Оперативное запоминающее устройство для растрового дисплейного терминала

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к дисплейным оперативным запоминающим устройствам, и может быть использовано при построении накопителей ОЗУ с большой частотой выборки и записи информации, работающих в режиме формирования изображения на экране растрового (телевизионного) монитора в составе высокопроизводительных графических терминалов. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства и расширение области его применения за счет обеспечения доступа к произвольному числу одноразрядных блоков памяти в одном цикле обращения и многократной выборки произвольных групп одноразрядных блоков памяти внутри этого цикла. Запоминающее устройство содержит мультиплексор, матричный накопитель из блоков памяти, блок задания режимов выборки, блок формирования сигналов записи, группу мультиплексоров. Устройство позволяет производить запись в произвольное число блоков памяти матрицы из этих блоков как параллельно, так и последовательно, за один такт обращения к данной матрице, что сокращает длительность минимального цикла записи и среднее время записи и повышает производительность при заливке/очистке экрана, построении горизонтальных и вертикальных линий, мозаике, строчной росписи символов, а также поддерживает быстрые алгоритмы формирования графических изображений. Кроме того, обеспечение доступа к одному блоку памяти при чтении упрощает взаимодействие ЗУ с ЭВМ. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 11 C 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП.(РЬПИРМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4423584/24-24 (22) 11.05.88(46) 15,05.90. Бюл. И- 18 (72) E.Н, Калужникова и В.В. Конов (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1116458, кл. G 11 С 11/00, 1983.

Авторское свидетель тво СССР

У 928408, кл. С 11 С 11/00, 1980. (54) ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДПЯ РАСТРОВОГО ДИСПЛЕЙНОГО ТЕРМИНАЛА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к дисплейным оперативным запоминающим устройствам, и может быть использовано при построении накопителей ОЗУ с большой частотой выборки и записи информации, работающих в режиме формирования изображения на экране растрового (телевизионного) монитора в составе высокопроизводительных графических терминалов. Цель изобретения — повышение,, быстродечствия устройства и расширение области его применения за счет

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано при построении накопителей оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) с большой частотой выборки и записи информации, например дисплейных ОЗУ, работающих в режиме формирования изображения на экране растрового (телевизионного) монитора и обеспечивающих повышенное быстро„.SU, 35 4692 A l

2 обеспечения доступа к произвольному числу одноразрядных блоков памяти в одном цикле обращения и многократной выборки произвольных групп одноразрядных блоков памяти внутри этого цикла.

Запоминающее устройство содержит мультиплексор„ матричный накопитель из блоков памяти, блок задания режимов выборки, блок формирования сигналов записи, группу мультиплексоров, Устройство позволяет производить запись в произвольное число блоков памяти матрицы из этих блоков как параллельно, так и последовательно за один такт обращения к данной матрице, что сокращает длительность минимального цикла записи и среднее время записи и повышает производительность при заливке/о истке экрана, построении горизонтальных и вертикальных линий„ мозаике, строчной росписи символов, а также поддерживает быстрые алгоритмы формирования графических изображений. Кроме того, обеспечение,доступа к одному блоку памяти .при чтении упрощает взаимодействие ЗУ с ЭВМ, 5 ил. действие при записи информации, синтезированной ЗВК или графическим проI цессором.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и расширение области его применения за счет обеспечения доступа к произвольному числу одноразрядных блоков памяти в одном цикле обращения и многократной выборки произвольных групп однораз1564692

1>ядных блоков памяти внутри этого т икла.

На фиг. 1 изображена функциональая схема устройства на фиг.2

5 функциональная схема блока задания

1>ежимов выборки; на фиг. 3 — функциональная схема блока формирования сигналов записи, первый вариант; на фиг. 4 — то же, второй вариант; на фиг.5 — то же, третий вариант.

Устройство содержит (фиг.1) мульиплексор 1, матричный накопитель азрядных блоков 2 памяти, блок 3 адания режимов выборки, блок 4 формирования сигналов записи, группу мультиплексоров 5, а также первую

1 руппу адресных входов 6 устройства, вторую группу адресных входов 7 устройства, группу информационных выхоов 8 устройства, вход 9, битовый ормат устройства, информационный

ыход 10 устройства, информационный фход 11 устройства, первую 12 и вторую 1.3 группы управляющих входов уст- 25 ройства.

Блок 3 (фиг,2) содержит дешифра 1 ор 14, мультиплексор 15, элементы

Й 16„ вход 17 выборки, входы 18 "Адрес строки", вход 19 разрешения зайиси-чтения и вход 20 "Выбор всех

1>локов памяти".

Блок 4 по первому варианту (фиг,3)

Содержит группу элементов И 21, вход

22 разрешения записи и входы 23 мас1си е

Блок 4 по второму варианту (фиг.4) одер>ит группу одноразрядных регист1>ов 24, группу управляющих входов 25

1>егистров 24 и информационный вход 26 40 регистров 24.

