KR0123276B1 - 하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법 - Google Patents

하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법

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KR0123276B1 KR1019940033079A KR19940033079A KR0123276B1 KR 0123276 B1 KR0123276 B1 KR 0123276B1 KR 1019940033079 A KR1019940033079 A KR 1019940033079A KR 19940033079 A KR19940033079 A KR 19940033079A KR 0123276 B1 KR0123276 B1 KR 0123276B1
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Abstract

본 발명은 개인용 컴퓨터(PC)상에서의 스크롤(scroll) 방법을 하드웨어로 구현하여 1~512라인까지의 화면이동을 상/하, 좌/우 관계없이 빠른 속도로 스크롤할 수 있도록 한 하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 기존 모니터에 사용되는 스크롤 방법은 중앙처리장치(CPU) 내부에서 어셈블리 언어의 명령어를 이용하여 소프트웨어(S/W)적인 방법으로 처리하거나, 그래픽 기능 가운데서 적절한 페이지(page)모드를 선택하여 스크롤 기능을 수행하므로서, 로우 스피드 클럭(low speed clock)을 사용하거나 그래픽 그림을 스크롤 할 때는 속도가 현저하게 저하되어 사용시 불편함을 느끼는 문제점이 있는 바, 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 비디오 램으로부터 읽혀지는 데이타들의 번지를 원하는 스크롤 번지만큼 변경시켜 적어도 2프레임 안에서 스크롤 기능이 가능하도록 한 스크롤 장치 및 그 방법을 제공하여 소프트웨어적으로 실행하던 화면의 스크롤 기능을 하드웨어적으로 구현하므로써, 1~512라인까지의 원하는 스크롤 사이즈 만큼을 1/60 프레임의 속도로 화면 이동시킬 수 있어 스크롤 속도를 현저히 향상시키는 효과가 있다.

Description

하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법
제1도는 본 발명의 전반적인 구성도.
제2도는 제1도 스크롤 제어기의 세부 구성도.
제3도는 제2도 스크롤 모드 제어기의 실시도.
제4도는 파이포에 데이타가 존재하지 않을 경우 스크롤 동작 상태를 나타내는 타이밍도.
제5도는 파이포에 데이타가 존재할 경우 스크롤 동작 상태를 나타내는 타이밍도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 레지스터부 11 : 데이타 레지스터
12 : 수평 어드레스 레지스터 13 : 수직 어드레스 레지스터
14 : 수평 스크롤 레지스터 15 : 수직 스크롤 레지스터
20 : 파이포 30 : 음극선관 제어기
40 : 그래픽 처리기 50 : 메모리 제어기
60 : 스크롤 제어기 61 : 스크롤 모드 제어기
61-1 : 제1디-플립플롭 61-2, 61-4 : 인버터
61-3 : JK-플립플롭 61-5 : 버퍼
61-6 : 제2디-플립플롭 61-7 : 제3-디플립플롭
62 : 제1가산기 63 : 제2가산기
64 : 제1먹스 65 : 제2먹스
70 : 메모리
본 발명은 하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히 개인용 컴퓨터(PC)상에서의 스크롤(scroll)방법을 하드웨어로 구현하여 1~152라인까지의 화면이동을 상/하, 좌/우 관계없이 빠른 속도로 스크롤 할 수 있도록 한 하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 모니터에서 사용되는 스크롤 방법은 중앙처리장치(CPU) 내부에서 어셈블리 언어의 명령어를 이용하여 소프트웨어(S/W)적인 방법으로 처리하거나, 그래픽 기능 가운데서 적절한 페이지(page)모드를 선택하므로서 스크롤 기능을 수행하였는 바, 이와 같은 방법은 로우 스피드 클럭(low speed clock)을 사용하거나 그래픽 그림을 스크롤 할때는 속도가 현저하게 저하되어 사용시 불편함을 느끼는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 하드웨어적으로 스크롤 기능이 수행되도록 하여 그 속도를 향상시켰는 바, 이는 모니터에 주사되는 데이타의 양이 초당 60프레임 이상으로 뿌려지고 있음에 근거를 두어 비디오 램으로부터 읽혀지는 데이타들의 번지를 원하는 스크롤 번지만큼 변경시켜 적어도 2프레임 안에서 스크롤 기능이 가능하도록 한 스크롤 장치 및 그 방법을 제공함을 특징으로 한다.
