DE3718501A1 - Videoanzeigegeraet - Google Patents
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- DE3718501A1 DE3718501A1 DE19873718501 DE3718501A DE3718501A1 DE 3718501 A1 DE3718501 A1 DE 3718501A1 DE 19873718501 DE19873718501 DE 19873718501 DE 3718501 A DE3718501 A DE 3718501A DE 3718501 A1 DE3718501 A1 DE 3718501A1
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
- G09G5/42—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of patterns using a display memory without fixed position correspondence between the display memory contents and the display position on the screen
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Videoanzeigegerät und insbeson
dere auf die Verarbeitung von Daten zur Erzeugung von Videosi
gnalen.
Es gibt zahlreiche kommerzielle Systeme und viele andere, in
Druckschriften beschriebene Systeme zur Bildung einer Schnitt
stelle zwischen einem digitalen Computer und einer Videoanzei
ge mit Rasterabtastung. Die Umsetzung von digitalen Computer
informationen in die von einer konventionellen CRT mit Raster
abtastung benutzten Pixeldaten bedingt erhebliche Datenverar
beitung, insbesondere für eine komplexe Farbgraphik. Bei vie
len Personalcomputern wird ein beträchtlicher Teil der Zeit
des Mikroprozessors für die Verarbeitung von Daten gerade für
diesen Zweck aufgewandt, da typischerweise eine enorme Daten
menge zur Erzeugung jedes Rahmens bewegt wird. Der Umfang
dieses Problems läßt sich durch die Tatsache verständlich
machen, daß mit derzeitigen Methoden zur Erzeugung einer Gra
phikanzeige mit der Qualität von beispielsweise einem 35-mm-
Film eine Rechenleistung nötig ist, die weit über diejenige
derzeitiger Mikroprozessoren und tatsächlich über diejenige
vieler Minicomputer und mittleren EDVA′s bei sinnvoller Dia
logdarstellung hinausgeht.
Es wurden erhebliche Anstrengungen auf die Entwicklung von
Schaltungen gerichtet, die unter Verwendung von Spezialschal
tungen, "Graphikmaschinen" o.dgl. ohne zusätzliche Belastungen
der Computer-Zentraleinheit zu verbesserten Anzeigen führen.
Die Erfindung fällt in diese Kategorie, indem sie eine Gra
phikmaschine schafft, welche, wenn auch unter der allgemeinen
Kontrolle einer CPU, die Pixeldaten im wesentlichen unabhängig
von der CPU erzeugt.
In vielen derzeitigen Graphiksystemen wird ein Bit-Abbildungs
speicher (z.B. ein Rahmenpuffer) zur Speicherung der Pixelda
ten vor deren Wiedergabe verwendet. Die Daten innerhalb dieser
Speicher werden für jeden Rahmen häufig unter Steuerung der
CPU bewegt. In einigen Fällen werden die Pixeldaten innerhalb
des Rahmenpuffers zusammengesetzt, und die Daten können bei
spielsweise einige Male in dieselben Plätze eingeschrieben
werden, um die endgültigen Pixeldaten zu gewinnen. Ein typi
scher Rahmenpuffer wird in Verbindung mit Fig. 2b beschrie
ben, und der Unterschied zwischen dieser bekannten Speicher
technik und der Erfindung wird anhand der Fig. 2c erläutert.
Generell stellt die Erfindung eine verbesserte Graphikanzeige
zur Verfügung, indem sie von einer zusätzlichen Speicherkapa
zität statt einer Verarbeitungsgeschwindigkeit Gebrauch macht.
Es kann davon ausgegangen werden, daß diese Lösung mit zuneh
mender Verringerung der Speicherkosten wesentlich ökonomischer
als eine Erhöhung der Prozeßgeschwindigkeit ist. Tatsächlich
haben die Kosten der Speicherkapazität, ausgedrückt in Wäh
rungseinheiten pro Bit, in den letzten Jahren wesentlich stär
ker und mit einer wesentlich stärkeren Rate abgenommen als die
Geschwindigkeit von Mikroprozessoren oder die Kosten zur Er
zielung einer rascheren Verarbeitung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Videoanzeigeeinrichtung
zur Gewinnung von Pixeldaten für eine CRT-Anzeige o.dgl. Ein
erster Speicher dient zur Speicherung derjenigen Daten, die
für eine Vielzahl von anzuzeigenden Objekten repräsentativ
sind. Die Daten für jedes Objekt werden in zusammenhängend
zugreifbaren Plätzen in diesen ersten Speicher gespeichert. Es
gibt eine willkürliche Beantragung (petitioning) in diesem
ersten Speicher für jedes der Objekte, d.h. ein Objekt kann in
einer anderen Anzahl von Plätzen als ein anderes Objekt ge
speichert werden. Ein zweiter Speicher, der in den ersten
Speicher einbezogen sein kann, dient zur Speicherung von At
tributen für jedes der Objekte. Diese Attribute können Infor
mationen wie die Bildschirmlage, die Objektpriorität (vom
Hintergrund zum Vordergrund), die Objektlage in dem ersten
Speicher, die Darstellungsfeld-Begrenzung und einen Befehl für
die erste Anzeigezeile dieses Objekts enthalten. In der der
zeit bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten
Speicher in einem Speicher vereinigt. Dieser Einzelspeicher
hat duale Datenports, von denen einer serielle Wörter an den
Puffer liefert und der andere Daten aus einer CPU aufnimmt.
Ein Zeilenpuffer dient zum Zusammensetzen jeder Zeile von
Videodaten. In der bevorzugten Ausführungsform werden Doppel
zeilenpuffer zur Erzeugung eines kontinuierlichen Stroms von
Videopixeldaten verwendet.
Eine erste Steuereinrichtung (Verteiler-dispatcher) erhält die
Attribute aus dem zweiten Speicher und steuert den Zugriff zu
den Daten im ersten Speicher. Eine zweite Steuereinrichtung
(Zeilenpuffersteuergerät) steuert das Laden der Daten in den
Zeilenpuffer. In einigen Fällen werden Befehle in den ersten
Speicher zusammen mit den Daten gespeichert, und sowohl das
erste als auch das zweite Steuergerät sprechen auf diese Be
fehle an.
Generell wird im Betrieb eine Datenzeile für jedes Bit in den
Zeilenpuffer zur Entwicklung einer Zeile von Pixeldaten für
die Anzeige eingelesen.
Der Puffer selbst ist in eine Vielzahl von Zellen in solcher
Weise organisitiert, daß Daten mit einer höheren Geschwindig
keit beispielsweise bei einem Bit pro Pixel übertragen werden
können, im Vergleich zu einem Fall, wo mehrere Bits zur Defi
nition eines einzelnen Pixels verwendet werden. Die Daten im
Zeilenpuffer können für jedes Pixel unterschiedliche Typen von
Pixeldaten darstellen, beispielsweise RGB-Daten oder einen
Index in einer Farb-Nachschlagetabelle. Darüber hinaus sorgt
der Zeilenpuffer für eine Maskierung, wobei die Anzeige will
kürlich geformter Objekte ermöglicht wird.
Andere Aspekte der Erfindung und ihre Operationsweise werden
im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1a eine perspektivische Schemadarstellung eini
ger für die Anzeige vorgesehener Objekte und
deren relative Priorität, d.h. deren Lage
vom Hintergrund zum Vordergrund;
Fig. 1b eine CRT-Bildschirmanzeige der Objekte gemäß
Fig. 1a;
Fig. 2a einige Objekte auf einer CRT-Anzeige, für
die vorliegende Beschreibung verwendet in
Verbindung mit den Fig. 2b und 2c;
Fig. 2b ein Diagramm zur Veranschaulichung der Art
und Weise, in der die auf dem Display gemäß
Fig. 2a gezeigten Objekte in einem bekann
ten Rahmenpuffer gespeichert werden;
Fig. 2c ein Diagramm zur Beschreibung derjenigen
Art, in der die zur Anzeige der Objekte
gemäß Fig. 2a benötigten Daten erfindungs
gemäß im Speicher gespeichert werden; diese
Figur zeigt auch den Inhalt einer typischen
Objekt-Abfertigungstabelle;
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Speicherung
von Konfigurationsdaten, Abfertigungstabel
lendaten und Objektdaten;
Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Be
ziehung im Speicher zwischen der Objekt-Ab
fertigungstabelle und Objektdaten für die
Objekte gemäß Fig. 3;
Fig. 5 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen
Einrichtung, einschließlich eines optionel
len Video-RAM-Puffers;
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Zeilenpuf
ferkonfiguration und typischer Zeileninhal
te;
Fig. 7 ein Diagramm, das die Zellenarchitektur in
dem Zeilenpuffer veranschaulicht;
Fig. 8 ein Diagramm, daß das Layout einer Einzel
zelle und insbesondere für eine Speicherzel
le Gruppen-Null veranschaulicht;
Fig. 9 ein Blockdiagramm des Zeilenpuffer-Steuerge
räts;
Fig. 10 das bevorzugte Abfertigungstabellenformat;
Fig. 11 ein Blockdiagramm des Verteilers;
Fig. 12a eine Anzeige, die zum Beschreiben der Ar
beitsweise der Erfindung beim Anzeigen einer
rechteckigen Bit-Abbildung verwendet wird;
Fig. 12b ein Diagramm, das zur Darstellung der bei
der Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 12a
verwendeten Speicherung verwendet wird;
Fig. 13a stellt eine Anzeige dar und wird zum Be
schreiben der Operationsweise der Erfindung
für horizontales Positionieren verwendet;
Fig. 13b ist ein Diagramm, das zur Darstellung der
für die Gewinnung der Anzeige gemäß Fig.
13a verwendeten Speicherung benutzt wird;
Fig. 14a eine Anzeige, die zur Beschreibung der
Operationsweise der Erfindung für vertikales
Positionieren benutzt wird;
Fig. 14b ein Diagram, das zur Darstellung der zur
Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 14a ver
wendeten Speicherung benutzt wird;
Fig. 15a eine Anzeige, die zur Beschreibung der
Operationsweise der Erfindung für ein hori
zontales Darstellungsfeld verwendet wird;
Fig. 15b ein Diagramm zur Darstellung der bei der
Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 15a be
nutzten Speicherung;
Fig. 16a eine Anzeige, die zur Beschreibung der
Operationsweise der vorliegenden Erfindung
bei der horizontalen Bildverschiebung be
nutzt wird;
Fig. 16b ein Diagramm zur Darstellung der bei der
Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 16a be
nutzten Speicherung;
Fig. 17a eine Anzeige, die zur Beschreibung der
Operationsweise der Erfindung für ein verti
kales Darstellungsfeld benutzt wird;
Fig. 17b ein Diagramm zur Darstellung der bei der
Anzeige gemäß Fig. 17a benutzten Speiche
rung.
Fig. 18a eine Anzeige, die zur Beschreibung der
Operationsweise der Erfindung für vertikale
Bildverschiebung benutzt wird;
Fig. 18b ein Diagramm zur Darstellung der bei der
Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 18a ver
wendeten Speicherung;
Fig. 19a eine Anzeige zur Beschreibung der Opera
tionsweise der Erfindung für ein abgegrenz
tes Darstellungsfeld;
Fig. 19b ein Diagramm zur Darstellung der bei der
Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 19a ver
wendeten Speicherung;
Fig. 19c eine zusätzliche Darstellung einer Anzeige
zur Beschreibung des abgegrenzten Darstel
lungsfeldes gemäß Fig. 19a;
Fig. 20a eine Darstellung zur Beschreibung der Ope
rationsweise der Erfindung für eine Maske
innerhalb eines Feldes;
Fig. 20b ein Diagramm, das zur Darstellung der bei
der Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 20a
verwendeten Speicherung benutzt wird;
Fig. 20c ein zusätzliches Diagramm zur Beschreibung
des eingebetteten Feldes gemäß Fig. 20a;
Fig. 21a eine Anzeige zur Beschreibung der Opera
tionsweise der Erfindung für ein komplexes
Objekt;
Fig. 21b ein Diagramm zur Darstellung der bei der
Gewinnung der Anzeige gemäß Fig. 21a be
nutzten Speicherung;
Fig. 21c ein zusätzliches Diagramm zur Beschreibung
des komplexen Objekts gemäß Fig. 21a;
Fig. 21d ein Diagramm, das in Verbindung mit der
Beschreibung der Speicherung des komplexen
Objekts gemäß Fig. 21a, 21b und 21c be
nutzt wird;
Fig. 22 ein Diagramm, das das bevorzugte Befehls
wortformat zeigt;
Fig. 23 ein Diagramm, das die bevorzugte Bitabbil
dung und sequentielle Datenwortdurchlauffor
mate zeigt; und
Fig. 24 ein Zeitfolgediagramm, das zur Beschreibung
der Operationsweise der Erfindung benutzt
wird.
Beschrieben wird ein Videoanzeigegerät zur Lieferung von Pi
xeldaten für eine Rasterabtastanzeige. In der folgenden Be
schreibung werden zahlreiche besondere Einzelheiten, bei
spielsweise spezielle Zahlen von Bits usw., angegeben, um das
Verständnis für die Erfindung zu vertiefen. Es ist jedoch für
den Fachmann klar, daß die Erfindung ohne diese besonderen
Einzelheiten realisiert werden kann. In anderen Fälle werden
bekannte Strukturen, z. B. Register, Prozessoren usw., nicht
im einzelnen gezeigt, um die Erfindung nicht unnötig zu bela
sten.
In Fig. 1b ist eine rasterabgetastete Kathodenstrahlröhrenan
zeige 25 gezeigt, die mehrere Objekte oder Fenster, insbeson
dere die Objekte 26, 27, 28 und 29 enthält. Jedes Objekt
bringt verschiedene Daten zur Anzeige, beispielsweise Text,
Farbe usw. Die Anzeige 25, die im folgenden "Display" genannt
wird, ist mit ihren überlappenden Fenstern typisch für Dis
plays, wie sie beispielsweise in einigen Personalcomputern,
z.B. im MACINTOSH-Computer der Firma Apple Computer, Inc.,
benutzt werden. Das Display 25 stellt tatsächlich das dar, was
ein Betrachter sehen würde, wenn jedes der Objekte aus der
Ansicht des Benutzers eine Priorität (vom Vordergrund zum
Hintergrund) erhält. Dies ist in Fig. 1a für die Objekte 26
. . . 29 gezeigt, die in unterschiedlichen und in der Z-Richtung
beabstandeten Ebenen angeordnet sind. Das Display 25 kann
daher so betrachtet werden, als bestehe es aus mehreren ge
trennten Objekten, von denen jedem eine Priorität in der Z-
Richtung zuerkannt worden ist und jedes einen Ursprung ent
lang der X- und Y-Achsen hat. Wie zu sehen sein wird, ist die
Erfindung besonders zweckmäßig bei der Erzeugung des Displays,
beispielsweise des Displays 25, zusätzlich zu anderen Dis
plays. In der folgenden Beschreibung wird aus Zweckmäßigkeits
gründen unterstellt, daß die neue Einrichtung mit generell
rechteckigen Objekten oder Fenstern arbeitet. (Die Lehre der
Erfindung kann zur Bildung von Polygonen benutzt werden; bei
spielsweise kann, wie an sich bekannt, eine Vielzahl dieser
Polygone zur Bildung komplexer Bilder verwendet werden). Die
Verwendung der beschriebenen Einrichtung zur Entwicklung kom
plizierter Displays wird in Verbindung mit nachfolgenden Figu
ren, beispielsweise den Fig. 21a, 21b, 21c und 21d be
schrieben.
Bei bekannten Displays werden häufig Rahmenpuffer verwendet.
Der Rahmenpuffer speichert die anzuzeigenden Daten in einer
Eins-Zu-Eins "abgebildeten" Beziehung mit der Displayposition.
Displaydaten werden für jedes Pixel gespeichert. Die Daten
werden aus dem Rahmenpuffer in Rastern mit einer Geschwindig
keit gelesen, die mit der horizontalen Synchronisationsge
schwindigkeit der Kathodenstrahlröhre synchronisiert ist.
Beispielsweise kann ein Rahmenpuffer 24 Speicherbits für jedes
Pixel enthalten, wodurch ermöglicht wird, daß jede der Farben
rot, grün und blau mit acht Bits dargestellt werden kann.
Ein Display 30 ähnlich dem Display 25 in Fig. 1b ist in Fig.
2a gezeigt. Eine Bilddarstellung der das Display 30 bildenden
Objekte ist in einem typischen bekannten Rahmenpuffer 34 ge
zeigt. Die Lagen der Objekte im Display entsprechen gemäß der
Darstellung Plätzen im Rahmenpuffer, wie dies für die Objekte
31 und 33 deutlich gemacht ist.