Блок 4 по третьему варианту (фиг.5) содержит группу элементов И 27, пер1вый 28 и второй 29 коммутаторы, первый 30 и второй 31 дешифраторы, ад- 45

1>есные входы 32 и 33 первого и второГо дешифраторов соответственно, входы

34 и 35 второй группы первого и второго коммутаторов соответственно, управляющие входы 36 и 37 первого и второго коммутаторов соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В режиме считывания информации на отображение обращение производится

55 ко всем блокам 2 j-й строки накопителя, при этом по второй группе адресных входов 7 устройства производится выбор j é строки мультиплексорами 5 для выдачи информации на отображение на группу информационных выходов 8 устройства (j=I,М, где М вЂ” число строк накопителя).

Выборка j-й строки матрицы осуществляется блоком 3 (фиг.2), при этом на входы 18 дешифратора 14 подается код адреса j-й строки указанной матрицы. По входу 19 мультиплексор 15 пропускает разрешающий сигнал по первой группе входов на j-й элемент И 16.

При считывании информации для отображения первой строки растра выбира-.. ется первая строка матрицы блоков 2, и по адресному входу 6 устройства производится последовательное обращение к этой строке матрицы. При отображении второй строки растра считывание производится с второй строки матрицы блоков 2 и т.д. до M-й строки растра, При считывании на отображение (М+1)-й строки растра снова производится доступ к первой строке указанной матрицы блоков ?, но в следующей зоне адресного пространства матрицы блоков 2, определяемой соответствующими старшими разрядами адресных входов б устройства, и т.д. до завершения формирования изображения на экране монитора.

Считывание информации в 3ВМ или в графический процессор осуществляется по выходу 10 устройства в однобитовом режиме с определенного блока 2, при этом аналогично режиму считывания на отображение подается соответствующий код адреса на адресные входы б устройства, адресный вход 18 строки блоков ? и адресный вход 7 устройства, а также дополнительно на первую группу управляющих входов 9 устройства подается код адреса выборки соответствующего блока 2 выбранной строки матрицы и сигнал управления состоянием выхода мультиплексора 1, при этом считывание информации производится непосредственно на шину данных ЭВМ (на фиг.1 не показана)<

В режиме записи обращение производится ко всем блокам 2, при этом по входу 12 устройства (фиг.2) мультиплексор 15 устанавливается в режим коммутации второй группы входов, дающих по входу 20 разрешение на выборку всех M строк матрицы блоков 2. На время цикла обращение вход 17 устанавливается в активное положение. Таким

5 15646 образом, на время цикла обращения под" готовлены условия для записи в любой из блоков 2.

Выборка в адресном пространстве группы блоков 2 производится подачей соответствующего кода адреса на вход

6 устройства.

Сигналы записи на соответствующие блоки поступают с блока 4. Содержание записываемой в блок 2 информации определяется состоянием (О или 1) информационного входа ll устройства.

Дисплейная информация, предназначенная для записи в устройство, гото- 15 вится ЭВМ или графическим процессором (на фиг.l не показаны), при этом в зависимости от содержания подготовленной информации и метода ее .формирования возможны следующие варианты: 2О одновременная запись во все блоки 2 (заливка или очистка .экрана); блоч-! ная запись столбцов или строк матри цы блоков 2 (что соответствует вер тикальной или горизонтальной линиям 25 на экране монитора); запись в один из

1 ! блоков 2 последующим движением с шагом +1 по строкам и/или столбцам до границы матрицы (что соответствует построению линий по алгоритмам раст- 3О ровой графики, например по алгоритму

Брезенхэма построения прямых и окружностей). Кроме того, возможна произ вольная запись Во все блоки 2 (блоч-! ная или построчная роспись знака-сим35 вола или мозаика), Таким образом, режим записи О/1 по входу 11 устройства определяется

ЭВМ или графическим процессором, а подготовленная информация данных и сигнал разрешения записи подаются на третью группу управляющих входов

13 устройства, тем самым данные.оказываются не на информационных входах запоминаюцего устройства, как это реа- 45 лизовано в известных технических решениях.

В наиболее общем варианте реализации блока 4 управления записью (фиг.3) подготовленная информация, определяющая графическое содержание выбранной зоны изображения, подается на входы 23 маски блока 4 и стробирующим сигналом, поступающим на вход 22 разРешения записи, производится одновременная запись.

В случае поточечного формирования изображения линии по указанным алгоритмам на соответствующие входы 23

92 маски последовательно подаются соответствуюцие разрешающие сигналы, строб на входе 22 удерживается в активном уровне. Таким образом осуществляется последовательная запись по мере поступления побитовой информации графического содержания изображения выбранного участка экрана.

При использовании предлагаемого запоминающего устройства для одновременного (в режиме разделения Времени) считывания для отображения и записи новых графических данных запись производится в обратных ходах строк и кадре, при этом возникают простои

3HN или графического процессора, достигающие 75% времени. Техническое решение блока 4, показанное на фиг.4, позволяет частично скомпенсировать зти потери за счет обеспечения возможности накапливания и промежуточного хранения на одноразрядных регистрах 24 результатов вычислений ЭВМ или графического процессора. Информацион-" ное содержание записываемых в регистры данных (О или 1) определяется состоянием входа 26, запись в регистры 24 может производиться как в прямых, так и в обратных ходах строк/кад ра пс сигналам, поступаюцим на входы 25. Запись информации в блоки 2 осуцествляется в разрешенные периоды времени подачей на вход 22 сигнала разрешения записи.

