Устройство для формирования адреса видеопамяти растрового графического дисплея

СОК)3 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1) 6240 1)4 С 09 С 1/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН КЛ е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт электроники и вычислительной техники АН ЛатнССР(56) Тилинин Д.А., Глазачев Н.К.,Айсанов Р,Б. Персональная ЭВМ "Океан240-2". Микропроцессорные средства исистемы, 1986,У 4, с.69-78,Патент С 1 ИА У 4491834,С 09 С 1/16, опублик. 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АДРЕСА ВИДЕОПАМЯТИ РАСТРОВОГО ГРАФИЧЕСКОГО ДИСПЛЕЯ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в растровыхустройствах отображения графическойинформации, Цель изобретения - повышение быстродействия устройства -достигается введением коммутатора 6и третьего сумматора 9 и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет увеличить быстродействие устройства за счет преобразования адреса на входах устройства, иупрощения адресации при обращении квидеопамяти с шины адресов. В результате возможно изменение устройствав растровых устройствах отображенияграфической информации с возможностьюпанорамирования, 2 ил.Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в растровых. устройствахотображения графической информации.Цель изобретения - псвышение быстродействия устройства.На фиг,1 представлена структурнаясхема устройства; на. Фиг.2 - структурная схема Формирова геля управляющих сигналов.Позицией обозначенс адресные входы, 2 - информационные входы и выходыи 3 - управляющие вхсдь устройства.Устройство содержит Формирователь 154 управляющих сигналов, регистр 5 начального адреса, коммугатор б, первый7, второй 8 и третий 9 сумматоры,счетчик 10 адреса слова, счетчик 11адреса строки и первый 12 и второй 2013 мультиплексоры, а также вход 14сигнала коммутации адресов устройства, вход 15 сигнала переключения адресов отображения устройства, адресные выходи 16 первой группы устройства (младшие разряды адоесов видеопамяти) и адресные выходь 17 второйгруппы устройства (с.таошие разрядыадресов видеопамяти).Формирователь 4 управляющих сигналов содержит перемычки 18, - 18 наборного поля для установки адреса регистров устройства, эл менты 19, -19ИСКЛ 10 ЧАЮ 1 ЕЕ ИЛИ, инвер гор 20, элементИ-НЕ 21, дешиФратор 22 и выходы23-26,Адресные входы формирователя 4 управляющих сигналов соединены с адресными входамиустройства (шина адреса), а первый и второй управляющие щ 0входы являются входами управления записью 3, и считыванием Э устройства,первый и второй управл:яющие выходыформирователя 4 управляющих сигналовПодключены соответственно к первомуи второму управляющим входам регистра 5 начального адреса, информационные входы которого подключены к информационным входам-выходам 2 устройства (шина данных), вьходы первойГруппы - к и нформапи он ным входам пе рвой группы коммутатора б, первого 7и третьего 9 сумматоров (информационные входы второй групгы сумматора 9соединены с адресными входами 1 устройства), третий и четвертый управляющие выходы формирователя 4 управляющих сигналов соединены соответственно с первым и вторым управляющими нходамг коммутатора б, информационные входы второй г руппы каторог о соединены с выходами второй группы регистра 5 начального адреса, информационные выходы коммутатора б соединены с информационными входами-выходами 2 устройства, тактовый вход счетчика 10 адреса слова представляет собой третий управляющий вход 15 устройства, а выходьи счетчика О адреса слова подключены к информационным входам второй группы первого сумматора 7, информационные выходы которого соединены с информационными входами первой группы второго мультиплексора 13, информационные выходы которого образуют адресные выходы первой группы б устройства (младшие разряды адреса видеопамяти), а информационные входы второй группы соединены с выходами третьего сумматора 9, информационный вход счетчика 1 адреса строки соеди" нен с выходом переноса счетчика 10 адреса слова, а выходы подключены к информационным входам первой группы первого мультиплексора 12, информационные входы второй группы которого соединены с адресными входами 1 устройства, управляющие входы второго 13 и первого 12 мультиплексоров подключены к четвертому управляющему входу 14 устройства, информационные входы первой группы второго сумматора 8 соединены с выходами второй группы регистра 5 начального адреса, а информационные входы второй группы со". единены с выходами первого мультиплексора 12 выходы второго суммато" ра 8 образуют адресные выходы второй группы 17 устройства (старшие разряды адреса видеопамяти).