Meistens enthält der Rahmenpuffer einen Speicher mit direktem
Zugriff (RAM), der für jedes Pixel des Displays zugreifbar
ist. Der RAM stellt Speicherraum für eine vorgegebene Anzahl
von Bits für alle Pixel entsprechend der Farbtiefe (Anzahl von
Bits pro Pixel) des tiefsten Fensters im Display zur Verfü
gung.
Im folgenden wird auf Fig. 2c Bezug genommen, bei der ein
RAM, der bei der Erfindung zur Speicherung von Displaydaten
(Objektbeschreibungen) dient, schematisch als RAM 35 darge
stellt ist. Anders als bei dem bekannten Rahmenpuffer werden
die Daten für jedes Objekt in Aufeinanderfolgenden Plätzen
innerhalb des RAM 35 gespeichert. D.h. beispielsweise für
Objekt 33, daß die Daten an aufeinanderfolgend zugreifbaren
Speicherplätzen gespeichert sind. Dies steht im Gegensatz zu
dem Puffer gemäß Fig. 2b, wo die Daten für Objekt 33 an Plät
zen entsprechend der Objektposition auf dem Display gespei
chert werden. Wie außerdem für das Objekt 31 zu sehen ist,
werden die dieses Objekt darstellenden Daten an benachbarten
Plätzen innerhalb des Speichers gespeichert, und erneut ähneln
die Speicherplätze nicht der X-Y-Position dieses Objekts auf
dem Display.
Die Tiefe des Speichers 35 wird geeignet gewählt. Wo bei
spielsweise ein 32-Bit-Datenbus im Gerät benutzt wird, kann
der Speicher eine Tiefe von 32 Bits haben. Dies wiederum steht
im Gegensatz zum Speicher gemäß Fig. 2b, wo die Tiefe des
Speichers gleich der für jedes Pixel verwendeten Anzahl von
Bits gewählt wird. Für die Erfindung wesentlich ist, daß die
zur Beschreibung jedes Pixels verwendete Anzahl von Bits für
die einzelnen Pixel unterschiedlich sein kann. Dies bedeutet
für ein vorgegebenes Objekt, daß beispielsweise ein Bit zur
Beschreibung von einigen Pixeln im Objekt (z.B. schwarz oder
weiß) verwendet werden kann, während bei anderen Pixeln eine
Mehrzahl von Bits zur Definition einer komplexen Farbe benutzt
werden kann. Die Anzahl von Bits in einer Display-Zeile (hori
zontale Zeile von Pixeln) eines vorgegebenen Objekts kann auch
für jede Displayzeile des Objekts unterschiedlich sein. Daher
können für ein vorgegebenes Objekt sowohl die Bitzahlen zur
Definition jedes Pixels als auch die Anzahl von Pixeln zur
Definition jeder Displayzeile verschieden sein.
Zusätzlich zu den im RAM 35 gezeigten Displaydaten sind Attri
bute für jedes Objekt in einer Objekt-Abfertigungstabelle
(object dispatch table) gespeichert. Diese Tabelle kann in
einem Abschnitt des RAM 35 oder in einem getrennten Speicher
gespeichert werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die Objekt-Abfertigungstabelle innerhalb des RAM 35 ge
speichert, wird jedoch innerhalb eines "Verteiler" (dispa
tcher) - Fig. 11 - genannten Funktionsblockes zur Verwendung
zu einem anderen Speicher bewegt. Die für jedes Objekt gespei
cherten Attribute sind generell in Fig. 2c gezeigt als: Lage
des Objekts im Display (enthält Ursprung, Objekthöhe usw.);
Priorität des Objekts, d.h. die Objektlage in der Z-Richtung
gemäß Darstellung in Fig. 1a; Stelle im Speicher 35, wo das
Objekt gespeichert ist; Begrenzung des Darstellungsfeldes,
einschließlich Darstellungsfeldursprung, -grenze usw. (dies
wird weiter unten beschrieben); und der erste Display-Listen
befehl, der ebenfalls weiter unten erläutert werden wird.
Beispielsweise beschreiben bei einer einfachen rechtwinkligen
Bitabbildung die Attribute für ein Objekt die Größe des Ob
jekts, dessen Lage, die Anzahl von Bits pro Pixel und seinen
ersten konsekutiven Platz im RAM 35.
Fig. 3 zeigt den RAM 35 mit einem Konfigurationsdatenab
schnitt 36, einer Objekt-Abfertigungstabelle 37 und den Ob
jekt-Beschreibungsdaten, wie in Fig. 2c gezeigt. Der Konfi
gurationsdatenabschnitt 36 enthält Informationen, wie die
Lokalisierung der Objekt-Abfertigungstabelle, Initialisie
rungsdaten, wie Informationen darüber, welches Interface zwi
schen der erfindungsgemäßen Einrichtung und einer CPU vorgese
hen sein sollte, usw. Die Objekt-Abfertigungstabelle vermit
telt, wie erwähnt, Angaben beispielsweise darüber, wo jedes
Objekt innerhalb des Speichers 35 abgelegt ist. Die Pfeile aus
der Objekt-Abfertigungstabelle 37 in Fig. 3 weisen daher auf
Daten für Objekte 40-44. Wie erwähnt, wird die Objekt-Abfer
tigungstabelle 37 in einen Speicher innerhalb des Verteilers
wieder eingeschrieben. Adressen zur Auswahl der Objekte selbst
aus dem RAM 35 werden von dem Verteiler (dispatcher) erzeugt.
Die Tabelle wird während der vertikalen Austastzeit zum Ver
teiler übertragen.
Die Hinweise aus der Objekt-Abfertigungstabelle auf die Ob
jekt-Beschreibungsdaten sind in Fig. 4 dargestellt. Die Ob
jekt-Abfertigungstabelle 37 ist bei Speicherung der Attribute
für Objekte 41-45 gezeigt. Ein Attribut für jedes Objekt ist
ein Startadressenhinweis, der auf die erste Zeile von Display
daten innerhalb des RAM 35 hinweist. Die Muster für die Objek
te 40-44, gezeigt in Fig. 3, werden innerhalb der die Daten
für jedes Objekt der Fig. 4 darstellenden Blöcke dupliziert,
um eine Korrelation zwischen Fig. 3 und 4 zu schaffen. Zu
beachten ist, daß die Anzahl von Zeilen von RAM 35, die zur
Speicherung der Daten für jedes Objekt verwendet wird, sich
von Objekt zu Objekt ändern kann.
In Fig. 4 ist jede Displayzeile (Zeile 0 bis n) mit derselben
Breite im Speicher gezeigt. Dies ist jedoch nicht notwendig.
Im folgenden wir kurz auf Fig. 10 Bezug genommen. Der untere
Abschnitt der Figur zeigt das Abfertigungstabellen-Eingabe
format. Feld 45 ist ein 10-Bit-Wort, das die Zeilenlänge be
zeichnet, wenn alle Zeilen eines speziellen Objekts die glei
che Länge haben, dient ein Zähler dazu, die Auswahl einer
nächsten Zeile zu ermöglichen. Wenn jede Zeile von unter
schiedlicher Länge in einem Objekt ist, weisen in den Display
daten gespeicherte Wörter ein Zeilenendsignal im Befehlswort
format auf. Im folgenden wird kurz auf Fig. 22 Bezug genom
men. Der Zeilenendbefehl ist Bit 23 des Bit Map (BMAP)-Be
fehls, Bit 23 des Run-Befehls, Bit 23 des Sequenz-Runs
(SRUNS)-Befehls und Bit 23 des Run Screen (RSCREEN)-Befehls.
Das Video-Displaygerät gemäß der Erfindung liefert Videosi
gnale für ein Display mit Rasterabtastung. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind 8-Bit-Digitalsignale für jede der
Farben rot, grün und blau ("RGB") als Videosignale für einen
Farbmonitor in einem Operationsmodus vorgesehen. (Wie zu sehen
sein wird, liefert der Zeilenpuffer insgesamt 16 Bits von
RGB-Daten in einem anderen Betriebsmodus.) Das Display selbst
hat 640 Pixel in Horizontalrichtung und 480 Pixel in Vertikal
richtung. Die unverschachtelten Rahmen treten mit einer Fre
quenz von etwa 60 Zyklen auf. Diese spezielle Anzahl ist je
doch für die Erfindung unkritisch.
Die drei Hauptkomponenten des Geräts gemäß Darstellung in
Fig. 5 sind der Verteiler (dispatcher) 48, RAM 35 und Zeilen
puffer 50. Der Verteiler 48 und der Zeilenpuffer 50 werden in
Verbindung mit nachfolgenden Figuren genauer beschrieben. Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jedes dieser Kompo
nenten als getrennte gewöhnliche integrierte Schaltung unter
Verwendung bekannter Technologien, wie der CMOS-Technologie,
realisiert. Bei dem Video-RAM-35 ist eine Vielzahl von im
Handel erhältlichen dynamischen Direktzugriffsspeichern einge
setzt; der RAM 35 wird weiter unten erörtert.
Die Display-Daten und die Objekt-Abfertigungstabelle werden in
den RAM 35 durch eines von verschiedenen bekannten Mitteln
eingeschrieben. Beispielsweise kann eine im Handel erhältliche
Zentraleinheit (CPU 56), eine im Handel erhältliche Zeichenma
schine 55, z.B. eine NEC Teil Nr. 7220, verwendet werden. Wie
in Fig. 5 dargestellt ist, kann eine Netzwerk-Interface-
Schaltung 57 zur Aufnahme der Displaydaten aus einem Netzwerk
und danach zum Übertragen derselben in den Video-RAM 35 ver
wendet werden. Die Netzwerk-Interface-Schaltung 57, CPU 56 und
Zeichenmaschine 55 sind gezeigt als einige Wege zur Entwick
lung der Videodaten für den RAM 35; es ist jedoch für den
Fachmann klar, daß andere Mittel zur Entwicklung der Display
daten und der Abfertigungstabelle in dem in der Anmeldung
beschriebenen Format eingesetzt werden können. Generell lie
fern diese Mittel die Daten zum Video-RAM durch Adressierung
des RAM auf dem Bus 58 und durch Anlegen der Daten auf den Bus
59. Der Verteiler 48 liefert auch Adressen auf den Bus 58.
Ein Video-Eingabepuffer 54 und eine 3D arithmetische Maschine
53 sind zwar für die vorliegende Erfindung nicht notwendig,
sind jedoch Beispiele von Funktionseinheiten, die den RAM 35
überbrücken können, um dynamische Objekt-Displaydaten direkt
in den Zeilenpuffer 50 zu laden. Auf diese Weise brauchen
rasch sich ändernde Objekte nicht bei jeder Änderung in den
RAM 35 umgeladen zu werden. Die Objektbeschreibungen in sol
chen Funktionaleinheiten wie diese sind im gleichen Adreßraum
wie die Objektbeschreibungen im RAM 35 abgebildet. Ein Video-
Eingabepuffer 54, der als ein "Rahmengreifer" zur Aufnahme
von Rahmen beispielsweise aus einer Videokamera dienen kann,
kann zur Lieferung der Daten in Verbindung mit denjenigen des
Video-RAM 35 verwendet werden. Die 3D arithmetische Maschine
53 ist eine Funktionseinheit zur Berechnung der Objektbe
schreibung von drei-dimensionalen Modellen und kann unter
Verwendung von im Handel erhältlichen Teilen, beispielsweise
denjenigen der Firma Weitek, aufgebaut werden.
Der Video-RAM-Puffer 51 ist ebenfalls für die Erfindung nicht
erforderlich. Es gibt einige Anwendungen, in denen er zweck
mäßig ist, da er die Speicherung eines ganzen Datenrahmens
ermöglicht. Wie zu sehen sein wird, erzeugt der Zeilenpuffer
50 eine Datenzeile gleichzeitig und muß daher bei einer Ge
schwindigkeit arbeiten, die mit dem horizontalen Synchronisa
tionstakt konsistent ist. Wird der Puffer 51 verwendet, so ist
er gleich einem typischen bekannten Rahmenpuffer organisiert,
wie der in Verbindung mit Fig. 2b beschriebene Rahmenpuffer.
Generell wird für jeden Rahmen des Displays die Abfertigungs
tabelle zuerst zum Verteiler 68 übertragen. Der Verteiler
beginnt dann zu den Displaydaten für jedes der Objekte auf
einer zeilenweisen Basis zuzugreifen. Bei Beginn mit Zeile
Null des Displays bedeutet dies beispielsweise, daß der Ver
teiler feststellt, welche Objekte Daten für die Zeile Null
haben, und danach zu diesen Daten aus dem RAM 35 oder funk
tionellen Einheiten 53 oder 54 durch Kopplung von Adressen
über den Bus 58 zugreift. Wenn eine Adresse innerhalb des
Adreßraums des RAM 35 abgebildet ist, so werden die Daten aus
dem RAM 35 gelesen und über den Bus 60 zum Zeilenpuffer 50
gekoppelt. Wenn eine Adresse im Adreßraum einer funktionellen
Einheit 53 oder 54 abgebildet ist, so koppelt die Einheit die
Daten des durch die Adresse identifizierten Objekts über den
Bus 60 durch zu dem Zeilenpuffer. Der Zeilenpuffer 50 setzt
die Zeile Null aus den für die sich in Zeile Null erstrecken
den verschiedenen Objekte empfangenen Daten zusammen. Die
Objektpriorität (Z-Richtung in Fig. 1a) bestimmt die Reihen
folge, in der die Daten für jedes Objekt aus dem RAM 35 und
den funktionellen Einheiten 53 und 54 gelesen werden. Befehle
sind in die aus dem RAM 35 und den funktionellen Einheiten 53
und 54 gelesenen Daten eingebettet. Diese Befehle werden, wie
zu sehen sein wird, sowohl vom Verteiler 48 als auch vom Puf
fer 50 interpretiert. Sowohl der Verteiler als auch der Zei
lenpuffer arbeiten bei der Vorbereitung jeder Zeile von Video
daten in einer einem verteilten Prozessor (distributed proces
sor) ähnlichen Weise. Der Zeilenpuffer 50 führt zahlreiche
Funktionen, wie den Vergleich von Adreßsignalen aus dem Ver
teiler, durch, wie weiter unten beschrieben werden wird. Bei
den bevorzugten Ausführungsbeispielen liefert der Zeilenpuffer
50 eine "Doppelpufferung", d.h. während eine Zeile von Video
daten in einem Abschnitt des Puffers zusammengesetzt wird,
wird eine zuvor in einem anderen Abschnitt des Puffers zusam
mengesetzte Videodatenzeile zur Anzeige ausgelesen. Nach dem
Zusammensetzen jeder Zeile von Videodaten im Puffer 15 wird
sie zu D/A-Umsetzern 52 übertragen, um die RGB-Signale für
einen Monitor zu erzeugen. Wenn der RAM 51 verwendet wird,
werden die Videodaten zunächst zum RAM 51 übertragen, danach
aus dem RAM 51 zu den D/A-Umsetzern 52 zur Erzeugung der RGB-
Signale für einen Monitor ausgetastet.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der RAM 35
eine Vielzahl von im Handel erhältlichen dynamischen Direktzu
griffsspeichern, die im Handel als "Video-RAMs" bezeichnet
werden. Diese RAMs haben zwei Ports, einen seriellen Port, den
anderen als gewöhnlicher Direktzugriffsport. Die Daten können
in den Direktzugriffsport geschrieben und aus diesem ausgele
sen werden. Der Direktzugriffport ist mit dem Bus 59 gekop
pelt. Daten werden aus dem seriellen Port, der mit dem Bus 60
in Fig. 5 verbunden ist, gelesen. Tatsächlich werden die
Daten im Inneren jedes der DRAMs aus dem interen RAM-Feld in
ein Schieberegister bewegt und danach seriell aus dem Schiebe
register ausgelesen. Obwohl das Schieberegister in Ausrichtung
mit den Zeilen der internen RAM-Matrix geladen wird, können
die Daten aus dem Schieberegister beginnend an irgendeinem
Platz im Register ausgeschoben werden. Das Auslesen der Daten
aus dem Schieberegister kann asynchron zu anderen Speicher
operationen erfolgen. Ein typisches Beispiel für einen Video-
RAM ist Part Nr. 41264, der von NEC Electronics, Inc. erhält
lich ist. Der Speicher hat eine Zugriffszeit von 120 ns für
den RAM-Port und 30 ns für den seriellen Port. Bei dem bevor
zugten Ausführungsbeispiel verwendet der RAM 35 diese "DRAM-
Chips" zur Bildung eines Speichers mit einer Kapazität von
wenigstens 256 K Bytes, vorzugsweise jedoch 1 M Bytes. Die
seriellen Ports sind mit den 32 Zeilen des Busses 60 derart
gekoppelt, daß für jede Eingabeadresse, die zum Laden des
Schieberegisters und zur Auswahl einer Schiebe-Startadresse an
die DRAMs angelegt wird, bis zu 256 seriellen Ausgangsworten
von jeweils 32 Bits auf den Bus 60 gekoppelt und durch ein
einziges Taktsignal ausgelesen werden. Mit anderen Worten,
nach einer Anfangsadresse, dem Laden des Schieberegisters mit
einer Zeile und dem Identifizieren eines Schieberegisters mit
einer Zahl können Daten mit Hilfe eines einzigen Taktsignals
aus dem Schieberegister ausgelesen werden.