В современной компьютерной графике наибольшее распространение получили алгоритмы графических преобразований (т.е. формирование поточечной росписи графических изображений линии). Результатом вычислений, производимых ЭВМ или графическим процессорам по этим алгоритмам, является адрес слецующей точки (51 по осям Х,Y экрана). Кроме того, используются г.. методы блочной записи строк/столбцов, например„ при росписи вертикальных и горизонтальных линий, символов мозаики и т.п. Техническое решение блока 4, показанное на фиг.5, ориентировано на поддержку этих алгоритмов.

При записи одиночной точки ее координата выбирается с помощью первого и второго дешифраторов 30 и 31, при этом на входы 32 и 33 подаются младшие разряды кода адреса по строкам и столбцам соответственно. Коммута- торы 28 и 29 по входам 36 и 37 уп!

564692 равления устанавливаются в соответствующий режим, сигналами на выходах

:коммутаторов 28 и 29 осуществляется выборка соответствующего элемента И 27, при этом подаваемый на вход 22

5 блока 4 сигнал строба записи поступает на вход записи соответствующего блока 2.

Блочная запись точек строб/столб,цов производится подачей соответст вующего кода на вход 32/33 первого/ второго дешифратора 30/31 блока 4 с . одновременной подачей када блочной

,записи на вход 36/35 коммутатора

15 29/28. При этом осуществляется выбор ка требуемой строки/столбца матрицы элементов И 27. Запись производится .подачей соответствующего сигнала за,писи на вход 22 разрешения записи.

Режим работы коммутаторов 28 и 29 задается по управляющим входам 36 и

,37 блока 4.

В случае использования блока 4, выполненного по схеме фиг.5, с ЭВИ 25

Мли с графическим працессбром, не ("обладающими воэможностью формирования

,блочных массивов графических данных (т.е. строчной росписью символов, мо заики}, целесообразно входы 34 и 35 3О !

:вторых каналов коммутаторов 28 и 29 подключить к логическому уровню,, обеспечивающему прохождение на выход коммутаторов 28 и 29 разрешающего

;сигнала. При этом сохраняются функции поточечной записи, блочной записи ли1 ний строк и столбцов и блочной залив ки/очистки экрана.

Таким образом, предлагаемое уст,ройство, обеспечивая одновременныи доступ к матрице блоков памяти, позволяет сократить время записи в ОЗУ битового содержания графического изображения sa счет того, что запись точек в пределах выбранной матрицы осуществляется без потери времени на выбор соответствующего блока памяти по каналам адреса и выборки кристалS0

Возможность одновременной записи в произвольное число блоков памяти иэ выбранной матрицы блоков памяти обеспечивает повышение производительности при таких режимах графических преобразований, как заливка/очистка, построение горизонтальных и вертикальI ных линий, мозаика, строчная роспись символов, Ф о р м у л а изобретения

Оперативное запоминающее устройство.для растрового дисплейного терминала, содержащее мультиплексор и матричный накопитель, состоящий из одноразрядных блоков памяти, адресные входы которых соединены поразрядно и являются первой группой адресных входов устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения области его применения за счет обеспечения доступа к произвольному числу одноразрядных блоков памяти в одном цикле обращения и многократной выборки произвольных групп одноразрядных блоков памяти внутри этого цикла, в него введены блок задания режимов выборки, блок формирования сигналов записи и группа мультиплексоров, управляющие входы которых соединены поразрядно и являются второй группой адресных входов устройства, информационные входы каждого мультиплексора группы соединены с выходами одноразрядных блоков памяти соответствующего столбца матричного накопителя, выходы мультиплексоров группы соединены с соответствующими информационными входами мультиплексора и являются группой информационных выходов устройства, входы "Выборка .кристалла" одноразрядных блоков памяти каждой строки матричного накопителя, объединены и подключены к соответствующему выходу блока задания режимов выборки,информационные входы одноразрядных блоков памяти объединены и являются информационным входом устройства, входы записи-чтения одноразрядных блоков памяти подключены к соответствующим выходам блока формирования сигналов записи, входы мас; ки и разрешения записи которого являются одноименными входаии устройства, входы "Адрес строки", вход выборки, вход разрешения записи-чтения, вход

"Выбор всех блоков памяти" блока задания режимов выборки являются одноименными входами устройства, выход мультиплексора является информационным выходом устройства, управляющий вход мультиплексора является входом

"Битовый формат" устройства.

1564692 пппб.

4 М

1564692

Составитель В. Рудаков

Редактор М. Петрова Техред И.Дидык Корректор С. Шевкун

Тираж 484

Заказ 1164

Подписное

HfgggIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 о и tPvngc

//. Prf

Ф

Egg

1 1