즉, 중앙처리장치(CPU)에 의해 구동되는 데이타 레지스터, 수평 어드레스 레지스터, 수직 어드레스 레지스터, 수평 스크롤 레지스터 및, 수직 스크롤 레지스터로 이루어진 레지스터부와; 상기 레지스터부에서 출력되는 데이타를 잠시 순차적으로 저장하는 파이포(FIFO)와; 수직동기신호(v_sync)를 출력하여 화면을 제어하는 음극선관(Cathode-Ray Tube : CRT)제어기와; 각종 그래픽 기능을 수행하는 그래픽 처리기와; 상기 파이포로부터 데이타 컨태인(d_c)신호를 입력받아 메모리로 각종 신호(ras,cas,oe,we,page)를 출력하는 메모리 제어기와; 상기 각 부에서 출력되는 신호를 입력받아 메모리 측에는 수평 어드레스 신호와 수직 어드레스 신호를 출력하고, 중앙처리장치 측에는 레디(RDY)신호를 출력하여 화면 스크롤을 제어하는 스크롤 제어기 및; 데이타를 저장하는 메모리로 구성되는 장치를 사용하고, 데이타를 메모리에 저장하거나 읽어들일 때 화면 스크롤을 할시 수평 스크롤 레지스터와 수직 스크롤 레지스터에 원하는 스크롤 라인 수만큼 화면 이동값을 저장시킨 후, 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 액티브시키고, 이어 음극선관 제어기에서 출력되는 수직동기(v_sync)신호에 의해 프레임 단위로 스크롤 여부를 검증하여 기존 어드레스와 스크롤 어드레스를 각각 더하여 최종적으로 스크롤 할 수평 어드레스 및 수직 어드레스를 출력하는 스크롤 제어기를 동작시켜 모니터에 리프레쉬(refresh)하는 메모리 번지의 영역을 변경시키므로서 스크롤 속도를 향상시키는 하드웨어적인 스크롤 방법을 사용하는 것이다.
이하 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 전반적인 구성은 제1도에서 도시한 바와 같이, 중앙처리장치(CPU)에 의해 구동되는 레지스터부(10)와; 상기 레지스터부(10)에서 출력되는 데이타를 잠시 순차적으로 저장하는 파이포(FIFO)(20)와; 수직동기신호(v_sync)를 출력하며 화면을 제어하는 음극선관(Cathode-Ray Tube : CRT)제어기(30)와; 각종 그래픽 기능을 수행하는 그래픽 처리기(40)와; 상기 파이포(20)로부터 데이타 컨태인(d_c)신호를 입력 받아 메모리(70)로 각종 신호(ras,cas,oe,we,page)를 출력하는 메모리 제어기(50)와; 상기 각 부에서 출력되는 신호를 입력받아 메모리(70)측에는 수평 어드레스신호와 수직 어드레스신호를 출력하고, 중앙처리장치측에는 레디(RDY)신호를 출력하여 화면 스크롤을 제어하는 스크롤 제어기(60) 및; 데이타를 저장하는 메모리(70)로 구성된다.