Es sei angenommen, daß die Einrichtung gemäß Fig. 5 eine
spezielle Rasterzeile des Displays zusammenzusetzen beginnt.
Im folgenden wird eine summarische Beschreibung der Ablauf
steuerung gegeben, welche während dieser Zusammensetzung
stattfindet.
Der Verteiler 48 stellt fest, welche Objekte die aktuelle
Rasterzeile schneiden und welches dieser Objekte am weitesten
im Hintergrund steht. Nach dieser Feststellung greift der
Verteiler zu den Attributdaten dieses Objekts zu, die zuvor
während der vertikalen Austastzeit in den Verteiler aus dem
RAM 35 geladen worden sind. Der Verteiler übernimmt danach die
Steuerung des Adreßbusses 58 und koppelt eine Adresse an die
sen Bus, welche die erste Adresse der Daten für diese Zeile
(die mit der aktuellen Rasterzeile des Display zusammenfällt)
des Objekts ist. Eine der funktionellen Einheiten in Fig. 5
oder RAM 35 spricht auf die Adresse auf dem Bus 58 an. Die
adressierten Daten werden dadurch lokalisiert und für die
Übertragung auf den Bus 60 vorbereitet. Im Falle des Video-RAM
35 zeigt die Adresse an, welche Zeile zum Video-RAM-Schiebere
gister übertragen ist und von wo im Register das Verschieben
beginnen soll.
Gleichzeitig mit der Adreßerzeugung auf dem Bus 58 koppelt der
Verteiler eine Folge von Befehlen (siehe Fig. 22 und 23),
welche den Zeilenpuffer darauf vorbereiten, die Daten in Ab
hängigkeit von der Adresse des Verteilers zu senden. (Zu be
achten ist, daß diese Befehle identisch zu denjenigen Befehlen
sind, die in Objektbeschreibungen, gespeichert im RAM 35 oder
erzeugt durch die funktionellen Einheiten 53 und 54, enthalten
sind; der Zeilenpuffer erhält einfach einen Befehlsstrom und
arbeitet an ihm ohne seine Quelle zu kennen.) Diese Befehlsfol
ge vom Verteiler hat im besonderen folgende Funktionen: (1)
den Inhalt des Zeilenpuffers für das besondere Objekt vorzube
reiten, einschließlich der Entwicklung eines absoluten Ur
sprungs (ein horizontaler Referenzpunkt, von dem aus die hori
zontale Positionierungsinformation für das Objekt verschoben
wird), einem Konstantwort (Füllbits für Daten, die nicht von
den Schreibdaten der Objektbeschreibung vorgesehen sind, z.B.
15 Bits für 1 Bit pro Pixel Bitabbilungen zum Auffüllen eines
vollen 16-Bit-Worts), und gewisser Betriebsinformationen. (2)
das Maskenbit über den Zeilenpuffer zu löschen (verhindert
dadurch ein Einschreiben in die Zeilenpufferzellen). (3) das
Maskenbit über einen fortlaufenden Abschnitt des Zeilenpuffers
zu setzen (übergehen der gerade durchgeführten Löschoperation)
entsprechend der gewünschten horizontalen Sichtbarkeitsausdeh
nung des Objekts auf dieser Zeile, genannt dessen horitzonta
les Darstellungsfeld (selbst wenn die in den Zeilenpuffer
geladene Objekt-Zeilenbeschreibung sich über dieses Darstel
lungsfeld hinaus nach links oder rechts erstreckt, wird nur
der Teil des Zeilenpuffers innerhalb dieses Darstellungsfelds
geändert, so daß das Objekt nur in diesem Darstellungsfeld auf
dem Display sichtbar wird). (4) Entwicklung des ersten Worts
des ersten Befehls für diese Zeile (wenn das Objekt beispiels
weise eine rechteckige Bitabbildung (bit map) ist, so wäre
dieses erste Wort ein Bit-Map-Befehl entsprechend Darstellung
in Fig. 22).
Nach Beendigung der Adressierungsoperation auf dem Bus 58 und
nachdem die Befehlsfolge das Laden aus dem Verteiler in den
Zeilenpuffer beendet hat, gibt der Verteiler die Steuerung des
Busses 58 auf und beginnt, den RAM 35 oder eine funktionelle
Einheit, die mit der Adresse des Starts der Objektdaten für
diese Zeile adressiert worden ist, zu takten (auf einer nicht
dargestellten Einzelsignalleitung). Diese Daten können einen
Befehl komplettieren, der von dem ersten, gerade vom Verteiler
gesendeten Wort gestartet wurde (wie für den Fall, daß das
erste Wort ein Bit Map- oder Sequenz-Runs-Befehl ist) oder sie
können einen Befehl neu beginnen (wie in dem Falle, daß das
erste Wort ein Run-Befehl war). Sobald der erste Befehl der
Zeile das Laden beendet hat, können die nachfolgenden Daten
danach zusätzliche Befehle für die Zeile enthalten, beispiels
weise wenn eine komplexe Folge von Runs zum Beschreiben der
Flächen eines 3D Polyederobjekts geladen wird.
Der Verteiler stellt fest, wann das Ende der Datenzeile für
das Objekt erreicht worden ist, und zwar durch eine von zwei
Möglichkeiten: Wenn das Objekt feste Zeilenlängen hat, durch
Bestimmung des Ablaufs der Länge, und wenn das Objekt variable
Zeilenlängen hat, durch Bestimmung eines Zeilenendbits (siehe
Beispielsweise Bit 23 des Bit-Map-Befehls in Fig. 22) an dem
letzten Befehl dieser Zeile des Objekts. An dieser Stelle
unterbricht der Verteiler das Takten des RAM 35 oder der die
Daten lieferenden funktionellen Einheit und stellt fest, ob
ein anderes Objekt auf dieser Zeile erscheint. Ist dies der
Fall, nimmt der Verteiler das nächste Objekt in den Vorder
grund vor das gerade geladene Objekt und beginnt eine Ladeope
ration für dieses Objekt in einer Weise, wie sie für das vor
gehende Objekt oben beschrieben worden ist. (Zu beachten ist,
daß dort, wo dieses Objekt mit dem vorhergehenden Objekt in
der Zeile zusammenfällt, dies in dem Zeilenpuffer überschrie
ben wird, wo durch es vor dem vorhergehenden Objekt er
scheint). Gibt es keine Objekte auf dieser Zeile, so wartet
der Verteiler bis zur nächsten horizontalen Austastlücke, um
mit dem Zusammensetzen der nächsten Rasterzeile des Displays
in den Zeilenpuffer in exakt der gleichen Weise wie das Zusam
mensetzen der aktuellen Zeile zu beginnen.
Es gibt jedoch einen Ausnahmefall, wo eine Objekt-Zeilenbe
schreibung im RAM 35 enthalten ist und eine Zeilengrenze
kreuzt. In diesem Falle wird das Schieberegister im RAM 35
vollgeschrieben, bevor die Objektzeilen-Beschreibungsdaten das
Laden beendet haben, so daß der Verteiler die Steuerung des
Adreßbusses 58 zu diesem Zeitpunkt übernimmt und das Schiebe
register mit dem Inhalt der nachfolgenden Zeile von RAM 35 neu
lädt. Generell kann diese Umladeoperation vorweggenommen und
mit dem Ausschieben von Daten synchronisiert werden, so daß
das Schieberegister sich zwischen dem letzten Takt des Endes
der ersten Schieberegisterladung und dem ersten Takt bei Be
ginn des umgeladenen Schieberregisters umgeladen wird und die
Datentaktgabe nicht unterbrochen wird.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden zwei Zeilenpuf
fer verwendet, wobei einer in der gerade beschriebenen Weise
geladen werden kann, während der andere zum Display ausgeta
stet wird, worauf während der nächsten horizontalen Austast
lücke die Rollen vertauscht sind. Daher wird eine Zeile gerade
während einer Zeilenzeit zusammengesetzt, bevor sie zur Anzei
ge gebracht wird.
Wenn das Laden aller Zeilenbeschreibungen aller eine Raster
zeile kreuzenden Objekte mehr Zeit kostet als in eine Horizon
talzeilenzeit des Displays geladen werden kann, so wird die
Zusammensetzung der Zeile nicht rechtzeitig fertig, bevor die
Zeile für das Austasten benötigt wird. Dies ist eine fundamen
tale Beschränkung der Konfiguration, bei der der Zeilenpuffer
50 direkt mit Digital/Analog-Umsetzern 52 gekoppelt ist; sie
kann jedoch durch Einfügung des RAM 51 zwischen die Komponen
ten 50 und 52 (Fig. 5) gelöst werden. RAM 51 ist eine dop
peltgepufferte Speichermatrix, die zwei volle Videorahmen bei
der größten, vom Zeilenpuffer erzeugbaren Zeilentiefe (16 Bits
pro Pixel bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel) zu spei
chern und auszugeben in der Lage ist. Mit diesem zusätzlichen
RAM 51 kann der Rest des Geräts sich solange Zeit lassen, wie
jede Zeile zum Zusammensetzen braucht, bevor sie in einen der
Rahmenpuffer übertragen wird, da ein Rahmenpuffer den Bild
schirm mit einem stabilen Bild regeneriert, während der andere
Rahmen langsam Zeile für Zeile zusammengesetzt wird. Wenn
diese Rahmenzusammensetzung abgeschlossen ist, wartet das
Gerät auf eine Vertikalaustastung und schaltet die Rollen der
Rahmenpuffer um und beginnt den nächsten Rahmen zusammenzuset
zen, während der soeben vervollständigte zur Anzeige gebracht
wird. Auf diese Weise kann ein beliebiger Grad an Komplexität
bei der Zusammensetzung realisiert werden.
Bei der aktuellen Implementierung ist die Objekt-Abfertigungs
tabelle (mitunter als "ODT" bezeichnet) konfiguriert für 64
Objekte, wie in Tabelle 65 in Fig. 10 gezeigt. Die Objekt
priorität (Z-Position) wird nicht direkt gespeichert, sondern
abgeleitet aus dem Platz, an dem die Objektattribute gespei
chert sind. Genauer gesagt, hat das Objekt 63 die höchste
Priorität, d.h. es ist am nächsten zum Vordergrund und auf dem
ersten Platz gespeichert (höchste Adresse, die der Abferti
gungstabelle zugeordnet ist. Die Attribute für jedes Objekt
umfassen vier 32-Bit-Worte (Wort 0-Wort 3) wobei die beson
deren Inhalte jedes Worts in Fig. 10 unter der Überschrift
"Abfertigungstabellen-Eingabeformat" gezeigt sind. Die gesamte
Abfertigungstabelle besteht daher aus 1 K-Bytes oder bei der
bevorzugten Anordnung für den RAM 35 aus einer Zeile des RAM.
Auf diese Weise ist nur eine einzige Video-RAM-Serienport-La
deoperation zum Lesen des RAM 35 erforderlich, wenn die Tabel
le in den Verteiler übertragen wird.
Wort 0 für jedes der Objekte enhält ein 12-Bit-Feld 66, das
den absoluten Ursprung des Objekts in der Horizontalrichtung
des Displays liefert. Dieses Feld ist groß genug, um eine
Platzierung des Ursprungs links oder rechts vom Display zu
ermöglichen, was zweckmäßig ist, wie weiter unten zu sehen
sein wird. Das 20-Bit-Feld 67 von Wort 0 liefert die Start
adresse im RAM 35. Dies ist die als "Startadressenhinweise"
der Zeile 0 in Fig. 4 gezeigte Adresse.
Das 9-Bit-Feld 68 von Wort 1 zeigt die Zeile vom oberen Ende
des Displays an, auf der das Objekt beginnt. Das 9-Bit-Feld 69
liefert die Objekthöhe auf dem Display. Das Bit 70 von Wort 1
ist ein Speichersteuerbit zum Zugriff auf RAM 35. Das Bit 71
zeigt den Anzeigemodus bzw. Displaymodus an, insbesondere ob
die Objektbeschreibungsdaten aus dem RAM 35 RGB-Signale dar
stellen oder vielmehr einen Hinweis auf eine Farb-Nachschlage
tabelle (gezeigt als X, L in den Zeilenpufferfiguren). Das Bit
72 zeigt an, ob die Zeilenlänge variabel oder fest ist, und,
wie zuvor erwähnt, ob die Zeilenlänge selbst im 10-Bit-Feld 45
enthalten ist, wenn die Zeilenlänge fest ist.
Das 10-Bit-Feld 73 von Wort 2 liefert den Darstellungsfeldur
sprung (am weitesten links gelegenen Ursprung), und das 10-
-Bit-Feld 74 liefert die Darstellungsfeldgrenze (rechte Aus
dehnung des Darstellungsfeldes). Das Darstellungsfeld wird
weiter unten genauer beschrieben. Das 12-Bit-Feld 75 liefert
ein konstantes Wort, das in Verbindung mit gewissen Befehlen
zum "Auffüllen" von Pufferplätzen verwendet wird. Wenn ein
16-Bit-Konstantwort benötigt wird, wird ein besonderer Befehl
verwendet, der in Fig. 22 als "Ersetze Konstante-Befehl"
bezeichnet ist. Die oberen vier Bits und die unteren 12 Bits
des "C-Worts" sind als Felder 76 bzw. 77 in Fig. 22 gezeigt.
Wort 3 ist ein 32-Bit-Feld 78, welches das erste Wort für die
erste Zeile des Objekts ist. Insbesondere ist dieses Feld ein
Befehl, wie "Bit Map" oder "Run", wie in Fig. 22 gezeigt.
Im folgenden wird auf Fig. 11 Bezug genommen. Die Abferti
gungstabelle wird bei Übertragung zum Verteiler in einem ande
ren Format im Verteiler gespeichert, um eine raschere Verar
beitung zu ermöglichen. Der Speicher 81 speichert die Start
adresse für jedes Objekt in einem Abschnitt 83. Die restlichen
Attribute, mit Ausnahme der Startzeile und der Objekthöhe,
werden im Speicher 81 in der mit "andere Abfertigungsdaten"
bezeichneten Zone gespeichert.
Die Schaltung 82 weist 64 parallele Komparatoren auf, einen
für jedes Objekt. Jeder Komparator erfüllt die Funktion eines
Vergleichs der aktuellen Zeile (aus dem Zeilenzähler 88) so
wohl mit der Start-Zeile (S Zeile) für das Objekt als auch der
Endzeile (E Zeile) für das Objekt. Eine 1-Bit-Zelle ist jedem
Objekt innerhalb des Abschnitts 84 der Schaltung 82 zugeord
net. Für jedes Objekt bewirkt die Schaltung 82 eine UND-Ver
knüpfung des Inhalts dieser Zelle mit den Ergebnissen des
Vergleichs durch. Insbesondere findet das Folgende statt:
"Zelleninhalt" <S Zeile <E Zeile. Wenn daher beispielsweise
für Objekt 0 die Zelle 84 auf 1 gesetzt ist und die Startzeile
10 ist und die Endzeile 20, wird eine 1 ausgegeben, wenn der
Zeilenzähler 88 zwischen 10 und 20 steht. Diese Aussage ist
eine von 64 Eingaben für den Prioritätszuordner 89.
Wenn die Abfertigungstabelle aus dem RAM 35 zum Verteiler
übertragen wird, werden die Daten durch den Puffer 85 durchge
schoben und in den Speicher 81 geladen. Die Startzeile wird in
die Schaltung 82 geladen. Die Startzeile für jedes Objekt wird
auch in das Register 86 geladen und zur Objekthöhe im Addierer
87 addiert, um eine Endzeile (E Zeile) zu schaffen, welche in
der Schaltung 82 gespeichert wird. Zu beachten ist, daß bei
Bedarf die Endzeile selbst ein Attribut sein könnte, das im
RAM 35 gespeichert und direkt in die Schaltung 82 geladen
wird.
Die Funktion der Schaltung 82, des Prioritätszuordners 89 und
des Decodierers 90 werden nach Kenntnis ihrer Zweckbestimmun
gen leichter verständlich. Typischerweise deckt ein Objekt
nicht den ganzen Display (von oben bis unten). Beträchtliche
Zeit ginge verloren, wenn der Verteiler gemäß Fig. 11 Objekte
für diejenigen Zeilen verarbeiten müßte, auf denen das Objekt
nicht vorhanden ist. Es sei wiederum beispielsweise angenom
men, daß Objekt 0 zwischen den Displayzeilen 10 und 20 vorhan
den ist. Dabei ginge Zeit verloren, wenn die Objektattribute
für die Zeilen 0 bis 9 und für die Zeilen 11 ff. geprüft wür
den. Die 64 Parallelkomparatoren 82 liefern jeweils nur dann
ein Signal an den Prioritätszuordner 89, wenn das Objekt auf
der aktuellen Displayzeile des Zählers 88 vorhanden ist. Dies
macht eine Betrachtung der Objekte für diejenigen Zeilen über
flüssig, in denen das Objekt nicht vorhanden ist.
