G R A F I A S VERSION 1.0PD vom 12. Oktober 1992 ----------------------------------------------------------------- fr den Atari ST. Interpretiert HPGL-Befehle und erzeugt an der parallelen Schnittstelle die Impulse fr eine 2-Achsen- Schrittmotorkarte eines Plotters, inklusive einer flexiblen Stiftsteuerung. ----------------------------------------------------------------- Autor: Roland Reižmller Hauptstraže 79 D-7076 Waldstetten Tel.: 07171/42220 Copyright ½, 1992 ----------------------------------------------------------------- Inhaltsverzeichniss zur Beschreibung von GRAFIAS 1 Einleitung 1.1 Allgemeines 1.2 Diese Version 1.3 Die Voll-Version 1.4 Diese Beschreibung 1.5 Rechtliches 1.6 Inhalt der Diskette 2 Installation der Software 3 Anpassungen 3.1 Prinzipieller Plotteraufbau 3.2 Endschalter 3.3 Plotter - Rechner - Kopplung 3.4 Stiftwechselmechanismus 3.4.1 Manueller Stiftwechsel 3.4.2 Drei Stiftmagnete 4 Bedienung 5 Die Grafiksprache HPGL 1 E i n l e i t u n g 1.1 Allgemeines Mittlerweile sind in Fachzeitschriften schon einige Selbstbauplotter ver”ffentlicht worden. Mit GRAFIAS auf dem Atari ST ist es nun m”glich Selbstbauplotter durch HPGL-Befehlen zu steuern. An der parallelen Schnittstelle des Atari stehen alle Impulse zur Verfgung, um ber eine Schrittmotorkarte die beiden Schrittmotoren des Plotter in Bewegung zu setzen und die Stifte zu steuern. Um Zeichnungen von einem CAD-Programm auszuplotten, leitet man die Plotterausgabe in eine Datei um. Dies wird von den meisten CAD-Programmen untersttzt. Diese Datei kann nun von GRAFIAS verarbeitet werden. GRAFIAS ist in Turbo C geschrieben und wird st„ndig weiterentwickelt. 1.2 Diese Version in Stichworten... Interpretiert HPGL-Befehle und Dateien * Umfangreiche Konfigurierbarkeit * Mit den meisten Plottern / Schrittmotorkarten kominierbar * Manueller Stiftwechsel oder Bedienung von 3 Stiftmagneten * Stiftsortierung abschaltbar * L„uft als Programm und Accessory * Bedienung durch GEM- Dialogbox * šberwacht die Hardwaregrenzen * Rampensteuerung * Linientypen * Proportionale oder unproportionale Textausgabe * Koordinatenanzeige in der Dialogbox * Manuelle Stiftbewegung * Direkte Befehlseingabe * Vergr”žerung, Offset und Blattrichtung einstellbar In der Public-Domain-Version ist die Zeichnungsgr”že auf 2kByte begrenzt. Der Befehlsumfang in dieser Version reicht aus, um die Zeicnungen der meisten CAD-Programmen zu plotten. Verfgbare Befehle: PU Stift heben PD Stift senken IN Initialisiern (Anfangszustand) DF Default (Standardeinstellung) LB Label (Textausgabe) LT Linientyp SP Select Pen DT Define Terminator PF Proportionalschrift ein (PF1;) / aus (PF0;) 1.3 Die Voll-Version bietet noch mehr M”glichkeiten ... keine Beschr„nkung der Zeichnungsgr”že * weitere HPGL-Befehle * relative Vektoren * absolute und relative B”gen * Text in Gr”že und Richtung einstellbar * Wer die Voll-Version einschliežlich einer umfangreichen Beschreibung (auf Diskette) haben m”chte, kann diese fr 50.- DM (Verrechnungsscheck) bei mir bestellen. Bestellung bei: Roland Reižmller Hauptstraže 79 D-7076 Waldstetten Tel.: 07171/42220 1.4 Diese Beschreibung Diese Beschreibung ist auf 65 Zeichen / Zeile und 62 Zeilen / Seite formatiert. Zur Erkl„rung wird ein stilisirter Plotter aus ASCII-Zeichen dargestellt. Dabei bedeuten: XXX Die x-Achse YYY Die y-Achse 0/0 Koordinatenangabe (hier der Ursprung) 1.5 Rechtliches Diese Version ist Public-Domain, bleibt aber Eigentum des Autors. Die Public-Domain-Version darf kostenlos von jedem verwendet, kopiert und weitergegeben werden, allerdings nur in Verbindung mit den anderen Dateien und nur im Ordner. Das Programm und alle anderen Dateien drfen nicht ge„ndert werden. Jegliche Haftung des Autors fr Sch„den in Zusammenhang mit dem Programm sind ausgeschlossen. 