상기에서 레지스터부(10)는 데이타를 저장하는 데이타 레지스터(11)와; 수평 어드레스를 저장하는 수평 어드레스 레지스터(12)와; 수직 어드레스를 저장하는 수직 어드레스 레지스터(13); 수평 스크롤 라인 데이타를 저장하는 수평 스크롤 레지스터(14) 및; 수직 스크롤 라인 데이타를 저장하는 수직 스크롤 레지스터(15)로 이루어지며, 위에서 보는 바와 같이 데이타 레지스터(11), 수평 어드레스 레지스터(12) 및 수직 어드레스 레지스터(13)는 데이타를 메모리(70)에 쓰거나, 또는 메모리에서 읽어낼때 사용하는 레지스터이고, 수평 스크롤 레지스터(14)와 수직 스크롤 레지스터(15)는 화면 스크롤시 사용되는 레지스터이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
레지스터부(10)의 각 레지스터(11~15)의 구동은 중앙처리장치(도면에는 도시하지 않음)의 입출력 포트(I/O port)를 사용 즉, 아웃(out) 명령어를 사용하여 처리하며, 이중 사용자가 레지스터(11,12,13)를 사용하여 데이타를 메모리(70)에 저장하고자 할 때 즉, 라이트(write)하고자 할 때의 동작을 보면, 입력된 데이타는 라이트(wr)신호에 따라 일단 파이포(20)에 순차적으로 저장되고, 이어 상기 파이포(20)에서 출력되는 데이타 컨태인(d_c)신호의 상태에 따라 메모리 제어기(50)의 출력인에이블(output enable : oe)신호와 라이트인에이블(write enable)신호에 의해 메모리(70)가 쓰기 상태가 될 때 파이포(20)에 저장된 데이타는 순차적으로 파이포(20)에서 출력되어 그래픽 처리기(40)에서 그래픽 기능에 해당하는 기능을 수행한 후 메모리(70)에 라이트된다.
상기와 같이 노멀(normal)한 상태를 수행하는 도중에는 음극선관 제어기(30)의 제어에 의해 일정한 메모리 영역의 데이타를 초당 60프레임 이상의 속도로 모니터에 주사하게 되는데, 이와 같은 상태에서 모니터의 화면 데이타를 1라인 이상 상/하 또는 좌/우로 이동시키고자 하는 경우에는 수평, 수직 스크롤 레지스터(14,15)에 원하는 라인 수만큼의 화면 이동값을 저장시킨 후, 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 액티브 시키면, 음극선관 제어기(30)에서 출력되는 수직동기(v_sync)신호에 의해 스크롤 제어기(60)는 프레임 단위로 스크롤 여부를 검증하여 기존 어드레스와 스크롤 어드레스를 각각 더하여 결과적으로 스크롤 할 수평 어드레스와 수직 어드레스를 출력하며, 이로써 화면은 사용자의 요구에 맞게 스크롤된다.
이때 상기에서 스크롤 모드 라이트(sw_wr)신호는 중앙처리장치의 라이트 신호인데 파이포(20)에 입력되는 그래픽 또는 텍스트(text)데이타를 처리하는 라이트(wr)신호와 구별되며, 스크롤 기능만을 위해 중앙처리장치의 입출력 포트(I/O port) 어드레스와 조합된 스크롤 전용 라이트 신호이다.
제2도는 상기 제1도에 도시한 스크롤 제어기(60)의 세부 구성도로, 각종 신호(d_c,sm_wr,v_sync)를 입력받아 파이포(20)에 미리 데이타가 들었을 경우 중앙처리장치로 레디(RDY)신호를 출력하고, 각 먹스(64,65)로 스크롤 셀렉터(scroll_select : s_s)신호를 출력하는 스크롤 모드 제어기(61)와; 스크롤 수평 어드레스(s_h)와 라이트 수평 어드레스(w_r)를 입력받아 가산하는 제1가산기(62)와; 라이트 수직 어드레스(w_v)와 스크롤 수직 어드레스(s_v)를 입력받아 가산하는 제2가산기(63)와; 상기 스크롤 모드 제어기(61)에서 출력되는 스크롤 셀렉터(s_s)신호와 라이트 수평 어드레스(w_h)신호 및 제1가산기(62)에서 출력된 신호를 입력받아 최종 수평 어드레스를 출력하는 제1먹스(64) 및; 상기 스크롤 모드 제어기(61)에서 출력되는 스크롤 셀렉터(s_s)신호와 라이트 수직 어드레스(w_v)신호 및 제2가산기(63)에서 출력된 신호를 입력 받아 최종 수직 어드레스를 출력하는 제2먹스(65)로 구성되며, 상기에서 언급된 데이타 컨태인)(data_content : d_c)신호는 파이포(20)내에 저장된 데이타의 유/무를 나타내는 신호이다.