Zu Beginn jeder Displayzeile werden alle 64 Bits der Zellen 84
auf 1 gesetzt. Danach findet der Vergleich parallel für alle
64 Objekte statt, der bestimmt ob, das Objekt für die betrach
tete Zeile vorhanden ist. Wenn das Objekt für die Zeile vor
handen ist, so wird, wie erwähnt, ein Ausgangssignal für den
Prioritätszuordner 89 ausgegeben. Der Prioritätszuordner 89
prüft die Ausgänge aus der Schaltung 82 und liefert ein Signal
an den Decodierer 90, das die höchste vorhandene Prioritäts
zahl angibt. Der Decodierer 90 wählt dann dieses Objekt aus
dem Speicher 81 aus. Nach dieser Auswahl setzt der Decodierer
das Bit im Abschnitt 84 für dieses Objekt auf Null. Dies ver
hindert, daß das Objekt für eine spezielle Displayzeile erneut
ausgewählt wird, da der Komparatorausgang für dieses Objekt
auf Null abfällt. Der Prioritätszuordner wählt danach das
Objekt mit der nächsthöchsten Priorität aus, bis alle für eine
vorgegebene Zeile vorhandenen Objekte berücksichtigt sind. Bei
Beginn der nächsten Displayzeile werden die Bits im Abschnitt
84 wiederum auf 1 gesetzt. Auf diese Weise werden nur diejeni
gen Objekte berücksichtigt, die für eine vorgegebene Zeile
beachtlich sind, und die Objekte werden in der Reihenfolge
ihrer Prioritätshöhe berücksichtigt.
Das Register 92 (20-Bit-Register), ein Adreßinkrementer 94,
ein Wortzähler 95 und ein Addierer 96 liefern Adressen über
den Adreßpuffer 97 an den RAM 35. Während jedes Objekt von dem
Decodierer 90 ausgewählt wird, wird seine Startadresse zum
Register 92 und über den Puffer 97 zum RAM 35 gekoppelt, um
das erste Datenwort für die Zeile auszuwählen. Wenn die Wort
länge des Objekts fest ist (Bit 72 in Fig. 10), so wird das
zur Auswahl des ersten Datenworts für die nächste Zeile benö
tigte Inkrement durch den Adreßinkrementer 94 und den Addierer
96 gekoppelt und zur Adresse im Register 92 addiert. Die neue
Adresse wird dann zum Abschnitt 83 des Speichers 81 zurückge
führt und für die nächste Zeile verwendet. Wenn andererseits
die Daten pro Zeile nicht fest sind, wird ihre Länge durch
Feld 45 in Fig. 10 bestimmt. Der Wortzähler 95 zählt die
Länge der Zeile, während die Worte aus dem RAM 35 ausgelesen
werden. Während dieses Modus wird die alte Adresse zur Ausgabe
des Zählers 95 im Zähler 96 addiert (Leitung 98), sobald die
Objektzeile das Laden beendet hat. Wiederum ist eine neue
Startadresse für die nächste Zeile das Ergebnis dieser Addi
tion, und sie wird im Abschnitt 83 des Speichers 81 gespei
chert. Zu beachten ist, daß der Wortzähler 95 für Objekte
sowohl mit fester als auch mit variabler Länge erforderlich
ist, da die für eine Zeile eines Objekts benötigten Daten die
Zeilengrenzen der Daten aus dem RAM 35 kreuzen können, wodurch
das Video-RAM-Schieberegister des RAM 35 neu geladen werden
muß. Der Zähler 95 koppelt daher ein Signal zum Finite-Zu
stand-Steuergerät 101 und gestattet es diesem Steuergerät, den
RAM 35 die Schieberegister umladen zu lassen, wobei die näch
ste Zeile im RAM die Adresse benutzt, welche durch die mittels
des Addierers 96 berechnete und über die Leitung 99 zum Puffer
97 übertragene Summe des Wortzählers 95 und die im Register 92
gespeicherte alte Adresse bestimmt ist. Regenerierungsadressen
werden von einer Schaltung 93 zur Steuerung der Regenerierung
des dynamischen RAM 35 geliefert.
Daten aus dem Speicher 81, beispielsweise der absoulte Ur
sprung, werden für jedes Objekt über Puffer 102 und den Daten
bus 100 in den Zeilenpuffer gegeben. Das Finite-Zustand-Steu
ergerät 101 steuert die Operation des Verteilers und dessen
Zeitgabe. Es erhält ein Signal über die Leitung 105 aus der
Schaltung 104 in Fig. 9. Dieses informiert den Verteiler
darüber, daß der letzte Befehl (Endzeilenbit) empfangen worden
ist und daß die Daten für das nächste Objekt gesendet werden
sollten. Dies wird auch für den Zeilen mit variabler Länge-Mo
dus verwendet, um festzulegen, wann eine Zeile der Objektdaten
komplett geladen ist.
Zunächst wird auf Fig. 6 Bezug genommen. Der Zeilenpuffer hat
640 Zeilen, eine für jedes Pixel entlang einer Displayzeile.
(Nur ein einziger Zeilenpuffer ist in Fig. 6 gezeigt; man
sollte sich jedoch in Erinnerung rufen, daß zwei Zeilenpuffer
zur Ermöglichung einer Doppelpufferung bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, wobei der zweite Zeilen
puffer beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist. (Jede Zelle hat
eine Speicherkapazität für 16 Bits (bezeichnet RGB oder X, L),
ein Modus-Bit und ein Maskier-Bit. Bei dem beschriebenen Aus
führungsbeispiel werden die RGB-Daten in fünf Bits für rot,
sechs Bits für grün und fünf Bits für blau unterteilt. Wenn
RGB-Daten in der Zelle gespeichert sind, ist eine binäre Eins
für das Modus-Bit (Bildmodus) gespeichert. In Fig. 6 ist
dieses Bit entweder als I oder L zu Erläuterungszwecken ge
zeigt. Die sechzehn Bits können alternativ zum Speichern von
Daten verwendet werden, welche als ein Hinweis auf eine Nach
schlagetabelle benutzt werden können. Dies ist der "L" (Farb
nachschlagetabelle oder CLUT)-Modus. Die sechzehn Bits werden
bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel unterteilt in acht
Bits für eine Nachschlagetabelle und acht Extrabits, die bei
spielsweise zur Auswahl einer besonderen Nachschlagetabelle
verwendet werden können. In dem L-Modus werden die RGB-Farben
aus der Nachschlagetabelle ausgewählt. In diesem Falle kann
RGB acht Bits sein, die, wie gezeigt, mit den D/A-Umsetzern 52
in Fig. 5 gekoppelt sind. Das Maskierbit, gezeigt entlang der
Zeile 107 verhindert oder gestattet ein Schreiben in eine
spezielle Zelle. Die Verwendung dieses Bits wird weiter unten
beschrieben. Wichtig ist, daß für eine vorgegebene Zeile RGB-
Daten mit X, L-Daten gemischt werden. Wie in Fig. 6 gezeigt,
kann daher die Zelle 109 (Pixel 4) RGB-Daten enthalten, welche
direkt von den D/A-Umsetzern für den Monitor umgesetzt werden
können, während der Inhalt der Zelle 110 (Pixel 5) eine Adres
se für ein CLUT sein kann. Diese Flexibilität ermöglicht die
Auswahl von Farben, die anderenfalls aus dem 16-Bit-Feld nicht
zu gewinnen wären.
Die Speicherzellen für jedes Pixel sind in ungewöhnlicher Weise
gruppiert, und dies ergibt, wie zu sehen sein wird, einen
wesentlichen Vorteil. In Fig. 7 sind Zeilenpuffer A und Zei
lenpuffer B mit zweiunddreißig Speicherzellengruppen gezeigt.
Jede Speicherzellengruppe enthält 20 Zellen. Prüft man die
Zellengruppe 0 (gezeigt im Rechteck 120 der Fig. 7) so spei
chert diese Gruppe Pixeldaten für Pixel 0, 32, 64, 96 . . . bis
Pixel 608, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Speicherzellengruppe 1
speichert Pixeldaten für Pixel 1, 33, 65, 97 ... bis Pixel
609. Und schließlich speichert die Speicherzellengruppe 31 die
Pixeldaten für die Pixel 31, 63, 95, 127 ... bis Pixel 639.
Im folgenden wird auf Fig. 7 Bezug genommen. Jede Gruppe von
Speicherzellen ist mit einem Grenze-links-oder Bit-Map-
Schreibadreßbus 112, Grenze-rechts-Bus 113, Schreibdatenbus
100, Konstantwortbus 115, Schreibsteuerbus 116, Leseadreßbus
117 und Lesedatenbus 118 gekoppelt. Die Signale auf diesen
Bussen werden empfangen von dem in Fig. 9 gezeigten Zeilen
puffer-Steuergerät, dem Verteiler und dem RAM 35.
Im folgenden wird auf Fig. 8 Bezug genommen. Jede Gruppe von
Speicherzellen weist, wie erwähnt, 20 Zellen, d.h. Speicher
raum für 20 Pixel auf. Jede Zelle, wie die Zelle 119, enthält
die Display-Daten-Speicherungen (RGB oder X, L), die Modusbit
speicherung und die Maskierbitspeicherung, wie zuvor in Ver
bindung mit Fig. 6 erläutert wurde. Zusätzlich enthält jede
Zelle einen Adreßdecodierer. Dieser Adreßdecodierer empfängt
die Leseadreßsignale über den Bus 117 und ermöglicht es, daß
die Daten in den Zellen auf Bus 118 ausgelesen werden (d.h.
RGB (oder X, L) und Modusbit). Dies geschieht nach dem Zusam
mensetzen einer Zeile im Puffer und deren Auslesen aus dem
Puffer für die Anzeige. Zusätzlich enthält jede Zelle Rechen
mittel, insbesondere logische Schaltungen, welche Vergleiche
zwischen der Pixelzahl der Zellen und der linken Grenze (oder
Bit Map-Schreibadresse) auf Bus 112 und der rechten Grenze auf
Bus 113 durchzuführen gestattet. Beispielsweise enthält die
Zelle 119, welche Daten für Pixel 128 speichert, eine Logik,
welche die Grenze/Adresse auf Bus 112 vergleicht, um festzu
stellen, ob diese Grenze/Adresse kleiner oder gleich 128 ist.
Der Vergleicher bestimmt auch, ob die Grenze auf Bus 113 grö
ßer als 128 ist. Wenn die Grenze/Adresse 112 kleiner oder
gleich 128 ist, ist die Grenze 113 größer als 128, und es ist
eine Eins in der Maskierbitzelle; dann akzeptiert die Zelle
119 Daten aus der Datenmisch- und Ausricht-Logikschaltung 121,
erhält ein Konstantwort vom Bus 115 und die Daten vom Bus 100
und führt unter der Steuerung der Schreibsteuersignale auf Bus
116 Misch- und Ausrichtoperationen an diesen Signalen durch,
so daß sie in die geeigneten Plätze innerhalb der Zelle oder
der Zellen gekoppelt werden, die adressiert sind. Einige weni
ge Beispiele, die in dieser Anmeldung folgen, machen den Zweck
der Schaltung 121 klar.
Die Daten von der Schaltung 121 können gleichzeitig in ein
oder mehrere Zellen in einer Zellengruppe geschrieben werden.
Tatsächlich können die Daten aus der Schaltung 121 (und ähn
liche Schaltungen sind anderen Zellengruppen zugeordnet) in
alle Zellen aller Gruppen gleichzeitig geschrieben werden.
Zunächst sei ein Fall betrachtet, bei dem das Display gerade
ein Einzelbit pro Pixel (eine 1 oder 0) erforderlich macht.
Das Pixel-Speicherfeld für jede Zelle ist, wie gezeigt 16
Bits. Es sei ferner angenommen, daß fünfzehn der sechzehn Bits
mit Nullen gefüllt sind. Ein 32-Bit-Wort, das die Einsen und
Nullen des anzuzeigenden Bitmusters enthält, kann auf den
Schreibdatenbus 100 gekoppelt werden. Die linken und rechten
Grenzen auf den Bussen 112 und 113 können so eingestellt wer
den, daß die Zellen für Pixel 0-32 die Daten vom Bus 100 ak
zeptieren. (Zu beachten ist, daß dies wegen der Gruppierung im
Sinne der Beschreibung der Fig. 7 möglich ist. Die Zellen für
Pixel 0-32 sind jeweils in einer anderen Gruppe von Zellen
angeordnet, und dementsprechend können die 32 Bits auf dem Bus
100 in die 32 Zellen verteilt werden.) Die restlichen 15 Bits,
die alle Nullen sind, können an den Bus 115 angelegt und in
die geeigneten Zellen gleichzeitig mit dem Erhalt der Daten
vom Bus 100 geschrieben weren. Die Steuersignale auf Bus 116
ermöglichen dem Konstantwort das Einschleifen in geeignete
Leitungen zur Kopplung der Zellen. Das obige einfache Beispiel
zeigt den Vorteil der Gruppierung von Zellen, Konstantworten
und linken und rechten Grenzen.
Betrachtet sei ein Beispiel, bei dem die Gesamtanzeige eine
durch RGB-Signale definierbare Farbe ist. Die linken und rech
ten Grenzen auf Bussen 112 und 113 können so gesetzt werden,
daß alle Zellen Daten von ihren entsprechenden Datenmisch- und
-ausricht-Logikkschaltungen 121 aufnehmen. Ein Einzelwort auf
dem Schreibdatenbus 100 kann daher in allen 640 Zellen ge
schrieben werden.
Andere Vorteile des Puffers werden in Verbindung mit besonderen
Displays bzw. Anzeigen weiter unten in der Beschreibung erläu
tert.
Es dürfte hilfreich sein, vor der Prüfung des Steuergeräts
gemäß Fig. 9 das Befehlswortformat zu verstehen. Hierzu wird
auf Fig. 22 Bezug genommen, in der sechs Befehlsworte gezeigt
sind. Das erste Feld jedes der Worte dient zur Identifzierung
des Befehls. Beispielsweise identifiziert 000 Bit Map (BMAP),
1 identifiziert Run, 001 Sequenz-Runs (SRUNS) usw. Dieses Feld
wird mit dem Befehlsdecodierer 129 in Fig. 9 gekoppelt.
Das zweite Feld des Bit Map-Befehls identifiziert das verwen
dete Datenformat und liefert schließlich die Schreibsteuersi
gnale. Das Datenformat wird an das Datenformatregister 131 in
Fig. 9 angelegt. Das 2-Bit-Feld "W-Modus" wird an das
Schreibmodusregister 132 angelegt und identifiziert den zu
verwendenden Schreibmodus. Das nächste Bit "E-Modus" bestimmt,
ob eine eingebettete Maske verwendet werden soll; dies wird
weiter unten erläutert. Das 10-Bit-Feld "R-Ursprung" ist der
relative Ursprung des Bit-abgebildeten Objekts (im Gegensatz
zu dessen absolutem Ursprung), beide werden weiter unten er
läutert. Das letzte 10-Bit-Feld liefert eine Zählung von Da
tenwörtern für die Bitabbildung (bit map) und wird zum Zähler
130 der Fig. 9 gekoppelt. Für diesen und andere Befehle wer
den spezielle Beispiele weiter unten gegeben.
Der Run-Befehl ermöglicht einen Einzelrun, d.h. das Einschrei
ben eines speziellen Datenworts in alle Zellen im Zeilenpuffer
gemäß Fig. 6 zwischen definierten Grenzen. Der Run-Befehl
enthält ein 7-Bit-Feld-Datenwort, welches das in die Zellen
geschriebene Wort darstellt. Dieser Befehl enthält auch ein
Endzeilen-Bit und ein 2-Bit-Schreibmodus-Steuerfeld. Ein "d-
Ausricht"-Bit zeigt an, ob das in diesem Befehl gezeigte
7-Bit-Datenwort entsprechend der Darstellung in Fig. 6 im
L-Feld oder X-Feld des Zeilenpuffers ausgerichtet ist und wird
zum Datenformatregister 131 übertragen. Es gibt zwei 10-Bit-
Felder im Run-Befehl, eines für den rechten Ursprung und das
andere für die rechte Grenze, welche die Startzelle und die
Endzelle des Zeilenpuffers definieren, zwischen denen das
7-Bit-Datenwort geschrieben wird.
