DD208499A3

DD208499A3 - Mehrdimensionaler paralleler speicher

Info

Publication number: DD208499A3
Application number: DD82244274A
Authority: DD
Inventors: Burghard Rebel; Michael Goessel
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1982-10-26
Filing date: 1982-10-26
Publication date: 1984-05-02
Also published as: JPS59132055A; US4570236A

Abstract

Der erfindungsgemaesse Speicher ist einsetzbar in der digitalen Informationsverarbeitung, insbesondere der digitalen Bildverarbeitung und dient der Verbesserung der Zugriffsmoeglichkeiten zu Bildern, die mit Hochleistungsprozessoren verarbeitet werden. Die Adressberechnungsschaltung soll mit kleinen Wortbreiten auskommen und Zugriffe in allen zu den Speicherfunktionen konfliktfreien flaechenhaften, raeumlichen und geradenfoermigen Fenstern gestatten. Die erfindungsgemaesse Adressberechnungsschaltung benoetigt nu die Koordinatenaenderungen gegenueber dem vorangegangenen fenster und die Kennzeichnung des Fensters. Die Adressberechnung erfolgt rekursiv.

Description

L /

Mehrdimensionaler paralleler Speicher Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft das Gebiet der digitalen Informaticn3-verarbeitung, insbesondere der digitalen Bildverarbeitung und dient der Verbesserung der Zugriffsmöglichkeiten zu Bildern, dis mit Hochleistungsprozessoren verarbeitet werden sollen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Durch die hohen Rechenleistungen, die bei der Verarbeitung von Bildern erforderlich sind, werden für die digitale Bildverarbeitung oft extrem schnelle Spezialrechner eingesetzt, Diese erfordern sowohl große Speichereinheiten für Ausgangsdaten, Zwischenergebnisse und Resultate der Verarbeitung, als auch einen sehr schnellen Zugriff zu diesen Speichern, wobei die nötigen Zugriffszeiten in der Regel stets kleiner sind als die Zugriffszeiten von verfügbaren Speicherbauelementen* In den modernen Verarbeitungseinheiten wird dieser Wiederspruch dadurch gelöst, daß die Speichereinheiten eine hohe Parallelität aufweisen«

Bei parallelen Speichern werden dabei beispielsweise in einem Zugriffszyklus mehrere Speicherbauelernente und damit mehrere Speicherplätze angesprochen. Enthält jeder Speicherplatz einen Bildpunkt eines Bildes, stehen damit gleichzeitig mehrere Bildpunkte am Ausgang der Anordnung zur Verfugung bzw, werden mehrere Bildpunkte gleichzeitig in die Speicheranordnung geschrieben.

Die effektive Zykluszeit, bezogen auf einen Bildpunkt, verringert sich damit um die Anzahl der parallel angeordneten Speicherbauelemente« Zweckmäßigerweise werden in solchen Speichern diejenigen Bildpunkte parallel angeordnet, die vom Rechner in einem Verarbeitungsschritt gleichzeitig benötigt werden, bzw. im Ergebnis eines Rechnerschrittes gleichzeitig vorliegen. Es gibt mehrere solcher Formen von Bildsegmenten« Diese Segmentformen müssen damit auch die Zugriffsformen eines parallelen Speichers sein« Die Realisierung solchr Zugriffsformen erfordert erstens, daß die Bildpunkte, die parallel

-2- - IhA I I 4 1

angesprochen (adressiert) werden sollen, in verschiedenen Speicherbauelementen liegen und zweitens, daß die Ermittlung der für jedes Bauelement erforderlichen Adresse mit vertretbarem Aufwand an arithmetisch-logischen Funktionseinheiten erfolgen kann.