제3도는 상기 제2도의 구성 중 스크롤 모드 제어기(61)를 설계한 한 실시예로, 데이타 컨태인(d_c)신호와 인버터(61-2)를 통과한 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 입력받아 중앙처리장치로 레디(RDY)신호를 출력하는 제1디-플립플롭(61-1)과; 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 입력받아 스크롤 플래그(sm_flag)신호를 출력하는 JK-플립플롭(61-3)과; 인버터(61-4)를 통과한 데이타 컨태인(d_c)신호를 입력받아 제1디-플립플롭(61-1)에 버퍼(61-5)를 거쳐 클리어 신호를 제공하여, 이 클리어 신호를 다시 피드백하여 받아들이는 제2디-플립플롭(61-6) 및; 수직동기(v_sync)신호와 상기 JK-플립플롭(61-3)에서 출력된 스크롤 모드 플래그(sm_flag)신호를 입력받아 스크롤 셀렉트(s_s)신호를 출력하는 제3디-플립플롭(61-7)로 구성되며, 도면에 표기된 CP단자는 클럭(clock)입력단자를 나타내고, QN단자는 출력값의 반전된 값을 출력하는 단자를 나타내며, CDN단자는 클리어(clear)입력단자를 나타낸다.
상기와 같이 구성된 스크롤 제어기(60)의 동작 설명을 제4도 및 제5도에 도시한 타이밍도를 들어 설명하면 다음과 같다.
제4도는 스크롤 모드로 들어가기 직전 파이포(20)에 노말(normal)한 경우의 데이타가 저장되어 있지 않을 경우 스크롤하는 동작을 나타내는 타이밍도로, 데이타 컨태인(d_c)신호는 일직선으로 나타나며, 곧바로 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호가 액티브되어 스크롤 모드 플래그(sm_flag)신호를 액티브시킨다. 이렇게 액티브된 스크롤 모드 플래그(sm_flag)신호는 화면단위의 동기신호인 수직동기(v_sync)신호의 라이징 에지(rising edge)에서 스크롤 셀렉트(s_s)신호를 최종적으로 액티브시키며, 이 신호(s_s)에 의해 노말 어드레스가 스크롤 어드레스로 변환되어 메모리에 입력되고, 다음 프레임부터는 수평, 수직 스크롤 레지스터(14,15)에 지정된 값만큼 이동되어 화면을 디스플레이한다.
제5도는 파이포(20)에 노말한 데이타 및 스크롤 데이타가 들어있을 경우 스크롤 하는 동작을 나타내는 타이밍도로, 이때는 저장되어 있는 데이타가 모두 메모리(70)에 기억될때까지 기다려야 한다. 그렇지 않으면 이 데이타는 다른 메모리 번지에 저장되어 원치않는 결과를 유발하기 때문이다. 따라서 파이포(20)에 데이타가 있을시 스크롤 모드로 변환할 경우에는 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호의 폴링 에지(falling edge)에서 중앙처리장치에 레디(RDY)신호를 입력시켜 잠시 대기하게 한다. 물론 이 대기시간은 매우 짧으므로 중앙처리장치의 효율성과는 상관이 없다. 이에 따라 데이타가 모두 메모리(70)에 기억되었을 때 데이타 컨태인(d_c)신호는 인액티브되고, 이어서 레디(RDY)신호도 인액티브된다. 이와 같이 되면 중앙처리장치는 계속해서 중앙처리장치 사이클을 수행하며, 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 동작시킬 수 있다. 상기와 같이 하여 최종적으로 생성된 스크롤 셀렉터(s_s)신호는 파이포(20)에 데이타가 저장되어 있지 않을 경우와는 달리 최악의 경우 1프레임정도 늦게 생성할 수 있으나, 이 순간은 극히 짧은 순간(1/60프레임)이므로 무시할 수 있다.