Der Sequenz-Run-Befehl ist ähnlich dem Run-Befehl, weist je
doch ein Datenformat mit einem 5-Bit-Feld auf, das zum Regi
ster 131 in Fig. 9 gekoppelt ist. Es enthält auch das rechte
Ursprungsfeld. Das letzte 10-Bit-Feld sorgt für das Zählen von
Datenwörtern, (DW), die aus dem RAM 35 ausgewählt sind. Ein
Sequenz-Run-Datenformat ist in der letzten Zeile der Fig. 23
gezeigt. Wie zu sehen ist, können zwei Datenworte pro 32-Bit-
Buszyklus gewonnen werden.
Der Context-Schaltbefehl aktiviert das Zeilenpuffer-Steuer
gerät für ein neues zu ladendes Objekt und enthält ein 12-Bit-
Absolutursprungsfeld, ein Datenmodus-Bit und ein Bit, das zur
Anzeige der Polarität einer eingebetteten Maske (E-Polarität)
verwendet wird. Das Feld 77 wurde vorstehend erörtert. Dieser
Befehl kann auch innerhalb eines Objekts dazu verwendet wer
den, ein Unterobjekt zu wählen, wie weiter unten beschrieben
wird.
Der Run-Schirm-Befehl dient beispielsweise zum Löschen des
gesamten Bildschirms. Er enthält ein Datenformatfeld und ein
16-Bit-Datenfeld.
In Fig. 23 sind fünf Beispiele der Bit Map-Datenformate ange
geben. Das "D-Format" 5-Bit-Feld informiert das Steuergerät
gemäß Fig. 9 über das besondere Format der aus dem RAM 35
gelesenen Daten. Die erste Zeile zeigt ein 1-Bit pro Pixel-
Format und die letzte ein 16-Bit pro Pixel-Format.
Im folgenden wird auf Fig. 9 Bezug genommen. Das Steuergerät
weist ein 12-Bit-Absolutursprung-Register 124, ein 12-Bit-Run-
Startregister 125 und einen 12-Bit-Positionszähler 126 auf.
(Während theoretisch nur 10 Bits für diese Register benötigt
werden, sind zwei zusätzliche Bits zum "Abschneiden" (cropp
ing) zweckmäßig).
Der absolute Ursprung wird beispielsweise vom Context-Schalt
befehl an das Register 124 gegeben. Das Grenze-rechts-Feld vom
Run-Befehl ist eine relative Grenze und muß in eine absolute
Grenze umgesetzt werden. Dies geschieht durch einen Addierer
134. (Die Grenze wird auf den Bus 113 gegeben.) Dieses Merkmal
ist besonders zweckmäßig, wenn Unterobjekte verwendet werden,
wie dies nachfolgend erläutert werden wird. Die linke Grenze
wird von dem rechten Ursprung und dem absoluten Ursprung von
einem Addierer 135 abgeleitet. Das Run-Start-Register 125 wird
für den Sequenz-Run-Befehl verwendet und ermöglicht die Fest
stellung, wo der letzte Run endete. Der Positionszähler 126
dient dem Bit Map-Befehl zur Erzeugung der Bit Map-Schreib
adresse. Die Grenze links/Adresse wird an den Bus 112 ange
legt.
Wie oben erwähnt, wird das erste Feld des Befehlsworts an den
Decodierer 128 angelegt, und nach der Decodierung steuert der
Befehl die Operation des Steuergeräts über ein Finite-Zustand-
Steuergerät 132′.
Der Datenwort-Zählwert vom Bit Map-Befehl und Sequenz-Run-Be
fehl wird in einen Zähler 130 eingegeben und zählt abwärts, um
das Zählen der Datenworte zu steuern. Das Format der Datenwor
te wird über die Datenformatschaltung 131 aus den Datenformat
feldern dieser Befehle ausgewählt. Diese liefern die Schreib
steuersignale für Bus 116.
Der Zeilenpuffer-Leseadreßzähler 133 ist mit einem Horizontal
zähler des Displays synchronisiert und macht es möglich, daß
der Zeilenpuffer zur Ausgabe an das Display abgetastet wird.
Diese Adressen werden über den Bus 117 zu den Zellen gekop
pelt.
Das nächste Abfertigungssignal (Leitung 105) und Taktfrequenz
signal bildet einen "handshake" zwischen dem Puffer und dem
Verteiler, um einen Signaltransfer zu ermöglichen, wie dies
häufig in Computersystemen geschieht.
In Fig. 24 sind eine Reihe von CPU Speicherbuszyklen 138
entsprechend den Aktivitäten auf den Bussen 58 und 59 in Fig.
5 mit einer Reihe von Zeilenpuffer-Ladezyklen 139 entsprechend
den Aktivitäten auf den Bussen 58 und 59 in Fig. 5 gezeigt.
Dies veranschaulicht die Zeitperiode während des Ladens von
Zeile 1 in den Zeilenpuffer, führend zu und folgend dem Über
gang zwischen dem Laden der Zeile des Objekts n und der Zeile
des Objekts n+1, welches die Displayzeile 1 kreuzt. Diese
beiden Gruppen von Zyklen können asynchron sein; der Zeilen
pufferzyklus und die Basiszeitgabe brauchen nicht mit der
CPU-Busaktivität synchronisiert zu sein. Nach Beendigung des
Ladens einer Zeile von Objekten n der Zeile 1 in Vorbereitung
zum Laden einer Zeile des Objekts n+1 von Zeile 1 fertigt der
Verteiler ein Signal ab, um zu bewirken, daß das Schieberegi
ster und der RAM 35 mit den Daten zum Start dieser Zeile des
Objets geladen werden, und gleichzeitig koppelt der Verteiler
auf den Bus 60 gewisse Befehle (4 Befehle) zum Zeilenpuffer.
Diese von dem Verteiler aus dem ODT im Speicher 83 der Fig.
11 abgeleiteten Befehle sind zuerst ein Context-Schaltbefehl,
gezeigt in Fig. 22, ein Run-Schirm-Befehl zum Löschen des
Maskenbilds über dem Zeilenpuffer, ein Run-Befehl zum Setzen
des Maskenbits für ein Darstellungsfeld und schließlich das
Wort des Befehls für die Objektbeschreibung jener Zeile. Wich
tig ist, daß die CPU nicht am Zugriff zum RAM über Busse 58
und 59 während der Periode 142 gehindert ist, selbst wenn
Daten gleichzeitig in den Zeilenpuffer über Busse 60 geladen
werden. Die einzige Zeit, bei der der CPU-Zugriff zum RAM 35
gesperrt ist, liegt während der kurzen Perioden 141 am Über
gang zwischen Objekten.
Fig. 12a zeigt eine einfache 1 Bit/Pixel Bit-Map mit Abmes
sungen von 240 horizontal und 160 vertikal. Es sei angenommen,
daß der Inhalt der Bit-Map eine Textnachricht von schwarzen
Buchstaben auf einem weißen Grund ist. Ein "X" ist in den
Figuren zur Darstellung der Displaystelle dieser Bit-Map ge
zeigt. Eine Speicherabbildung bzw. Speicher-Map ist auch in
Fig. 12b gezeigt, und zwar unter genauer Angabe, wo sich die
Displaydaten im RAM befinden. (Das den Ziffern folgende "H"
zeigt an, daß die Zahlenbasis Hexadezimal ist.)
Zuerst ist zu beachten, daß die obere Hälfte eines 256 K RAM
Feldes gezeigt ist und daß der Speicher in zwei Zeilen von 256
32-Bit-Wörtern (128 Zeilen sind gezeigt, 256 Zeilen stehen zu
Verfügung) unterteilt ist. Ferner ist zu beachten, daß die
schwarze Zone, die jedem Datenblock zugeordnet ist, in Schwarz
gezeigt ist.
Beim Aufbau dieses Displays wird zunächst entschieden, wo eine
Farb-Nachschlagetabelle (CLUT) und die Objekt-Abfertigungsta
belle (ODT) gespeichert werden. Es sei angenommen, daß eine
CLUT 128 Worte lang ist und irgendwo im RAM untergebracht
werden kann, vorausgesetzt, daß sie nicht eine Zeilengrenze
kreuzt. Sie ist bei 28 000H gezeigt. Die gleiche Zeilengren
zenbeschränkung gilt für die ODT, so daß sie bei 26 000H ange
ordnet ist.
Der nächste Platz ist der Bit-Map zugeordnet. Die Bit-Map kann
als lineare Matrix aufgebaut sein, bei der eine Zeile der
nächsten im Speicher folgt, jede Zeile auf eine ganzzahlige
Anzahl von Worten aufgerundet. Da die Horizontalabmessung 240
Pixel beträgt, werden bei 1 Bit/Pixel 240 dividiert durch 32=
7,5 Wörter für jede Zeile benötigt. Die für jede Zeile benö
tigte Speicherkapazität ist auf ein ganzes Wort aufgerundet,
so daß 8 Worte jede Zeile einnehmen. Es gibt 160 Zeilen, so
daß die gesamte RAM-Kapazität, die für diese Bit-Map benötigt
wird, 160×8=1280 Wörter beträgt. Diese Daten sind bei 38 000H
gezeigt und erstrecken sich bis 384FFH.
Es ist jetzt notwendig, die Abfertigungstabelleneingabe für
das Objekt unter Verwendung des Formats gemäß Fig. 10 aufzu
bauen.
Dieser Parameter weist auf den Beginn der Objektbeschreibung
hin: Adresse 38 000H. Zu beachten ist jedoch, daß die codierte
Zahl D 000H (38 000H, dividiert durch 4) ist, da eine Wortadres
se in diesem Feld, nicht eine Byte-Adresse spezifiziert ist
und alle Befehle auf 32-Bit-Wortgrenzen ausgerichtet sind.
Dieser Parameter gibt an, ob die Zeilenbeschreibungen von
fester oder variabler Länge sind. Im Falle dieses Beispiels
funktioniert jeder Modus, da die Bit-Map-Zeilenbeschreibungen
von fester Länge sind, so daß die Länge im Konstantlängenmodus
angegeben werden könnte oder die Länge vom Verteiler durch
Angabe des variablen Längenmodus berechnet werden kann. Für
die Zwecke dieses Beispiels ist eine "1" für den Festlängenmo
dus angegeben.
Die Länge jeder Zeilenbeschreibung im RAM ist 8 Worte. Es ist
notwendig, diesen Parameter anzugeben, da ein Festlängen-Zei
lenmodus verwendet wird. Zu beachten ist, daß dieser Parameter
nicht das erste Wort enthält (d.h. das "erste Wort"-Feld der
ODT-Eingabe für das Objekt).
Dieses Objekt beginnt an der ersten Zeile der auf dem Bild
schirm befindlichen Zone, Zeile 0 (siehe Diagramm).
Die Vertikalabmessung dieses Objekts ist 160, so daß dies auch
dessen Höhe darstellt. Das System bedingt, daß das Resultat
der Summe dieses Parameters mit der Startzeile die Endzeile,
Zeile 159, ist. Daher ist die für diesen Parameter codierte
Größe die Höhe Minus 1 oder 159.
Die am weitesten links gelegenen Pixel dieses Objekts sind am
Pixel 0 des Displays. Der absolute Ursprung kann irgendein
Wert sein, der 0 oder kleiner ist, da er kleiner oder gleich
der Horizontalposition des linken Randes des Objekts sein muß.
Der Einfachheit halber ist er hier 0.
Da nur zwei Farben in diesem Beispiel verwendet werden,
schwarz und weiß, sei angenommen, daß sie zu Beginn der CLUT
gespeichert werden. Es sei auch angenommen, daß das 1 Bit der
Pixeldaten mit dem LSB des L-Byte in den Zeilenpufferzellen
ausgerichtet ist. Daher bewirkt das Setzen der niedrigen acht
Bits des Konstantworts auf 0, daß die 8 Bits der CLUT-Pixelda
ten mit Ausnahme des LSB (am niedrigesten bewertetes Bit) alle
0 sind. Dadurch wird zwischen den ersten und zweiten CLUT-Ein
gaben gewählt, welche die Farben schwarz und weiß darstellen.
Das am höchsten bewertete Bit des Konstantworts kann in diesem
Parameter nicht spezifiziert werden; es wird auf Null gesetzt,
wenn der Verteiler den Zeilenpuffer mit dem Context des Ob
jekts belegt. Das zweit höchste Bit wird bei diesem Beispiel
nicht verwendet, so daß es auf Null gesetzt ist. Auf diese
Weise wird der Konstantwortparameter auf 000H gesetzt.
Diese Parameter geben an, welche horizontale Zone der Pixelda
ten der Bit-Map tatsächlich angezeigt wird. Die Abbildung bzw.
Map ist 240 Pixel horizontal; sie wird auf die nächsten ganzen
Wörter aufgerundet, als ob die Bit-Map horizontal 256 Pixel
wäre. Da das System nicht bestimmen kann, wo die realen Pixel
des letzten Datenworts eines Bit-Map-Befehls enden und wo die
16 "Überschuß" Pixel beginnen, werden Darstellungsfeldparame
ter zum Kappen des Displays verwendet, um die Wiedergabe die
ser Überschußpixel zu verhindern.
Der Darstellungsfeldursprung identifziert das Pixel, wo die
reale Bit-Map bzw. Bit-Abbildung beginnt, und zwar relativ zum
absoluten Ursprung. Dieses Pixel ist 0 und der absolute Ur
sprung ist 0, so daß der Darstellungsfeldursprung 0-0=0 ist.
Die Darstellungsfeldgrenze identifziert das Pixel, bei dem die
reale Bit-Map relativ zum absoluten Ursprung endet, +1. Pixel
239 ist, wo die Bit-Map endet, und der absolute Ursprung ist
0, so daß die Darstellungsfeldgrenze 239-0+1=240 ist. Die
Überschußpixelzone (siehe 12 a) von Pixel 240 bis Pixel 255 ist
jetzt maskiert, da sich das Darstellungsfeld nur zwischen den
Pixeln 0 und 239 erstreckt. Die gewünschte Horizontaldimension
von 240 wird auf diese Weise erreicht.
Für dieses Beispiel werden X, L anstelle von RGB verwendet.
Daher ist das Displaymodus-Bit 0.
Die eingebettete Maskenfunktion wird nicht verwendet, so daß
die Polarität nicht definiert zu werden braucht.
Dieses Wort hält den Bit-Map-Befehl und macht die lineare
Bit-Map-Matrix-RAM-Organisation möglich. Wenn eine Datenzeile
aus dem RAM in den Zeilenpuffer gelesen wird, wird der Puffer
zunächst mit den oben aufgeführten relevanten Parametern kon
figuriert, und danach wird das erste Wort (behandelt als Be
fehlswort) verwendet. Erst danach wird der Rest der Zeilenbe
schreibung aus dem RAM benutzt. Bei diesem Beispiel enthält
das erste Wort einen Bit-Map-Befehl. Ein Bit-Map-Befehl wird
gefolgt von Datenwörtern, die die Pixeldaten der Bit-Map ent
halten. Diese Datenwörter werden in diesem Falle gefunden
durch Start mit Beginn desjenigen Abschnitts der Zeilenbe
schreibung im RAM, der dort liegt, wo die lineare Bit-Map-Ma
trix gespeichert ist.
Beginnend mit der ersten Zeile des Objekts wird das Objekt an
der Zeile 0 abgefertigt (d.h. der Verteiler initiiert das
Laden der Objektbeschreibung für diese Zeile in den Zeilenpuf
fer), und der Zeilenpuffer wird entsprechend den Abfertigungs
tabellen-Eingabeparametern konfiguriert. Danach wird das erste
Wort, der im vorhergehenden Absatz genauer beschriebene Bit-
Map-Befehl, aufgenommen und ausgeführt. Der Zeilenpuffer wird
für eine Bit-Map bzw. -abbildung vorbereitet und erwartet acht
Datenwörter (256 1 Bit-Pixel), die zur Beschreibung der Bit-
Map eingegeben werden. Die Startadresse weist auf das erste
dieser Datenwörter, tatsächlich das Wort der Daten für die
linear Bit-Map-Matrix, hin, und dieses und die folgenden sie
ben Wörter werden zum Aufbau der ersten angezeigten Zeile für
das Objekt geladen.
Bei der zweiten Zeile konfiguriert die CPU wiederum den Zei
lenpuffer und führt das gleiche erste Wort erneut aus, und der
Zeilenpuffer erwartet wiederum acht Worte von Bit-Map-Daten.
Nur weist zu dieser Zeit die Startadresse aus dem Verteiler
auf das neunte Datenwort. Es wurde durch den Wert im Zeilen
längenparameter: 8 (siehe Fig. 10) inkrementiert. Die Daten
wörter 9-16 (angenommene Numerierung aus 1) sind für die
zweite Displayzeile des Objekts vorgesehen. Zu beachten ist,
daß die neunten bis sechzehnten Wörter der linearen Bit-Map-
Matrix genau der zweiten Zeile der Bit-Map entsprechen.
