufwand verbunden, insbesondere dann, wenn Schriftelemente in gedrehter und gescherter Form (geneigte Schrift) beteiligt sind. Der Aufwand erhöht sich, wenn es sich um den Aufruf komplexer Makros handelt, wovon eine Proportionalschrift beispielsweise eine vergleichsweise simple Problemstellung bedeutet. Im DPR-System werden solche Aufgaben folgendermaßen gelöst: Das System verfügt über eigene Koordinatenspeicher, die unterschiedlich genutzt werden können. Zum einen ist es möglich, eine endliche Menge von Punkten zu "merken", ohne deren x-y-Werte kennen zu müssen. An diese kann durch gezielte Kommandos "zurückgekehrt" werden. Zum anderen kann eine regelrechte Koordinatendatei gefahren werden, die mit einem Kommando zum Beispiel in der Form: "Fahre das aus den letzten <n> Koordinaten definierte Polygon mit gesenktem Stift ab" genutzt werden kann.

Für Spezialanwendungen im kommerziellen Bereich existiert eine Version des Systems, das sogenannte "business-graphics" durch einfache Kommandos selbständig erzeugt. Hierzu gehören Linien-, Balken- und "Kuchen"-Diagramme. Seitens des Hostsystems ist lediglich die Datenorganisation, also Auswahl des Diagrammtyps, und die Bereitstellung des betreffenden Zahlenmaterials zu erledigen.

Zwei Funktionsbereiche, die den allgemeinen CAD-Bereich betreffen sind Grundfunktionen der geometrischen Konstruktion und allgemeine Vorschriften zum vollautomatischen Bemaßen einer durch zwei Punkte gegebenen Strecke. Zum ersteren gehören die durch Kommandos organisierten geometrisch einwandfreien Verknüpfungen von Grundelementen, zum Beispiel "zeichne einen Kreisbogen mit tangentialem Anschluß an die zuletzt gegebene Strecke bis zum Endwinkel <omega>". Zum Bemaßungsproblem gehören Kommandos wie "zeichne Maßlinie zwischen die zwei Punkte mit den Nummern <i> und <j>, wobei die Maßzahl <Zahl> ist und einen Abstand <offset> in (mittiger) Position zur Maßlinie hat. Versehe die Enden der Maßlinie mit Maßpfeilen."

Spezielle Hardware

Funktionen dieser vorgenannten Art stellen einen Umfang dar, der mancherorts als "CAD-System" angeboten wird. Im DPR-System ist der Standardzeichen- und Symbolsatz gemäß internationaler Normschrift nach ISO 3098 in proportionalgesteuerter Form realisiert, wobei Schrägschriften (Scherungen) abgeleitet werden können. Weil alle Symbole durch Vektoren und Kreisbögen beschrieben werden, ist das Auflösungsvermögen aller Symbole eine Funktion der Vergrößerung und nicht, wie üblich, konstant. "Eckige" Buchstaben und Zeichen, die ab bestimmten Vergrößerungsstufen zumindest störend wirken, kommen daher nicht vor.

Das DPR-Firmwarekonzept ist durch die Einbindung in eine speziell hierfür entwickelte Hardware auch in der Lage, selber als Hostsystem zu operieren. Die Integration in ein umfassendes grafisches Informationssystem verlangt, daß am Ort des intelligenten Peripheriegerätes, hier also bei einem Plotter, ein Dialog stattfinden kann. Es lassen sich in das DPR-System ein grafischer Bildschirm als (steckerkompatibles) Ausgabegerät oder/und ein Tastaturterminal integrieren, mit dem alle vorgenannten Batch-Funktionen im Dialog gesteuert werden können. Die Vorteile hierbei sind: Zum einen kann in Verbindung mit der Speicherfähigkeit des DPR-Systems vor Ausführung der eigentlichen Plotausgabe eine Kontrollausgabe auf den (auch im Symbolbereich abbildungskompatiblen) Bildschirm gegeben werden. Zum anderen lassen sich über das - letztlich ein Hostsystem emulierendes - Tastaturterminal einzelne Plotfunktionen unter Umgehung eines Hostsystems absetzen.

*Dipl.-Ing. Rainer Detering ist Mitarbeiter de dedata edv, Karlsruhe.