Регистр 5 начального адреса отображения содержит регистр адреса начального слона растровой строки и регистр адреса начальной растровой строки (не показаны).Разрядность регистра адреса начального слова растровой строки К равна разрядности счетчика 10 адреса сло" ва сумматоров 7 и 9, мультиплексора 13 и выхода 16 устройства и определяется количеством М информационных слов, отображаемых в одной растровой строке экрана дисплея1=2:ОРазрядность регистра адреса начальной растровой строки равна раз14 б 24рядности счетчика 11 адреса строки, мультиплексора 12, сумматора 8 и выхода 17 устройства и определяется количеством И активных растровых строк графического дисплея:оУстройство работает следующим образом.Первоначально в регистр 5 начального адреса необходимо записать адрес ячейки видеопамяти, начиная с которой данные отображаются на экра- В не дисплея (не показан). Ддя этого по шине 1 адреса на адресный вход формирователя 4 управляющих сигналов поступает адрес регистра адреса начального слова растровой строки (ре- щ гистра 5). По шине 2 данных на информационный вход регистра 5 подается необходимый адрес начального слова растровой строки. С входов устройства на формирователь 4 управляющих . 25 сигналов поступает сигнал записи 3, .Если адрес, поступающий от шиныадреса на входы элементов 19 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (блока 4), соответствует адресу, установленному перемычками 30 18, на выходе элемента И-НЕ 21 появляется сигнал, который разрешает работу дешифратора 22, Младший разряд адреса шины 1 адреса определяет выбранную часть регистра 5 начального адреса отображения ("0" - регистр адреса начального слова растровой строки). При выборе регистра адреса на" чального слова растровой строки (ре-. гистра 5) сигнал записи (вход 3 ) че О рез элементы 20 и 22 проходит на соответствующий выход формирователя 4 (выход 23). Этим сигналом адрес начального слова с шины 2 данных записывается в регистр адреса начального 4 В слова растровой строки (регистр 5) и остается зафиксированным на первом выходе регистра 5. Таким же образом происходит запись начальной строки в регистр адреса начальной растровой строки (регистра 5), запись осуществляется по выходу 24, адрес фиксирует-. ся на втором выходе регистра 5.Предлагаемое устройство адресации работает в двух режимах: 1) формирозб вания адресов отображения; 2) формирования адресов от шины адресовВ режиме формирования адресов отображения адрес видеопамяти является7 07 4суммой начального адреса отображения и адреса растрЬ, определяющих место отображения, выбранного из видеопамяти информационного слова на экране растрового графического дисплея,При работе с шиной адреса адрес видеопамяти получается путем суммирования начального адреса отображения и адре". са, поступающего от шины адресов.При сравнении обоих режимов, видно, что при одинаковых адресах видеопамяти адрес растра всегда равен адресу от шины адресов. В результате конкретному адресу шины 1 адреса соответствует конкретное место на экране графического дисплея независимо от величины начального адреса отображения.В предложенном устройстве изложен". ный принцип реализован следующим образом.Адресу растра соответствуют адрес слова растровой строки (выходы счетчика 10), который определяет порядковый номер отображения выбранного из видеопамяти информационного слова в растровой строке, и адрес растровой строки (выходы счетчика 11), который определяет номер отображаемой растровой строки.Каждый адрес на выходе 17 устрой-. ства определяет область в видеопамяти для хранения данных одной растровой строки отображения и меняется в пределах от 0 до (Ю)Адрес на выходе 16 устройства меняется в пределах от 0 до (М) и определяют М ячеек памяти, содержимое которых отображается в одной растровой строке.В режиме формирования адресов отображения на вход 15 устройства пе, риодически подаются импульсы переключения адресов отображения, которые последовательно увеличивают на едини. цу содержимое счетчика 1 О адреса слова строки. Этот адрес с выхода счетчика 10 поступает на вход первого сумматора 7, где суммируется с адресом начального слова строки, поступающим с первого выхода регистра 5. Результат, который является физическим адресом ячейки видеопамяти в об", ласти хранения информации одной раст" ровой строки отображения, с выхода сумматора 7 поступает на первый вход второго мультиплексора 13. Сигнал коммутации адресов с входа 14 устройства подключают к выходам мультиплек 5чц 64сора 12 и 13 адреса с. их первых входов, поэтому адрес с вь,када первогосумматора 7 поступает на выход 6младших рязрядав Видеап ьмятию5В начале отображения каждого кадрасодержимое счетчиков О и 1 равнэ О,Отображение начинаетсяячейки в.