Dieser Prozeß setzt das Laden in jeder aufeinanderfolgenden
Zeile der Bit-Map-Daten fort, bis das Zeilenende jeder Zeile
des Objekts erreicht ist. Zu beachten ist, daß der gleiche
Bit-Map-Befehl, der in der ODT gespeichert ist, für jede Zeile
benutzt wird, da das bei diesem Beispiel verwendete Bit-Map-
Objekt zufällig rechtwinklig ist.
Es sei unterstellt, daß das Objekt in Fig. 12a bewegt werden
muß. Eine fundamentale Manipulation ist die Positionierung des
Objekts im Displayraum. Die Positionierung ist in zwei ge
trennte Schritte unterteilt, horizontal und vertikal. Zunächst
sei die horizontale Positionierung betrachtet (die vertikale
Positionierung wird im nächsten Abschnitt erörtert). Es sei
beispielsweise angenommen, daß das Objekt um 160 Pixel nach
rechts umpositioniert werden soll. Zu beachten ist, daß die
Displaydaten identisch mit denjenigen des Objekts in dessen
ursprünglicher Position in Fig. 12a sind; zum Umpositionieren
des Objekts werden die Daten im RAM 35 nicht bewegt. Stattdes
sen wird der Absolutursprung-Parameter in der Abfertigungsta
belleneingabe geändert.
Während der absolute Ursprung im vorhergehenden Abschnitt auf
0 gesetzt wurde, wird er hier auf 160 gesetzt. Jetzt ist die
horizontale Positionierung innerhalb der Objektbeschreibung
überall auf 160 anstatt auf 0 bezogen, und alles verschiebt
sich dementsprechend um 160 Pixel nach rechts.
Zu beachten ist, daß das durch den Darstellungsfeldursprung
und die Darstellungsfeldgrenze definierte Darstellungsfeld
zusammen mit dem Rest des Objekts verschoben wurde, so daß die
Überschußpixel noch geeignet maskiert sind. Dies liegt daran,
daß diese Parameter auf den absoluten Ursprung bezogen sind
und jetzt ebenso um 160 verschoben sind. Es ist jedoch eben
falls zu beachten, daß ein Bereich links von dem maskierten
Objekt vorhanden ist. Er beeinträchtigt das Display in diesem
Beispiel nicht, da nichts links von dem absoluten Ursprung
geschrieben werden kann, jedoch kommt er in einem Beispiel
weiter unten ins Spiel.
Dieses Objekt könnte von seiner Ursprungsposition in die neue
Position (beispielsweise durch die CPU) zu irgendeiner Zeit
bewegt werden, jedoch würde der Displayübergang zwischen Rah
men auftreten. Das heißt, wenn in der Rahmenmitte, auf halbem
Wege der Anzeige dieses Objekts, das Objekt von der CPU durch
Änderung des Absolutursprungsparameters im RAM bewegt würde,
so würde der Rest des Objekts in diesem Rahmen weiterhin mit
dem alten Absolutursprungsparameter gezeichnet.
Zum Umpositionieren des Objekts der Fig. 12a in Vertikalrich
tung ist es nur notwendig, den Startzeilenparameter zu ändern.
Wenn die erste Zeile des Objekts die Zeile 80 sein soll, so
wird die einfache Änderung des Startzeilenparamters auf 80 von
dessen aktuellen Wert von 0 durchgeführt. Die CPU lädt danach
die erste Zeilenbeschreibung bei Zeile 80, und jede nachfol
gende Zeilenbeschreibung wird mit jeder nachfolgenden Zeile
geladen. Das sich ergebende Bild ist in Fig. 14a gezeigt.
Die Speicheranordnung bleibt exakt die gleiche, wie in Fig.
14b gezeigt ist; die vorhergehende horizontale Positionierung
(Fig. 14a) wird in keiner Weise von dieser Vertikaländerung
berührt.
Wie bei der Horizontaländerung tritt unabhängig von dem Zeit
punkt der Änderung des Startzeilenparameters die Vertikalver
schiebung sauber zwischen Rahmen auf.
Der Darstellungsfeldmechanismus kann für mehr als die Maskie
rung von Überschußpixeln benutzt werden. Zu betrachten ist das
Display gemäß Fig. 15a.
Hier ist das bewußte Maskieren von einigen der realen Pixel
der Bit-Map für das Objekt 0 gezeigt. Dies entspricht logisch
dem, was stattfindet, wenn ein Fenster horizontal auf bei
spielsweise einem Apple Macintosh Computer verkleinert wird,
so daß es horizontal schmaler ist als die Bit-Map, die es
enthält, und ein horizontaler Verschiebemec 20201 00070 552 001000280000000200012000285912009000040 0002003718501 00004 20082hanismus beispiels
weise zum Sichtbarmachen unterschiedlicher Teile der Bit-Map
verwendet wird. Auch hier bleibt die Speicheranordnung ungeän
dert. Der gesamte Effekt wird von den Abfertigungstabellenein
gaben gesteuert: Hauptsächlich dem Darstellungsfeldursprung
und der Darstellungsfeldgrenze. Die linke Maskenzone wird hier
verwendet, um einige Pixel abzudecken, während sie bei dem
vorhergehenden Beispiel nicht verwendet wurde. Die rechte
Maskenzone wird zum Abdecken einiger realer Pixel sowie der
Überschußpixel benutzt. die Darstellungsfeldposition und -grö
ße wird wie folgt gesteuert: Der Darstellungsfeldursprung
weist auf die Pixel am linken Rand des Darstellungsfeldes
relativ zum absoluten Ursprung hin, und die Darstellungsfeld
grenze weist auf die Pixel am rechten Rand des Darstellungs
feldes +1 und relativ zum absoluten Ursprung hin. In diesem
Falle ist der Darstellungsfeldursprung 200-160=40 und die
Darstellungsfeldgrenze 359-160+1=200.
Wie der Positionsänderung findet die Displayänderung des Ob
jekts zwischen den Rahmen unabhängig davon statt, wann die
Parameteränderung stattfindet. Beide Parameter müssen jedoch
geändert sein, bevor ein Rahmen zur Anzeige gebracht wird. Um
zu garantieren, daß ein Rahmen nicht mit dem neuen Darstel
lungsfeldursprung, jedoch mit der alten Darstellungsfeldgrenze
zur Anzeige gebracht wird, müssen beide Felder in einem nicht
unterbrechbaren Speicherzyklus geschrieben werden.
Wenn die Bit-Map ein Fenster wäre, wie bei dem oben erwähnten
Macintosh-Computer, so wäre es erforderlich, einen horizonta
len Bilddurchlaufeffekt innerhalb des horizontalen Darstel
lungsfeldes zu unterstützen. Um diesen Effekt zu erreichen,
wird das Objekt und nicht das Darstellungsfeld bewegt. Daher
ist alles, was geändert wird, das relative Ursprungsfeld des
Bit-Map-Befehls im ersten Wort, das in der ODT-Eingabe enthal
ten ist, und die Bit-Map bewegt sich ohne Beeinträchtigung des
Darstellungsfeldes. Wenn der relative Ursprung von 0 auf 20
geändert wird, ergibt sich das Display gemäß Fig. 16a (wie
derum ist zu beachten, daß die Displaydaten im RAM die glei
chen bleiben).
Eine Bildverschiebung nach links vom absoluten Ursprung kann
nicht durchgeführt werden. Wenn daher eine Bildverschiebung
nach links vom absoluten Ursprung erforderlich ist, muß der
absolute Ursprung nach links bewegt werden, wobei der relative
Ursprung des Bit-Map-Befehls und derjenige des Darstellungs
feldursprungs und der Grenze zur Kompensation eingestellt
werden.
In Fig. 17a ist das Objekt sowohl vertikal als auch horizon
tal maskiert, d.h. es hat ein vertikales Darstellungsfeld
sowie ein horizontales. Anders als bei horizontalen Darstel
lungsfeldern ist ein direkte Unterstützung nicht vorgesehen,
und die vertikalen Darstellungsfelder müssen von der CPU er
zeugt werden, welche die ODT-Eingabe für dieses Objekt vorbe
reitet.
Die Art, wie dies erreicht wird, besteht darin, daß die CPU
die Objektbeschreibung derart ändert, daß sie nur die anzuzei
genden Zeilen des Objekts beschreibt. Wenn das vertikale Dar
stellungsfeld der Fig. 17a von Zeile 100 zu 199 reicht, be
deutet dies, daß die Objektbeschreibung nur diese Zeilen des
Objekts enthält. Dann zeigt das System die vom Darstellungs
feld (viewport) "maskierten" Zeilen einfach nicht.
In diesem Beispiel sind die sichtbaren Zeichen des Objekts von
der zwanzigsten Zeile zur 119ten Zeile, da 20 Zeilen von der
Oberkante und 40 Zeilen von der Unterkante von dem Darstel
lungsfeld maskiert sind. Der Startadressenparameter wird geän
dert, um auf die Zeilenbeschreibung für die 20ste Zeile hinzu
weisen, da dort das neue Objekt starten wird. Danach wird der
Startzeilenparameter auf Zeile 100, die erste Zeile im Display
des neuen Objekts, geändert. Schließlich wird der Objekthöhen
parameter auf 99 eingestellt, um die neue Höhe des Objekts zu
berücksichtigen. Das Ergebnis ist die angezeigte Zone im Zen
trum der Fig. 17a.
Ebenso wie der horizontale Bilddurchlauf-Mechanismus in einem
Macintosh-Computer eine horizontale Bildverschiebung (scroll
ing) bewirkte, bewirkt der vertikale Bilddurchlaufmechanismus
die vertikale Bildverschiebung. Der Effekt einer vertikalen
Bildverschiebung um 20 Zeilen aufwärts ist in Fig. 18a ge
zeigt.
Die vertikale Bildverschiebung macht es wiederum erforderlich,
das Objekt zu bewegen, während das Darstellungsfeld festgehal
ten wird. Das Objekt wird vertikal in die gewünschte neue
Position gebracht, beginnend mit der Zeile 60. Danach wird ein
neues vertikales Darstellungsfeld ebenso wie vorher einge
stellt, mit Ausnahme dessen, daß es an der 40sten Zeile des
Objekts beginnt und an der 199sten Zeile endet.
Manchmal wird ein Darstellungsfeld gebraucht, das nicht recht
winklig ist. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß ein
Bit/Pixel-Objekt definiert wird, welches als eine Maske be
nutzt wird. Dieses Objekt (Objekt 0 für die Zwecke der vorlie
genden Erläuterung) wird direkt hinter dem Objekt (d.h. bei
der nächst niedrigeren Priorität) angeordnet, auf das sich das
Darstellungsfeld richtet (in diesem Beispiel als Objekt 1
bezeichnet). Das Schreibmodus-"Maskenbit" wird für Objekt 0
verwendet, so daß Objekt 0 in das Maskenbit in den Zellen (107
in Fig. 6) des Zeilenpuffers geladen wird. Wo Objekt 1 mas
kiert werden soll, werden Nullen für das Bit verwendet, an
derenfalls werden Einsen in die Zellen geschrieben. Dann wird
in der Abfertigungstabelleneingabe für Objekt 1 die Darstel
lungsfeldgrenze auf 0 gesetzt. Dadurch wird verhindert, daß
der automatische Darstellungsfeldmechanismus in das Darstel
lungsfeld eingreift, wenn Objekt 1 abgefertigt wird.
Objekt 0 wird auf folgende Weise erzeugt: (1) das automatische
Darstellungsfeld wird zum Maskieren aller Pixel auf dem Schirm
benutzt, (2) ein einzelner Run-Befehl für jede Zeile wird
jetzt zum Löschen der Maskenbits von der linken zur rechten
Seite der Ellipse für diese Zeile benutzt ( zu beachten ist,
daß jeder Zeilenrun unterschiedlich ist, so daß das erste Wort
der ODT-Eingabe nicht für den Run-Befehl genutzt werden kann),
(3) ein NOP (no operation)-Befehl (gewonnen durch eine 0-Kon
figuration eines gültiges Befehls) wird für das erste Wort
angegeben, wobei ein Run-Befehl als das erste (und nur) Wort
jeder Zeilenbeschreibung im RAM benutzt wird (d.h. der zweite
Befehl jeder Zeilenbeschreibung). Für diese Zeilen über und
unter der Ellipse wird ein NOP für jenes Wort gesetzt.
Die Objekt-Null-Maske ist in Fig. 19a gezeigt, und das resul
tierende Display aus der Bit-Map der vorhergehenden Beispiele,
aufgelegt auf die Oberseite von Objekt 0, ist in Fig. 19c
gezeigt. Nur die Zone der Bit-Map in der Ellipse wird zur
Anzeige gebracht. Zu beachten ist, daß Objekt 0 des vorherge
henden Beispiels das Objekt 1 bei diesem Beispiel bildet.
Es ist manchmal notwendig, einem Hintergrundobjekt ein Text-
Bit-Map-Objekt aufzulegen, wobei der Hintergrund zwischen den
Buchstaben durchscheint. Dies kann durch Verwendung eines
Hintergrundobjekts und dann durch Verwendung eines gewöhn
lichen Maskenobjekts, das dem Textmuster entspricht, und
schließlich durch Verwendung des Textobjekts über der Maske
erreicht werden. Es gibt jedoch einen einfacheren Weg unter
Verwendung eingebetteter Masken.
Das Textobjekt ist bei diesem Beispiel eine 1 Bit/Pixel-Bit-
Map und es tritt der Fall ein, daß zur Herstellung einer
gewöhnlichen Maske eine 1 Bit/Pixel-Bit-Map mit genau dem
gleichen Muster benötigt wird. Unter Nutzung dieser Tatsache
lädt die Bit-Map in den Zeilenpuffer, und die Maskieroperation
mit der gleichen Text-Bit-Map kann kombiniert werden.
Zunächst wird das Hintergrundobjekt gemacht (z.B. 240×160 und
4 Bits/Pixel) wie in Fig. 20a als Objekt 0 gezeigt ist. Zu
beachten ist, daß es keine horizontale Maske hat. Dies liegt
daran, daß bei 4 Bits/Pixel bei einer Horizitalabmessung von
240 exakt 30 Wörter pro Zeile (ohne überschüssige Pixel) ver
wendet werden. (Zweckmäßigerweise wird das horizontale Dar
stellungsfeld entaktiviert.) Wenn es erwünscht ist, daß 16
durch diese Bit-Map abgebildete Farben von den zwei Farben der
Text-Bit-Map getrennt werden, wird das untere Byte des Kon
stantworts so eingestellt, daß bei seiner Kombination mit den
4 Bits der Pixeldaten der resultierenden Index auf einen ge
eigneten Platz in der CLUT hinweist.
Die Text-Bit-Map aus den vorhergehenden Beispielen kann zur
Aktivierung der eingebetteten Maskenfunktion genutzt werden.
Zunächst muß dafür gesorgt werden, daß die weißen Hintergrund
masken nicht im Zeilenpuffer überschreiben und die schwarzen
Buchstaben nicht maskieren, anstatt zu überschreiben. Dies
wird durch das "e"-Polaritätsbit in der Abfertigungstabellen
eingabe bestimmt. Wenn schwarz 1 und weiß 0 ist, so wird 1 zum
Zulassen von Schreiboperationen verwendet, wodurch die e-Pola
rität auf 1 gesetzt wird. Jetzt wird der Bit-Map-Befehl im
ersten Wort so eingestellt, daß der eingebettete Maskenmodus
gewählt wird mit dem e-Modusbit auf 1.
Zu beachten ist, daß die eingebetteten Masken nicht die Not
wendigkeit beseitigen, in horizontales Darstellungsfeld zum
Abdecken der Überschußbits dieses Objekts zu haben. Diese
Maskierfunktion arbeitet mit dem Maskenbit in der Pixelspei
cherzelle und ist unabhängig von der eingebetteten Maskenfunk
tion. Wenn eine oder beide Masken Schreiboperationen an einem
vorgegebenen Pixel verbieten, so wird die Schreiboperation
gesperrt.
Das resultierende Display ist in Fig. 20c gezeigt. Das Dis
play würde tatsächlich Text am Kopf eines Musters zeigen,
wobei das Muster durch die Zwischenräume zwischen den Buchsta
ben durchscheint. Die Speichernutzung ist in Fig. 20b ge
zeigt.
Dieser Abschnitt zeigt Beispiele von Spezialobjekten, deren
Objektbeschreibungen in solcher Weise spezifiziert werden
können, daß Speicher, Zeit und Kapazität ökonomischer gemacht
werden können. Zu beachten ist, daß alle in diesem Abschnitt
gezeigten Objekte unter Verwendung der rechtwinkligen Bit-Map
spezifiziert werden können, wie sie in den vorhergehenden
Abschnitten mit geeigneter Maskierung erörtert worden ist.
Spezialobjekte treten gewöhnlich in ausreichendem Umfange auf,
und die Einsparungen gehen weit genug, so daß die besonderen
Fähigkeiten, wie sie in diesem Abschnitt erörtert werden,
zweckmäßig sind.