아울러 상기와 같이 동작하는 하드웨어적인 스크롤 장치를 비디오 그래픽 어댑터(Video Graphic Adapter : AGA) 또는 그래픽 관련 칩에 내장하여 설계시 칩의 실용 가치를 높일 수 있으며, 모니터와 관련되는 모든 분야에 적용시킬 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 소프트웨어적으로 실행하던 화면의 스크롤 기능을 하드웨어적으로 구현하여, 최종 화면단위의 프레임 번지를 변경시키는 방법을 사용하므로써, 1~512라인까지의 원하는 스크롤 사이즈 만큼을 1/60프레임의 속도로 화면 이동시킬 수 있어 스크롤 속도를 현저히 향상시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 모니터의 화면을 스크롤 하는 장치에 있어서, 중앙처리장치(CPU)에 의해 구동되는 레지스터부(10)와; 상기 레지스터부(10)에서 출력되는 데이타를 잠시 순차적으로 저장하는 파이포(FIFO)(20)와; 수직동기신호(v_sync)를 출력하며 화면을 제어하는 음극선관(Cathode-Ray Tude : CRT)제어기(30)와; 각종 그래픽 기능을 수행하는 그래픽 처리기(40)와; 상기 파이포(20)로부터 데이타 컨태인(d_c)신호를 입력받아 메모리(70)로 각종 신호(ras,cas,oe,we,page)를 출력하는 메모리 제어기(50)와; 상기 각 부에서 출력되는 신호를 입력받아 메모리(70)측에는 수평 어드레스신호와 수직 어드레스신호를 출력하고, 중앙처리장치측에는 레디(RDY)신호를 출력하여 화면 스크롤을 제어하는 스크롤 제어기(60) 및 ; 데이타를 저장하는 메모리(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하드웨어적인 스크롤 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크롤 제어기(60)는 각종 신호(d_c,sm_wr,v_sync)를 입력받아 파이포(20)에 미리 데이타가 들어있을 경우 중앙처리장치로 레디(RDY)신호를 출력하고, 각 먹스(64,65)로 스크롤 셀렉터(s_s)신호를 출력하는 스크롤 모드 제어기(61)와; 스크롤 수평 어드레스(s_h)와 라이트 수평 어드레스(w_r)를 입력받아 가산하는 제1가산기(62)와; 라이트 수직 어드레스(w_v)와 스크롤 수직 어드레스(s_v)를 입력받아 가산하는 제2가산기(63)와; 상기 스크롤 모드 제어기(61)에서 출력되는 스크롤 셀렉터(s_s)신호와 라이트 수평 어드레스(w_h)신호 및 제1가산기(62)에서 출력된 신호를 입력받아 최종 수평 어드레스를 출력하는 제1먹스(64) 및; 상기 스크롤 모드 제어기(61)에서 출력되는 스크롤 셀렉터(s_s)신호와 라이트 수직 어드레스(w_v)신호 및 제2가산기(63)에서 출력된 신호를 입력받아 최종 수직 어드레스를 출력하는 제2먹스(65)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하드웨어적인 스크롤 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스크롤 모드 제어기(61)는 데이타 컨태인(d_c)신호와 인버터(61-2)를 통과한 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 입력받아 중앙처리장치로 레디(RDY)신호를 출력하는 제1디-플립플롭(61-1)과; 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 입력받아 스크롤 플래그(sm_flag)신호를 출력하는 JK-플립플롭(61-3)과; 인버터(61-4)를 통과한 데이타 컨태인(d_c)신호를 입력받아 제1디-플립플롭(61-1)에 버퍼(61-5)를 거쳐 클리어 신호를 제공하며, 이 클리어 신호를 다시 피드백하여 받아들이는 제2디-플립플롭(61-6) 및 ; 수직동기(v_sync)신호와 상기 JK-플립플롭(61-3)에서 출력된 스크롤 모드 플래그(sm_flag)신호를 입력받아 스크롤 셀렉트(s_s)신호를 출력하는 제3디-플립플롭(61-7)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하드웨어적인 스크롤 장치.