ддеопамяти, адрес котароА записал врегистре 5. Последовательна увели- Очивая содержимое счетчика 10, на видеопамять с выхода 6 у тройства подают последовательные адреса ячеекпамяти, содержимое катаэых отображается в первой растровой строке. 11 риэтом циклически перебираются все",адресов в области младших разряцоввидеопамяти (выход 16 у тройства),После формирования ацреса последнего отображаемого информационногэслова первой растровой "траки (когдаадрес слова растровой строки равенМ), импульс с ВХОДЯ э устройгтвапроходит на выход переноса счетчика10 и увеличивает на единицу содержимое счетчика 1 адреса страхи. Послеэтого опять перебираются М адресовячеек Видеопамяти, содержмае которых отображается во второй растровойстроке, и тд. ЗОАдрес растровой строки (выхоцсчетчика 11) через первый мультиппексор 12 проходит на вхо,ц второго сумматора 8, на другой вхап которого поступает адрес начальной растровой35строки со второго выхода регистра 5.Каждый адрес на выходе сумматора В(выход 17 устройства) определяет группу из М ячеек памяти, Этот адрес вовремя отображения всей информации извидеопамяти циклически меняется сединичным шагом начиная с адреса начальной растровой строки,Во время работы дисплея периодически необходимо засинхронизироватьсчетчики 1 О и 1 с разверткой растрана экране отображения. С этой цельюможно использовать кадровые синхрсимпульсы для обнуления счетчиков 10и 11 (реализация зависит От конкретного дисплея).Циклический сдвиг адресов на выходах 16 и 17 можно использовать длянезависимого панорамирования в горизонтальном и вертикальном направлениях.При горизонтальном панорамировании необходимо периодиче ки с единичным шагом увеличить или уме ныпить адрес начального слова растровойстроки (первый Выход регистра 5). Дпяэтого по шинам 1-3 производится циклсчитывание-модификация-запись с данными в регистре начального слова растровой строки (регистра 5) для чегона шинеадреса выставляется адрессоответствующего регистра на шине 3управления - сигнал считывания. Присоответствии адреса разрешается работа дешифратара 22 блока ч. Сигналсчитывания через дешифратор 22 проходит на первый управляющий вход коммутатора 6 (выход 25), который подключает к шине 2 данных адрес с первоговыхода регистра 5 начального адреСаОтображения. Устройства, управляющееработой дисплея, считанный адрес изменяет на единицу, снимает сигнал Эсчитывания, выставляет сигнал 3, записк и записывает в регистр 5 новоезначение адреса начальнога слова растровой строки, После этого отображение содержимого видеопамяти начинается с нового, сдвинутага на единицу,адреса начального слова растровойстроки,Меняя содержимое регистра адресааальой рсрй страи (регистра5), таким же образом Организуют панорамирование в вертикальном направлении, При этом сигнал 3, считыванияпа выходу 26 проходит на второй входуправления коммутатора 6. к шине 2данных годключается адрес с второговыхода регистра 5, новый адрес начальной растровой строки записывается в регистр 5 сигналом на выходе 21,Сдвиг па точкам внутри информационного слова при панорамировании вгоризонтальном направлении долженобеспечиваться вне предлагаемого устройства адресации,В рея;име формирования адресов отшины адресов на вход устройства отшины 1 поступает адрес ячейки видеопамяти в координатах зкрана дисплея.Этот адрес делится на две части: Ьмладших разрядов поступают на второйвход первого мультиплексора 12, Кстарших разрядов - на второй входтретьего сумматора 9.Сигнал коммутации адресов с входа1 устройства переключает мультиплексоры 12 3 таким образом, что на ихвыходы проходят адреса с вторых входов. Тогда адрес через первый мультиплексор 2 проходит на второй вход62407 8 7 14 сумматора 8, в котором суммируется с адресом начальной растровой строки. Результат является адресом на выходе 17 устройства, Старшие разряды шины 1 адреса в третьем сумматоре 9 сумми" руются с адресом начального слова растровой строки, Результат этого суммирования является адресом, подаваемым через мультиплексор 13 на выход 16 устройства и далее на входы К младших разрядов видеопамяти.