Die in diesem Abschnitt erörterten Spezialfall-Objekte beste
hen weitgehend aus Runs (Durchläufen), und derartige Objekte
werden als Run-Klassen-Objekte bezeichnet. Die Hauptfähigkeit,
welche die Run-Klassen-Objekte lohnend macht, ist der voll
parallele Ablauf. Dies wird dadurch implementiert, daß alle
den Run bildenden Pixel gleichzeitig in den Zeilenpuffer ge
schrieben werden.
Ein Anwendungsgebiet, in welchem Run-Klassen-Objekte unmittel
bar ihren Wert zeigen, ist dasjenige der Erzeugung von Hinter
gründen. Hintergründe, die alle aus einer Farbe bestehen und
anderenfalls durch eine große 1 Bit/Pixel-Bit-Map dargestellt
würden, können jetzt mit einem einzigen Run pro Zeile gezeich
net werden. Große Hintergründe mit statischen Objekten (z.B.
Bäumen, Gebiergen, Wolken, Himmel) können mit einer handvoll
Runs pro Zeile spezifiziert werden, was um Größenordnungen
kleinere Speicher- und Zeilenpufferschreibzeiten als eine
vergleichbare Bit-Map-Darstellung erforderlich macht. Tatsäch
lich können Hintergründe, die größer als der Bildschirm sind,
wirksam gespeichert und manipuliert werden, um die Illusion zu
vermitteln, daß der Schirm ein Sichtfenster in eine andere
Zone darstellt. (Vgl. Fig. 21a und 21c).
Um dies zu machen, wird die Abfertigungstabelleneingabe auf
die Priorität gesetzt, bei der der Hintergrund erscheinen
soll. Danach wird die Startzeile mit der ersten Hintergrund
zeile geladen; Objekthöhe mit ihrer Höhe - 1; Absolutursprung
auf die linke Grenze des Hintergrunds; Darstellungsfeldur
sprung und -grenze beide auf 0; Konstantwort und Displaymodus
beliebig; Startadresse, e-Polarität, Zeilenmodus und Zeilen
länge auf beliebigen Wert. Jetzt wird das erste Wort mit einem
Run-Befehl geladen, wobei R-Ursprung auf 0 gesetzt wird; R-
Grenze auf die Horizontalabmessung des Hintergrunds; End-Zei
le auf 1; und Daten-7, W-Modus und D-Ausrichtung wie ge
wünscht.
Auf jeder Zeile des Objekts wird der eine Run-Befehl im ersten
Wort ausgeführt, wobei ein Run von der linken Seite des Hin
tergrunds nach rechts erzeugt wird. Zu beachten ist, daß kein
Raum im RAM jedem Objekt zugeordnet ist, da jedes vollständig
von dem ersten Wort erzeugt wird, mit Ausnahme natürlich der
vier Wörter in der Abfertigungstabelleneingabe.
Zum Zwecke der Erläuterung werden im folgenden kleine Objekte,
die zur Bildung eines einzigen zusammengesetzten Objekts zu
sammengruppiert sind, als Subobjekte bezeichnet. Ein Objekt,
das zwei oder mehr Subobjekte enthält, wird als ein komplexes
Objekt bezeichnet. Ein komplexes Objekt (Waldszene) ist darge
stellt, in dem jedes Subobjekt mit einem Buchstaben in Fig.
21a identifiziert ist.
Ein Subobjekt kann aus Bit-Maps, Runs oder aus beiden aufge
baut sein, und es kann eine beliebige Anzahl von Subobjekten
in einem Objekt vorhanden sein. In der Waldszene gemäß Fig.
21a gibt es 12 Subobjekte, von denen jedes ein fester, einfar
biger und durch Runs dargestellter Bereich ist. Subobjekte
können einander auch überlappen, und tatsächlich ist Subobjekt
A ein einfaches Rechteck - der in der Figur für Subobjekt A
gezeigte komplexe Bereich resultiert aus den Überlappungen der
Subobjekte vor dem Subobjekt A.
Um die Objektbeschreibung für die Waldszene zu erzeugen, wer
den die Subobjekte durch Subpriorität (die Überlappungspriori
tät der Subobjekte) geordnet, Hintergrund zu Vordergrund. ("A"
ist das am weitesten im Hintergrund gelegene Subobjekt, M das
am weitesten dem Vordergrund zugewandte Objekt.)
Eine Objektbeschreibung wird erzeugt, deren Zeilenbeschrei
bungen auf den einzigen absoluten Ursprung des komplexen Ob
jekts bezogen sind. Da die linke Grenze des komplexen Objekts
bei Pixel -100 ist, wird sein absoluter Ursprung auf -100
eingestellt. Da jedes Subobjekt in diesem komplexen Objekt
eine durchgehende Zone einer Farbe ist, kann jede Subobjekt-
Zeilenbeschreibung durch einen einzigen Run-Befehl wiederholt
werden. Subobjekte A, B, C, D, E, J, K und L sind alle recht
winklig, so daß für jede der Zeilenbeschreibungen der gleiche
Run-Befehl (beginnend am linken Rand des Rechtecks und endend
an dessen rechtem Rand) spezifiziert werden kann. Beispiels
weise ist Subobjekt B 40 Pixel breit, 220 Zeilen hoch und hat
seinen linken Rand am Pixel 60. Es wird durch 220 Run-Befehle
beschrieben, deren relativer Ursprung auf jeweils 40 (-60-(-
100)) und relative Grenze auf 80 (-21-(-100)+1) eingestellt
sind.
Subobjekt F, G, H und I sind Kreise, die jeweils über ihren
Mittelpunkt vertikal symetrisch sind; daher können die Zeilen
beschreibungen für die obere Hälfte in ihrer Reihenfolge zur
Erzeugung der unteren Hälfte reversiert werden. Zur Bestimmung
des Run-Satzes der oberen Hälfte wird der linke und rechte
Rand des Kreises auf jeder Zeile unter Verwendung einfacher
Geometrie bestimmt, und danach wird ein Run-Befehl für jede
Zeile erzeugt, dessen relativer Ursprung am linken Rand und
dessen relative Grenze am rechten Rand ist.
Subobjekt M ist ein Dreieck. Wie bei den kreisförmigen Subjek
ten wird Geometrie verwendet, um die linken und rechten Ränder
jeder Zeile zu bestimmen; danach wird diese Information zum
Auffinden des relativen Ursprungs und der relativen Grenze des
Run-Befehls für die Zeilenbeschreibungen verwendet. Um diese
Objektbeschreibungen für die verschiedenen Subjekte in die
eine Objektbeschreibung des komplexen Objekts für die gesamte
Waldszene zusammenzusetzen, ist es nötig, die verschiedenen
Subobjekt-Zeilenbeschreibungen Zeile für Zeile zu verzahnen,
und zwar mit der niedrigsten Subpriorität-Subobjekt-Zeilen
beschreibung auf jeder Zeile zuerst und der höchsten Subprio
rität der Subobjekt-Zeilenbeschreibung zuletzt. Dies ist in
Fig. 21d gezeigt. Vergleiche beispielsweise die 480 Zeilen
der Fig. 21d mit den 480 Zeilen der Waldszene. Beachte, daß
die Vertikalabmessung und Lage des die Objektbeschreibung für
jedes Subobjekt darstellenden gemusterten Balkens der vertika
len Größe und Lage des Subobjekts selbst in der Waldszene
entspricht. Dies liegt daran, daß die Objektbeschreibung jedes
Subobjekts nur aus denjenigen Zeilen besteht, wo das Subobjekt
existiert. Daher hält jede Zeile eines Schlitzes (siehe Zei
lennumerierung nach links) die Zeilenbeschreibung entsprechend
der gleichen Zeile des Schlitzsubobjekts in der Waldszene (2
Subobjektzeilenbeschreibungsproben sind im Diagramm angege
ben).
Da jeder Schlitz einem Subprioritätsniveau entspricht, sind
die Zeilenbeschreibungen auf jeder Zeile in richtiger Reihen
folge für die Verzahnung, von links nach rechts, in einer
Zeilenbeschreibung des komplexen Objekts (leere Schlitze eli
minierend.) Das Diagramm auf der unteren rechten Seite zeigt
die Schlitze eliminiert und nach links gepackt. Dies ist dann
eine Darstellung der verzahnten Subobjekt-Zeilenbeschreibun
gen, welche die Zeilenbeschreibungen für das komplexe Objekt
ausmachen.
Zu beachten ist, daß die Subpriorität im Zeilenpuffer dadurch
gehandhabt wird, daß man überschreibt, wenn jede Subobjekt-
Zeilenbeschreibung in den Zeilenpuffer geladen wird. Die
Subobjekte mit der niedrigsten Subpriorität werden in den
Zeilenpuffer zuerst geschrieben (da sie die ersten in den
komplexen Objekt-Zeilenbeschreibungen sind), und sie werden
von Subobjekten mit höherer Subpriorität in deren Überlap
pungsbereich übergeschrieben.
Die Objektbeschreibungen haben das erste Wort jeder Zeilenbe
schreibung gemeinsam für alle Zeilen des Objekts in der Abfer
tigungstabelleneingabe gespeichert. Wenn jede Zeilenbeschrei
bung einer Objektbeschreibung mit dem gleichen Instruktionsbe
fehlswort startet, so kann dann das Befehlswort in das "erste
Wort" gelegt werden und dadurch vermieden werden, daß es indi
viduell im RAM für jede Zeile der Objektbeschreibung gespei
chert wird. Bei Prüfung des Balkendiagramms und der Waldszene
ist zu erkennen, daß auf jeder Zeile das erste Worte das glei
che ist: Es ist das Einzelwort eines Run-Befehls eines Subob
jekts A. Auf jeder Zeile des komplexen Objekts erzeugt Subob
jekt A einen Run-Befehl mit seinem relativen Ursprung bei 0
und seiner relativen Grenze bei 940. Daher können direkt 480
Worte (ein Wort pro Zeile) an Speicherkapazität dadurch ge
spart werden, daß man diesen Befehl in das erste Wort legt.
Claims (44)
1. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
einen ersten Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten, die für jedes Objekt in angrenzend zugreifbaren Plätzen im ersten Speicher gespeichert sind, wobei der erste Speicher eine un terschiedliche Anzahl von Bits pro Pixel eines jeden der Ob jekte derart speichert, daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl von Plätzen als ein anderes der Objekte speicherbar ist,
einen Attribute für jedes der Objekte speichernden zwei ten Speicher,
eine die Attribute aus dem zweiten Speicher zur Steuerung des Zugriffs zu den Daten in dem ersten Speicher steuernde erste Steuereinrichtung, die mit den ersten und zweiten Spei chern gekoppelt ist, und
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden Puffer, der mit dem ersten Speicher und der ersten Steuerein richtung gekoppelt ist,
wobei die im ersten Speicher gespeicherten Daten zur Anzeige vorbereitet werden.
einen ersten Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten, die für jedes Objekt in angrenzend zugreifbaren Plätzen im ersten Speicher gespeichert sind, wobei der erste Speicher eine un terschiedliche Anzahl von Bits pro Pixel eines jeden der Ob jekte derart speichert, daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl von Plätzen als ein anderes der Objekte speicherbar ist,
einen Attribute für jedes der Objekte speichernden zwei ten Speicher,
eine die Attribute aus dem zweiten Speicher zur Steuerung des Zugriffs zu den Daten in dem ersten Speicher steuernde erste Steuereinrichtung, die mit den ersten und zweiten Spei chern gekoppelt ist, und
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden Puffer, der mit dem ersten Speicher und der ersten Steuerein richtung gekoppelt ist,
wobei die im ersten Speicher gespeicherten Daten zur Anzeige vorbereitet werden.
2. Videoanzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der erste Speicher zur Speicherung von Informationen
vorgesehen ist, welche die Anzahl von Bits pro Pixel von Daten
darstellen, die im ersten Speicher für jedes der Pixel gespei
chert sind.
3. Videoanzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste Speicher eine Vielzahl von seriellen
Ausgabewörtern für jede an den ersten Speicher angelegte
Adresse liefert.
4. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß eine zentrale Recheneinheit (CPU)
mit dem ersten Speicher derart gekoppelt ist, daß sie zu dem
ersten Speicher Zugriff nehmen kann, und daß dieser Zugriff
der CPU asynchron zum Zugriff der ersten Steuereinrichtung zum
ersten Speicher ist.
5. Videoanzeigerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Speicher in einem
einzigen Speicher integriert sind.
6. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch
einen ersten Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten, die für jedes Objekt in benachbart zugreifbaren Plätzen des ersten Speichers gespeichert sind, wobei der erste Speicher eine andere Datenlänge für jede Zeile jedes der Objekte speichert, so daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl der Plätze als ein anderes der Objekte speicherbar ist,
einen zweiten Speicher zur Speicherung von Attributen für jedes der Objekte,
eine die Attribute aus dem zweiten Speicher zur Steuerung des Zugriffs zu den Daten im ersten Speicher steuernde erste Steuereinrichtung, die mit den ersten und zweiten Speichern gekoppelt ist und eine Schaltung zur Bestimmung der Länge der Daten für jede der Zeilen enthält, und
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden Puffer, der mit dem ersten Speicher und der ersten Steuerein richtung gekoppelt ist,
wodurch die in dem ersten Speicher gespeicherten Daten zur Anzeige vorbereitet werden.
einen ersten Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten, die für jedes Objekt in benachbart zugreifbaren Plätzen des ersten Speichers gespeichert sind, wobei der erste Speicher eine andere Datenlänge für jede Zeile jedes der Objekte speichert, so daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl der Plätze als ein anderes der Objekte speicherbar ist,
einen zweiten Speicher zur Speicherung von Attributen für jedes der Objekte,
eine die Attribute aus dem zweiten Speicher zur Steuerung des Zugriffs zu den Daten im ersten Speicher steuernde erste Steuereinrichtung, die mit den ersten und zweiten Speichern gekoppelt ist und eine Schaltung zur Bestimmung der Länge der Daten für jede der Zeilen enthält, und
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden Puffer, der mit dem ersten Speicher und der ersten Steuerein richtung gekoppelt ist,
wodurch die in dem ersten Speicher gespeicherten Daten zur Anzeige vorbereitet werden.
7. Videoanzeigegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß der erste Speicher eine Vielzahl von seriellen Ausga
bewörtern für jede an den ersten Speicher angelegte Adresse
liefert.
8. Videoanzeigegerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine zentrale Recheneinheit (CPU) mit dem ersten
Speicher derart gekoppelt ist, daß sie zu dem ersten Speicher
Zugriff nehmen kann, und daß dieser Zugriff der CPU asynchron
zum Zugriff der ersten Steuereinrichtung zum ersten Speicher
ist.
9. Videoanzeigerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Speicher in einem
einzigen Speicher zusammengefaßt sind.
10. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
eine zentrale Recheneinheit (CPU),
einen ersten Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten, die für jedes Objekt in benachbart zugreifbaren Plätzen im ersten Speicher gespeichert sind, wobei der erste Speicher eine be liebige Größe in Zuordnung zu jedem der Objekte derart hat, daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl der Plätze als ein anderes der Objekte speicherbar ist, und wobei der erste Speicher einen ersten Datenport und einen zweiten Datenport aufweist und eine Vielzahl von seriellen Ausgabewörtern an dem zweiten Port für jede an den ersten Port angelegte Adresse aufweist,
einen die CPU mit dem ersten Speicher koppelnden ersten Bus,
einen Attribute für jedes der Objekte speichernden zwei ten Speicher, der mit der CPU gekoppelt ist, eine die Attribu te aus dem zweiten Speicher aufnehmende erste Steuereinrich tung, welche den Zugriff auf die Daten im ersten Speicher steuert und mit den ersten und zweiten Speichern gekoppelt ist,
einen zweiten Bus, der mit dem zweiten Port des ersten Speichers gekoppelt ist, und
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden ersten Puffer, der mit dem zweiten Bus und mit der ersten Steuereinrichtung gekoppelt ist.
eine zentrale Recheneinheit (CPU),
einen ersten Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten, die für jedes Objekt in benachbart zugreifbaren Plätzen im ersten Speicher gespeichert sind, wobei der erste Speicher eine be liebige Größe in Zuordnung zu jedem der Objekte derart hat, daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl der Plätze als ein anderes der Objekte speicherbar ist, und wobei der erste Speicher einen ersten Datenport und einen zweiten Datenport aufweist und eine Vielzahl von seriellen Ausgabewörtern an dem zweiten Port für jede an den ersten Port angelegte Adresse aufweist,
einen die CPU mit dem ersten Speicher koppelnden ersten Bus,
einen Attribute für jedes der Objekte speichernden zwei ten Speicher, der mit der CPU gekoppelt ist, eine die Attribu te aus dem zweiten Speicher aufnehmende erste Steuereinrich tung, welche den Zugriff auf die Daten im ersten Speicher steuert und mit den ersten und zweiten Speichern gekoppelt ist,
einen zweiten Bus, der mit dem zweiten Port des ersten Speichers gekoppelt ist, und
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden ersten Puffer, der mit dem zweiten Bus und mit der ersten Steuereinrichtung gekoppelt ist.
11. Videoanzeigegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Datenübertragung über den ersten Bus asynchron
mit der Datenübertragung über den zweiten Bus vorgesehen ist.
12. Videoanzeigegerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Speicher in einem
einzigen Speicher integriert sind.
13. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung so
ausgebildet ist, daß sie auf Daten für eine Displayzeile jedes
Objekts zugreift, bevor sie auf Daten für eine andere Display
zeile für die Objekte Zugriff nimmt.
14. Videoanzeigegerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß der Puffer Daten für eine Displayzeile für jedes der
Objekte aufnimmt und eine Videozeile für das Display liefert.
15. Videoanzeigegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
nete, daß zwei Puffer zur Erzeugung einer Doppelpufferung
derart vorgesehen sind, daß eine Videodatenzeile aus einem der
Puffer gelesen wird, wenn der andere der Puffer mit den Daten
aus dem ersten Speicher geladen wird.
16. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Steuereinrichtung zur
Steuerung des Puffers vorgesehen ist und daß die zweite Steu
ereinrichtung mit dem Puffer und der ersten Steuereinrichtung
gekoppelt ist.
17. Videoanzeigegerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß die in dem ersten Speicher gespeicherten Daten Anwei
sungen zur Steuerung der ersten und zweiten Steuereinrichtun
gen enthalten.
18. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die in dem zweiten Speicher für
jedes der Objekte gespeicherten Attribute die Position der
Objekte auf dem Display darstellen.
19. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der im zweiten Speicher
gespeicherten Attribute die relative Positon (Priorität) jedes
der Objekte vom Vordergrund zum Hintergrund der Anzeige dar
stellt.
20. Videoanzeigegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß die Priorität durch die Reihenfolge bestimmt ist, in
der die Attribute für jedes der Objekte in der ersten Steuer
einrichtung gespeichert werden.
21. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die im zweiten Speicher gespei
cherten Attribute die Lage der Daten für jedes der Objekte im
ersten Speicher enthalten.
22. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß eines der im zweiten Speicher für
jedes der Objekte gespeicherten Attribute eine Anweisung für
die im ersten Speicher gespeicherte erste Zeile von Videodaten
ist und daß die Anweisung von der zweiten Steuereinrichtung
interpretiert wird.
23. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten;
einen mit dem Speicher gekoppelten Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige kreuzenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixelda ten erhält,
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Datenzugriffs auf den Speicher derart, daß eine Zeile von Daten für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusammensetzen der Pixeldatenzeile für die Anzeige zu ermöglichen, wobei der Puffer für jedes Pixel der Pixeldaten auch zusätzliche, die Art der in dem Puffer zusammengesetzten Pixeldaten darstellen de Daten speichert, so daß Pixeldaten unterschiedlicher Arten für die Anzeige geeignet zusammensetzbar sind.
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten;
einen mit dem Speicher gekoppelten Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige kreuzenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixelda ten erhält,
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Datenzugriffs auf den Speicher derart, daß eine Zeile von Daten für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusammensetzen der Pixeldatenzeile für die Anzeige zu ermöglichen, wobei der Puffer für jedes Pixel der Pixeldaten auch zusätzliche, die Art der in dem Puffer zusammengesetzten Pixeldaten darstellen de Daten speichert, so daß Pixeldaten unterschiedlicher Arten für die Anzeige geeignet zusammensetzbar sind.
24. Videoanzeigegerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß eine der durch die zusätzlichen Daten dargestellten
Arten von Pixeldaten aus Rot-Grün-Blau-Farbdaten für einen
Farbvideomonitor besteht.
25. Videoanzeigegerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich
net, daß eine andere der durch die zusätzlichen Daten darge
stellten Arten von Pixeldaten ein Hinweis auf eine Farbnach
schlagetabelle ist.
26. Videoanzeigegerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeich
net, daß die zusätzlichen Daten für jedes der Pixel von Pixel
daten aus einem Bit bestehen.
27. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 23 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher eine Vielzahl von
Video-Direktzugriffsspeichern enthält.
28. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 23 bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Daten für jedes der Objekte in
benachbart zugreifbaren Plätzen in dem Speicher gespeichert
sind und daß der Speicher eine willkürliche Unterteilung für
jedes der Objekte derart hat, daß eines der Objekte in einer
anderen Anzahl der Plätze als ein anderes der Objekte spei
cherbar ist.
29. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten;
einen mit dem Speicher gekoppelten Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige kreuzenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixelda ten erhält,
eine Steuereinrichtung, welche den Zugriff auf die Daten in dem Speicher derart steuert, daß eine Zeile von Daten für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusam mensetzen der Pixeldatenzeile für die Anzeige zu ermöglichen,
wobei der Puffer für jedes Pixel der Pixeldaten auch Maskierdaten speichert, welche festlegen, ob Datenpixel für gewisse Objekte in dem Puffer zum Zusammensetzen der Zeile von Pixeldaten zu verwenden sind, wodurch eine Maskierung von Daten erreichbar ist, während die Videodaten zusammengesetzt werden.
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten;
einen mit dem Speicher gekoppelten Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige kreuzenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixelda ten erhält,
eine Steuereinrichtung, welche den Zugriff auf die Daten in dem Speicher derart steuert, daß eine Zeile von Daten für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusam mensetzen der Pixeldatenzeile für die Anzeige zu ermöglichen,
wobei der Puffer für jedes Pixel der Pixeldaten auch Maskierdaten speichert, welche festlegen, ob Datenpixel für gewisse Objekte in dem Puffer zum Zusammensetzen der Zeile von Pixeldaten zu verwenden sind, wodurch eine Maskierung von Daten erreichbar ist, während die Videodaten zusammengesetzt werden.
30. Videoanzeigegerät nach Anspruch 29, dadurch gekennzeich
net, daß die Maskierdaten in dem Speicher als eines der Objek
te speicherbar sind.
31. Videoanzeigegerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeich
net, daß die Maskierdaten ein Bit pro Pixel in dem Puffer
enthalten.
32. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 29 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher eine Vielzahl von
Video-Direktzugriffsspeichern enthält.
33. Videoanzeigegerät nach einem der Ansprüche 29 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die Daten für jedes der Objekte in
kontinuierlich zugreifbaren Plätzen im Speicher abgelegt sind
und daß der Speicher eine willkürliche Unterteilung für jedes
der Objekte derart hat, daß eines der Objekte in einer anderen
Anzahl von Speicherplätzen als ein anderes der Objekte spei
cherbar ist.
34. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für ein Display darstellenden Daten,
einen Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für das Display schneidenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Pixeldatenzeile aufnimmt, und der mit dem Speicher gekoppelt ist, und
eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Zugriffs auf die Daten im Speicher derart, daß eine Datenzeile für jedes der Objekte zum Ermöglichen eines Zusammensetzens der Zeile von Pixeldaten für das Display in den Puffer einlesbar ist, wobei der Puffer eine Vielzahl von durch die Steuereinrichtung gleichzeitig adressierbaren Zellen enthält, die jeweils zur Aufnahme von Daten aus dem Speicher über mehrere Datenleitun gen geeignet gekoppelt sind und eine Speicherung der Pixelda ten für eine Vielzahl von beabstandeten Pixeln derart bewir ken, daß von dem Speicher über die Datenleitungen übertragene Daten gleichzeitig in die Zelle für einen Block von benachbar ten Pixeln einlesbar sind.
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für ein Display darstellenden Daten,
einen Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für das Display schneidenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Pixeldatenzeile aufnimmt, und der mit dem Speicher gekoppelt ist, und
eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Zugriffs auf die Daten im Speicher derart, daß eine Datenzeile für jedes der Objekte zum Ermöglichen eines Zusammensetzens der Zeile von Pixeldaten für das Display in den Puffer einlesbar ist, wobei der Puffer eine Vielzahl von durch die Steuereinrichtung gleichzeitig adressierbaren Zellen enthält, die jeweils zur Aufnahme von Daten aus dem Speicher über mehrere Datenleitun gen geeignet gekoppelt sind und eine Speicherung der Pixelda ten für eine Vielzahl von beabstandeten Pixeln derart bewir ken, daß von dem Speicher über die Datenleitungen übertragene Daten gleichzeitig in die Zelle für einen Block von benachbar ten Pixeln einlesbar sind.
35. Videoanzeigegerät nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich
net, daß jede der Zellen einen der Speicherung von Daten für
jedes der Pixel zugeordneten Komparator zum Vergleichen von
Adreßsignalen aus der Steuereinrichtung mit gespeicherten
Werten aufweist, um festzustellen, ob Daten aus dem Datenbus
in die Zellen geschrieben werden sollen.
36. Videoanzeigegerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeich
net, daß der gespeicherte Wert die Pixelposition in einer
Videozeile darstellt.
37. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für eine Anzeige darstellenden Daten,
einen Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige schneidenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixeldaten erhält, und der mit dem Speicher gekoppelt ist, und
eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Zugriffs auf die Daten im Speicher derart, daß eine Datenzeile für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusammensetzen der Pixeldatenzeile für die Anzeige zu ermöglichen, wobei der Puffer für jedes der Pixel der Pixeldaten Rechenmit tel zur Durchführung einer Rechnung auf der Basis der Position des Pixels in der Zeile enthält.
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für eine Anzeige darstellenden Daten,
einen Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige schneidenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixeldaten erhält, und der mit dem Speicher gekoppelt ist, und
eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Zugriffs auf die Daten im Speicher derart, daß eine Datenzeile für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusammensetzen der Pixeldatenzeile für die Anzeige zu ermöglichen, wobei der Puffer für jedes der Pixel der Pixeldaten Rechenmit tel zur Durchführung einer Rechnung auf der Basis der Position des Pixels in der Zeile enthält.
38. Videoanzeigegerät nach Anspruch 37, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen der Steuereinrichtung und dem Puffer ein
Adreßbus angeordnet ist und daß die Rechenmittel auf Signalen
basieren, die an diesen Bus angelegt sind.
39. Videoanzeigegerät nach Anspruch 37 oder 38, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rechenmittel einen Vergleich ausführen.
40. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten,
einen mit dem Speicher gekoppelten Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige schneidenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixelda ten erhält, und
eine Steuereinrichtung, welche den Zugriff auf die Daten im Speicher derart steuert, daß eine Zeile von Daten für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusammenset zen der Zeile von Pixeldaten für die Anzeige zu ermöglichen, wobei der Puffer für jedes der Pixel der Pixeldaten Rechenmit tel zur Durchführung einer Rechnung auf der Basis von im Puf fer gespeicherten Informationen enthält und die Informationen für jedes der Pixel gespeichert sind.
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für die Anzeige darstellenden Daten,
einen mit dem Speicher gekoppelten Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige schneidenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixelda ten erhält, und
eine Steuereinrichtung, welche den Zugriff auf die Daten im Speicher derart steuert, daß eine Zeile von Daten für jedes der Objekte in den Puffer eingelesen wird, um das Zusammenset zen der Zeile von Pixeldaten für die Anzeige zu ermöglichen, wobei der Puffer für jedes der Pixel der Pixeldaten Rechenmit tel zur Durchführung einer Rechnung auf der Basis von im Puf fer gespeicherten Informationen enthält und die Informationen für jedes der Pixel gespeichert sind.
41. Videoanzeigegerät nach Anspruch 40, dadurch gekennzeich
net, daß die gespeicherte Information programmierbar ist.
42. Videoanzeigegerät nach Anspruch 40 oder 41, gekennzeich
net durch die Verwendung der gespeicherten Information zum
Maskieren.
43. Videoanzeigegerät gekennzeichnet durch:
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für eine Anzeige darstellenden Daten;
einen Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige kreuzenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixeldaten erhält,
einen den Speicher mit dem Puffer verbindenden Datenbus, eine Steuereinrichtung, welche den Zugriff auf die Daten im Speicher derart steuert, daß eine Datenzeile für jedes der Objekte in den Puffer über den Bus eingeschrieben wird, um ein Zusammensetzen der Zeile von Pixeldaten für die Anzeige zu ermöglichen,
einen den Puffer mit der Steuereinrichtung verbindenden Adreßbus,
wobei der Puffer eine Vielzahl von Zellen jeweils mit einer Vielzahl vorgegebener Pixelspeichermittel zur Speicherung von Daten für ein Pixel enthält und jedem der Pixelspeichermittel Rechenmittel zugeordnet sind, die mit dem Adreßbus zum Ver gleich von Signalen auf dem Adreßbus mit der entsprechenden Pixelposition in der Zeile gekoppelt sind und die Speicherung von Daten in den Speichermitteln aus dem Datenbus auf der Basis der Ergebnisse dieses Vergleichs selektiv ermöglichen.
einen Speicher zur Speicherung von eine Vielzahl von Objekten für eine Anzeige darstellenden Daten;
einen Puffer, der eine Zeile von Pixeldaten für alle die Zeile für die Anzeige kreuzenden Objekte zusammensetzt, bevor er eine andere Zeile von Pixeldaten erhält,
einen den Speicher mit dem Puffer verbindenden Datenbus, eine Steuereinrichtung, welche den Zugriff auf die Daten im Speicher derart steuert, daß eine Datenzeile für jedes der Objekte in den Puffer über den Bus eingeschrieben wird, um ein Zusammensetzen der Zeile von Pixeldaten für die Anzeige zu ermöglichen,
einen den Puffer mit der Steuereinrichtung verbindenden Adreßbus,
wobei der Puffer eine Vielzahl von Zellen jeweils mit einer Vielzahl vorgegebener Pixelspeichermittel zur Speicherung von Daten für ein Pixel enthält und jedem der Pixelspeichermittel Rechenmittel zugeordnet sind, die mit dem Adreßbus zum Ver gleich von Signalen auf dem Adreßbus mit der entsprechenden Pixelposition in der Zeile gekoppelt sind und die Speicherung von Daten in den Speichermitteln aus dem Datenbus auf der Basis der Ergebnisse dieses Vergleichs selektiv ermöglichen.
44. Videoanzeigegerät, gekennzeichnet durch:
eine zentrale Recheneinheit (CPU),
einen mit der CPU gekoppelten ersten Speicher zur Spei cherung von eine Vielzahl von Objekten für eine Anzeige dar stellenden Daten, wobei die Daten für jedes Objekt in benach bart zugreifbaren Plätzen im ersten Speicher gespeichert sind und der erste Speicher eine willkürliche Größe für jedes der Objekte hat, so daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl von Plätzen als ein anderes der Objekte speicherbar ist,
einen mit der CPU gekoppelten zweiten Speicher zur Spei cherung von Attributen für jedes der Objekte,
eine mit den ersten und zweiten Speichern gekoppelte erste Steuereinrichtung zur Aufnahme der Attribute aus dem zweiten Speicher und zur Steuerung des Zugriffs auf die Daten im ersten Speicher,
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden ersten Puffer, der mit dem ersten Speicher und der ersten Steuereinrichtung gekoppelt ist und Daten für eine Zeile der Anzeige aufnimmt, und
einen mit dem ersten Puffer gekoppelten zweiten Puffer zur zeilenweisen Aufnahme vollständiger Videozeilen aus dem ersten Puffer und zur Speicherung eines Datenrahmens für die Anzeige.
eine zentrale Recheneinheit (CPU),
einen mit der CPU gekoppelten ersten Speicher zur Spei cherung von eine Vielzahl von Objekten für eine Anzeige dar stellenden Daten, wobei die Daten für jedes Objekt in benach bart zugreifbaren Plätzen im ersten Speicher gespeichert sind und der erste Speicher eine willkürliche Größe für jedes der Objekte hat, so daß eines der Objekte in einer anderen Anzahl von Plätzen als ein anderes der Objekte speicherbar ist,
einen mit der CPU gekoppelten zweiten Speicher zur Spei cherung von Attributen für jedes der Objekte,
eine mit den ersten und zweiten Speichern gekoppelte erste Steuereinrichtung zur Aufnahme der Attribute aus dem zweiten Speicher und zur Steuerung des Zugriffs auf die Daten im ersten Speicher,
einen die Daten aus dem ersten Speicher aufnehmenden ersten Puffer, der mit dem ersten Speicher und der ersten Steuereinrichtung gekoppelt ist und Daten für eine Zeile der Anzeige aufnimmt, und
einen mit dem ersten Puffer gekoppelten zweiten Puffer zur zeilenweisen Aufnahme vollständiger Videozeilen aus dem ersten Puffer und zur Speicherung eines Datenrahmens für die Anzeige.
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