  4. 모니터의 화면을 스크롤 하는 방법에 있어서, 데이타를 메모리(70)에 저장하거나 읽어들일 때 화면 스크롤을 할시 수평 스크롤 레지스터(14)와 수직 스크롤 레지스터(15)에 원하는 스크롤 라인 수만큼의 화면 이동값을 저장시킨 후, 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 액티브시키고, 이어 음극선관 제어기(30)에서 출력되는 수직동기(v_sync)신호에 의해 프레임 단위로 스크롤 여부를 검증하여 기존 어드레스와 스크롤 어드레스를 각각 더하여 최종적으로 스크롤 할 수평 어드레스 및 수직 어드레스를 출력하는 스크롤 제어기(30)를 동작시켜 모니터에 리프레쉬하는 메모리 번지의 영역을 변경시키므로서 스크롤 속도를 향상시키는 하드웨어적인 스크롤 방법.
  5. 제4항에 있어서, 스크롤 여부를 검증하는 방법으로 파이포(20)에 저장된 데이타가 존재하지 않을 경우 스크롤 하는 방법은 데이타 컨태인(d_c)신호에 따라 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호가 액티브되고, 이어 스크롤 모드 플래그(sm_flag)가 액티브 되면, 이 신호(sm_flag)는 화면단위의 동기신호인 수직동기(v_sync)신호의 라이징 에지(rising edge)에서 스크롤 셀렉트(s_s) 신호를 최종적으로 액티브시키고, 상기 액티브된 신호(s_s)에 따라 노말 어드레스가 스크롤 어드레스로 변환되어 메모리(70)에 입력되며, 그 다음 프레임부터는 수평 스크롤 레지스터(14)와 수직 스크롤 레지스터(15)에 지정된 값만큼 화면 스크롤이 되는 하드웨어적인 스크롤 방법.
  6. 제4항에 있어서, 스크롤 여부를 검증하는 방법으로 파이포(20)에 저장된 데이타가 존재할 경우 스크롤하는 방법은 파이포(20)에 미리 저장되어 있는 데이타를 메모리(70)에 라이트 할 수 있도록 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호의 폴링 에지(falling edge)에서 중앙처리장치에 레디(RDY)신호를 입력시켜 잠시 대기하게 한 후, 데이타가 메모리(70)에 모두 라이트되면, 이에 따라 데이타 컨태인(d_c)신호는 인액티브되고, 레디(RDY)신호도 인액티브되어 스크롤 모드 라이트(sm_wr)신호를 동작시키며, 상기 신호(sm_wr)의 액티브 상태에 따라 스크롤 셀렉트(s_s)신호가 최종적으로 액티브 되어 수평 스크롤 레지스터(14)와 수직 스크롤 레지스터(15)에 지정된 값만큼 화면 스크롤이 되는 하드웨어적인 스크롤 방법.
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KR1019940033079A KR0123276B1 (ko) 1994-12-07 1994-12-07 하드웨어적인 스크롤 장치 및 그 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9164884B2 (en) 2011-11-02 2015-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Display controller and display device including the same

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KR960024865A (ko) 1996-07-20

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