В режиме формирования адресов от шины адресов организована другая последовательность доступа к ячейкам видеопамяти, чем в режиме отображе" ния, что достигается использованием младших разрядов шины 1 адреса для формирования старших разрядов адреса видеопамяти на выходе 17 устройства и старших разрядов шины 1 адреса для формирования младших разрядов адреса видеопамяти на выходе 16 устройства. В результате последовательными адресами с шины 1 адреса происходит обращение к ячейкам видеопамяти, со"ответствующим одному и тому же адресу слова (выход 16 устройства), После И циклов обращения адрес слова увеличивается на единицу, потом опять перебираются все И адресов на выходе 17 устройства и т.д. Такой порядок доступа позволяет для формирования в видеопамяти битового изображения вертикальных и наклонных линий ис-пользовать автоинкрементную или автодекрементную адресацию, что упрощает программы выполнения данной процедуры и увеличивает быстродействие по сравнению с другой последовательностью адресации, Время формирования растрового изображения горизонтальных линий при этом увеличивается, но время генерации всего изображения уменьшается, так как для генерации горизонтальной линии одинаковой дпины с вертикальной необходимо в и раз меньше циклов записи видеопамяти (и - количество битов в шине 2 данных).Таким образом, предлагаемое устройство адресации обеспечивает формирование адресов отображения для видеопамяти и благодаря преобразованию адреса шины 1 адреса. простоту адресации при обращении к видеопамяти с шины адресов.Формула изобретения1Устройство для формирования адреса видеопамяти растрового графического 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дисплея, содержащее формирователь управляющих сигналов, регистр начального адреса, первый и второй сумматоры, счетчик адреса слова,счетчик адреса строки, первый и второй мультиплексоры, адресные входыформирователя управляющих сигналовявляются адресными входами устройства, а первый и второй управляющиевходы являются соответственно входами управления записью считываниемустройства, первый и второй выходыформирователя управляющих сигналовподключены соответственно к первомуи второму управляющим входам регистра начального адреса, выходы первойгруппы которого подключены к информационным входам первой группы первогосумматора, информационные входы второй группы которого соединены с выходами группы счетчика адреса слова,тактовый вход которого является входом сигнала переключения адресов отображения устройства, выходы первогосумматора подключены к информационнымвходам первой группы второго мультиплексора, выходы которого являютсяадресными выходами первой группы устройства, выходы второй группы регистра начального адреса подключены к информационным входам первой группывторого сумматора, выходы которогоявляются адресными выходами второйгруппы устройства, информационные входы регистра начального адреса являются информационным входом устройства,информационные входы втдрой группывторого сумматора подключены к выходам первого мультиплексора, информационные входы первой группы которогосоединены с выходами счетчика адресастрок, тактовый вход которого соединен с выходами переполнения счетчикаадреса слова, информационные входывторой группы первого мультиплексорасоединены с адресными входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьппения быстродействияустройства, в него введены коммутатор, третий сумматор, информационныевходы первой группы которого соединены с выходами первой группы регистра начального адреса, а информационные входы второй группы - с адресными входами устройства, выходы третье"го сумматора соединены с информационными входами второй группы второгомультиплексора, управляющий вход ко10 14 о 2407 гддюдддеюдюэюйдд ЗджЯ ддмддд юдддддд ЯИЯвыадд дд д( юдддд щ3,Рд иДщ Состазитель С, КазаковРедактор Л.1 чолинская Техред Л. Олийнык Корректор О,Кравцо 729/52 Тираж 470 ПодписноеГосудар.твенного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ ССС115035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб , ц. 45 Заказ ВНИИП;:гарина,10 зводстве я о - издлтел ьсь ий комп нат 11 лте т Г, . жгорол, ул дорого и управляющий вход первогомультиплексора являются входом сигнала коммутации адресов устройства, информационные входы пеРвой н второйгрупп коммутатора соединены с выходами первой и второй групп регистра начального адреса соответ.гвенно, первый и второй управлякюие входы коммутатора соединены с третьим и четвертым выходами формирователя управляющих сигналов выходы коммутатора яв 9ляются информационными выходами устройства .