1.6 Inhalt der Diskette Folgende Dateien bzw. Ordner mssen auf der Diskette im Ordner GRAFIAS enthalten sein: READ.ME Diese Beschreibung GRAFIAS.PRG Das Progamm GRAFIAS.RSC Die Resource GRAFIAS.PAR Die Konfigurationsdatei LITT.CHR Der Zeichensatz BEISPIEL Ordner mit Beispielen 2 I n s t a l a t i o n d e r S o f t w a r e Das Programm l„uft auf einem Atari ST in der mittleren und hohen Aufl”sung. Mit einem TT habe ich noch keine Erfahrungen gesammelt. Eine Festplatte ist nicht notwendig. 500 kByte - RAM sollten ausreichen. Folgende Dateien sind fr den betrieb notwendig: GRAFIAS.PRG Das Programm selbst GRAFIAS.RSC Die Resource GRAFIAS.PAR Die Konfigurationsdatei LITT.CHR Der Zeichensatz Alle diese Dateien mssen im gleichen Verzeichnis stehen. Soll das Programm als Accessory verwendet werden, ist einfach die Programmextension von .PRG nach .ACC zu „ndern. Ein Druckerspooler darf nicht aktiv sein. Wenn - wie meistens - aužer dem Plotter auch ein Drucker verwendet wird, hat sich ein sogenanntes DATA-SWITCH bew„hrt. Dadurch bleibt einem das dauernde umst”pseln erspart. Grafikkarten drften keine Probleme bereiten. 3 A n p a s s u n g e n 3.1 Prinzipieller Plotteraufbau Die Software ist geeignet fr alle Flachbett- und Walzenplotter mit Schrittmotorkarte welche die Anforderungen in den n„chsten beiden Kapiteln erfllen. Die Software ist m”glichst flexibel gehalten, so daž ein Betrieb mit den meisten Plottern erm”glicht werden kann, entweder durch anpassen der Konfigurationsdatei oder durch Anpassungen am Plotter (Stichworte: Endschalter, Schnittstelle, Stiftwechselmechanismus). An die Mechanik ist zun„chst mal die Forderung gestellt, daž zwei Schrittmotoren einen Schlitten auf zwei senkrecht zueinander stehenden Achsen ber das Papier bewegen k”nnen. Die hardwarespezifischen Parameter wie Schrittweite, Hard-Clipping, Bewegungsrichtung usw. kann ber die Konfigurationsdatei angepasst werden. Einzig die Lage der Endschalter ist wichtig. 3.2 Endschalter Nach dem Programmaufruf muž die tats„chliche Plotterposition mit den Variablen im Programm synchronisiert werden. Dazu bewegen sich die Achsen in Richtung der Endschalter bis diese bet„tigt werden und wieder zurck, bis diese nicht mehr bet„tigt sind. Die Variablen werden jetzt initialisiert. Ablauf des RESET: - Beide Achse gegen Endschalter bis einer von beiden bet„tigt ist - Beide Achsen wieder zurck, bis kein Endschalter bet„tigt ist - x-Achse gegen Endschalter - x-Achse zurck bis Endschalter nicht mehr bet„tigt ist - y-Achse gegen Endschalter - y-Achse zurck bis Endschalter nicht mehr bet„tigt ist Die Endschalter mssen bei den maximalen positiven Koordinaten des Plottbereiches, also rechts/oben montiert sein, weil nach einem Reset im Programm die Stiftposition und die oberen Rahmengrenzen auf die maximale Rahmengr”že gesetzt werden. Die unteren Rahmengrenzen werden gleich null gesetzt. Lage der Endschalter Y XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XX --------------------- Y | | Y | Plottbereich | Y | | Y | | Y | 0/0 | Y --------------------- Y Weil nur ein Eingang, das Signal Busy, an der parallelen Schnittstelle zur Verfgung steht, mssen die Endschalter fr die x- und y- Achse in Reihe geschaltet und gemeinsam abgefragt werden. Welcher Endschalter nun bet„tigt ist ergibt sich daraus, welche Achse in Bewegung ist. +5V | | --- | | | | R z.B. 10 kOhm | | --- | Rechner: BUSY-Eingang --------+ | +-- / Endschalter / fr x-Achse | | +-- / Endschalter / fr y-Achse | | -+- Masse Das Bild zeigt also, mit viel Phantasie, eine Reihenschaltung aus: 5V-Spannung , 10kOhm-Widerstand , BUSY-Anschluss , Endschalter der x-Achse , Endschalter der y-Achse und Masse. Die beiden Schalter sind ™ffner, im Ruhezustand also durchg„ngig. 3.3 Plotter - Rechner - Kopplung Die Schrittmotorkarte wird ber die parallele Schnittstelle mit dem Atari gekoppelt. Die 8 Datenleitungen DATA0 ... DATA7 werden nur als Ausg„nge genutzt, das BUSY-Signal als Eingang fr die Endschalterabfrage. Hier muss ich darauf hinweisen, daž die parallele Schnittstelle ungepuffert ist, wodurch sie leicht zerst”rt werden kann. Die elektrischen Anschlužwerte mssen unbedingt eingehalten werden. Anschlužkabel: -------------- Rechner Plotter (parallele) DATA0 x-Clock (high aktiv) " 1 x-Richtung 0=links, 1=rechts " 2 y-Clock (high aktiv) " 3 y-Richtung 0=unten, 1=oben " 4 0=Vollschritt, 1=Halbschritt (oder eigene Anwendung) " 5 Reset der Schrittmotorkarte (oder eigene Anwendung) " 6 0=Stift heben, 1=Stift senken " 7 0=Stift heben, 1=Stift senken (siehe Text) BUSY 1=Endschalter bet„tigt Erl„uterungen: DATA4 wird entsprechend der Vorgabe in der Konfigurationsdatei gesetzt, ansonsten vom Programm aber nicht beeinflužt. Es ist vorgesehen, DATA4 zum Umschalten der Schrittmotoren von Vollschritt- auf Halbschritt-Betrieb zu verwenden. Wenn eine solche Umschaltung fr die eigene Anwendung nicht gewnscht wird, kann dieses Bit auch fr andere Zwecke eingesetzt werden. DATA5 wird vom Programm selbstst„ndig nicht ge„ndert, kann aber vom Anwender in der Dialogbox ge„ndert werden. Adapter: -------- Wenn schon ein Anschlužkabel vorhanden ist und dessen Pinbelegung nicht mit der obigen bereinstimmt, kann aus einem 25-poligen SubD-Stecker und entsprechender Buchse ein Adapter gebastelt werden, indem die Pins der Rechnerseite durch einzelne Kabel mit den entsprechenden der Schrittmotorkarte verbunden werden. Um Vertauschungen auszuschliessen, sollte vorher eine Liste der eigenen, individuellen Pinbelegung angefertigt werden. Invertieren der Signale: ------------------------ Stimmt die Pin-Belegung k”nnten die Signale nun noch invertiert anliegen. Normalerweise mssten jetzt Invertierer in das Kabel eingebaut werden. Im Programm k”nnen die einzelnen Bits mit der Variablen 'plotinv' in der Konfigurationsdatei invertiert werden. Die 8 Bits der Variablen entsprechen den Datenleitungen DATA0 ... DATA7 der parallelen Schnittstelle. Ist ein Bit =0, erscheint dieses Signal so am Port, wie es in der Liste oben angegeben wurde. Ist ein Bit =1 erscheint dieses Signal invertiert am Port. Das setzen eines Bits hat also die Wirkung wie der Einbau eines Invertierers in die Datenleitung. Die internen Rechnungen und Anzeigen in der Dialogbox bleiben davon unberhrt. 3.4 Stiftwechselmechanismus Zur Zeit werden vom Programm zwei Mechanismen fr den Stiftwechsel bedient. Mit der Variablen 'swe' kann zwischen beiden Optionen gew„hlt werden. swe = 0 ---> Manueller Stiftwechsel (Abschnitt 3.4.1) swe = 1 ---> 3 Stifte mit Stiftmagneten (Abschnitt 3.4.2) 3.4.1 Manueller Stiftwechsel Dazu h„lt der Plotter bei jedem Stiftwechselbefehl an und fordert in einer Dialogbox auf, den Stift zu wechseln. Besonders hier ist es sinnvoll, die Stiftsortierung einzuschalten. Die Variablen penoffset in der Konfigurationsdatei werden nicht bercksichtigt. 3.4.2 Drei Stiftmagnete šber die Bits DATA6 und DATA7 der parallelen Schnittstelle k”nnen 3 Stiftmagnete angesprochen werden. Die Bits haben folgende Bedeutung: DATA7 DATA6 Wirkung 0 0 alle Stifte oben 0 1 Stift 1 abgesenkt 1 0 " 2 " 1 1 " 3 " Dieser Mechanismus ist z.B. in der Bauanleitung des Plotter 'Mondrian' der Zeitschrift Elektor vorgesehen. Die 3 Stifte sind hier am Schlitten montiert. Der Offset der Stifte 2 und 3 vom Stift 1 kann durch die Variablen 'pen2of' und 'pen3of' in der Konfigurationsdatei egalisiert werden. 4 B e d i e n u n g Bedient wird das Programm ber eine, nicht ganz GEM-konforme Dialogbox. Die Handhabung weicht in zwei Punkten vom GEM-Standard ab. - Wenn der Cursor in den Feldern xPOS, yPos oder Befehl steht und die RETURN-Taste bet„tigt wird, wird der Dialog verlassen und die in den Feldern get„tigte Eingabe ausgefhrt. - In den Feldern, in denen Zahleneingaben erlaubt sind k”nnen auch Vorzeichen eingegeben werden. In GEM ist eine Beschr„nkung auf Ziffern und Vorzeichen nicht m”glich ! Plotten einer Datei: -------------------- Mit klick auf eine Dateiextension, in der Dialogbox rechts fast ganz oben, erscheint die Dialogbox um den Zugriffspfad der zu plottenden Datei festzulegen. Ist ein Pfad gew„hlt, wird dieser im Feld 'Pfad' angezeigt. Klick auf 'Plotten' gibt diese Datei aus. Bei aktiver Stiftsortierung wird die Zeichnung fr jeden Stift einmal ausgegeben. Die Stiftsortierung ist nicht ganz trivial. Die Befehle einfach nicht auszufhren, welche mit einem anderem als dem eben aktiven Stift ausgefhrt werden, bringt Probleme, weil fr einen Befehl dessen Vorgeschichte nicht ganz uninteressant ist. Z.B. soll eine Linientyp-Einstellung w„hrend aktivem Stift 1 auch noch nach einem Stiftwechsel wirksam sein. Die BUTTON's 7...0,S,B zeigen die Bits des Parallel-Ports. Vom Anwender k”nnen nur die Bits 4...7 ge„ndert werden. 5 D i e G r a f i k s p r a c h e H P G L Das Programm interpretiert HPGL-Befehle (Hewlett Packard Graphics Language). Diese Sprache stellt Befehle zum zeichnen zur Verfgung wie Linien, Kreise, ... oder Einstell-Befehle wie Linientyp, Stiftwechsel, Skalierung, ... . Der Code ist ASCII, und kann desshalb mittels Texteditor angeschaut werden. Die Befehle k”nnten als komplette Zeichnung von einem anderen Programm erzeugt worden sein (z.B. CAD-Prg.) und als Datei vorliegen, oder einzeln im Feld 'Befehl' der Dialogbox eingegeben werden. In Basic z.B. werden durch LPRINT " " Befehle in eine Datei geschrieben. In dieser Version darf ein Befehl nicht l„nger als 254 Zeichen sein. Die Syntax von HPGL muž eingehalten werden: Ein HPGL-Befehl beginnt mit dem Befehlsnamen bestehend aus 2 Grož-Buchstaben. Darauf folgen, falls fr den Befehl notwendig, die Parameter, welche durch ein Trennzeichen voneinander getrennt sind. Gltige Trennzeichen: ',' Komma ' ' Leerzeichen '+' Vorzeichen '-' Vorzeichen Der Befehl muž mit dem Terminator ';' abgeschlossen sein. Die Syntax lautet also: mn Param1 Trennz Param2 Trennz ... Terminator | Befehlsname Zus„tzliche Trennzeichen werden ignoriert. Ein gltiger Befehl k”nnte also sein: PA1000,1000; PA+1000 1000; ,PA,+1000 1000; Alle diese Befehle bewegen den Stift zu den absoluten Koordinaten 1000/1000 . Ausnahme bildet der LB-Befehl also die Textausgabe. Der Parameter ist eine Zeichenkette der ASCII-Codes von 32 ... 255 und der Steuerzeichen LF = 0Ah und CR = 0Dh. Die Textausgabe terminiert beim Empfang des Textterminators, der standardm„žig auf ETX (End Of Text) = 03h gestellt ist, mit dem Befehl DT (Define Terminator) aber auf ein beliebiges ASCII-Zeichen ge„ndert werden kann. In dieser Version sollte auch LB mit ';' terminiert werden. Bei der direkten Befehlseingabe in die Dialogbox k”nnen die Steuerzeichen ber Control-Codes erreicht werden: LF = Control J CR = Control M ETX = Control C