Bekannte technische Lösungen erlauben den parallelen Zugriff zu allen mehrdimensionalen Geraden in einem mehrdimensionalen Raster, Die Anzahl der Speicherelemente ist dabei eine Primzahl, im 2-dimensionalen Fall größer gleich 5, im 3-dimensionalen Fall größer gleich It, Diese technischen Lösungen sind in H, D* Shapiro,, Theoretical limitations on thejuse of parallel memories, Ph, Thesis, Dec. 1975, Report UIUCDSR-75-776» De p. of Computer Science-, University of Illinois, Urbana Illinois und in DE-PS 2718849 beschrieben. . Für Aufgaben in der Bildverarbeitung, bei denen Gruppen von Bildelementen, au denen parallel zugegriffen wird, von Zugriff zu Zugriff nahe beieinander liegen, hat auch diese Anordnung Nachteile. Die Uachteile beruhen darin, daß bei jedem Zugriff die Koordinaten i, j., k des Fensters vollständig: neu in die. Adreßberechnungsschaltungen eingegeben.werden müssen, sowie, daß die Adreßberechnung mit großen Zahlen und damit großen Wortbreiten erfolgen muß« Für relativ kleine Änderungen der Lage des Fensters im dreidimensionalen Raster ist deshalb die Anordnung aufwendig und langsam.

Ein weiterer lachteil der Anordnung besteht darin, daß die Anordnung prinzipiell nur den parallelen Zugriff zu Fenstern in.Geradenform erlaubt, obwohl in der Bildverarbeitung auch flächenhafte Fenster und räumliche Fenster von Interesse sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der. Erfindung ist es, die Adreßberechnung zu vereinfachen, weitgehend mit kleinen Wortbreiten in der Adreßberechnungsschaltung auszukommen und außer den wichtigen Zugriffen in Geradenform Zugriffe in flächenhaften und räumlichen Fenstern zu ermöglichen. .

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Speicher für den mehrdimensionalen parallelen Zugriff zu allen mit isotropen vorzugsweise linearen Speicherfunktionen konfliktfreien Fenstern, d.h. die Rasterpunkte des Zugriffsi ormates sind in unterschiedlichen Speicherbaue lementen abgespeichert, insbesondere auch zu allen Penstern in Geradenform in einem mehrdimensionalen Raster anzugeben, ?/obei in die Adreßberechnungsschaltung nicht die Koordinaten, die die Lage des Fensters im Raster beschreiben, sondern nur die Koordinatenänderungen gegenüber dem vorangegangenen Fenster eingegeben werden

Isotrope Speicherfunktion bedeutet hierbei: Sind zwei Rasterpunkten gleiche Speicherbauelemente zugeordnet, so sind auch ihren Nachbarn gleiche Speicherbauelemente zugeordnet

Unter Geraden werden hier alle, auch unterbrochene Geraden aus Έ Rasterpunkten im mehrdimensionalen Raster verstanden, wobei der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rasterpunkten der unterbrochenen Geraden konstant ist, und Έ eine Primzahl ist«

Ein beliebiger Bezugspunkt der betrachteten räumlichen, flächenhaften oder geraden Fenster wird als ausgezeichneter Punkt des Fensters bezeichnet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß kOordinatenänderungen des Zugriffsformates mit max. N Rasterpunkten führende Eingänge jeder Adreßberechnungsschaltung mit den Eingängen einer Anordnung zur rekursiven Berechnung des Speicherbauelementes eines ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope., vorzugsweise lineare Speicherfunktionen nach dem Verschiebezeitpunkt und mit den Eingängen einer Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope Adreßfunktionen verbunden sind. Der Ausgang der Anordnung zur rekursiven Berechnung des Speicherbauelementes des ausgezeichneten Rasterpunktes ist mit einem Eingang eines Zuordners für isotrope, vorzugsweise lineare Speicherfunktionen zum Ermitteln eines nur von dem dem ausgezeichneten Rasterpunkt zugeordneten Speicherbauelement abhängigen Abstandsvektois (^₁,.«.,x ) des Rasterpunktes, für den die Adreßberechnung durchgeführt wird und der im zur ,jeweiligen Adreßberechnungsschaltung gehörenden Speicherbauelement gespeichert

vom ausgezeichneten Rasterpunkt verbunden. Am zweiten Eingang des Zuordners liegt die Nummer des Speicherbauelementes an, für das die Adreßberechnung durchgeführt wird, und am dritten mehrkanaligen Eingang die kodierte Kennzeichnung des Fensters. Die Ausgänge des Zuordners sowie die Ausgänge der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes sind an einer Anordnung zur Ermittlung der Adresse des entsprechenden Speicherbauelementes angeschlossen, deren Ausgang die gesuchte Adresse führt. Zur vorzugsweisen Realisierung der Anordnung zur rekursiven Berechnung des Speicherbauelementes eines ausgezeichneten Rasterpunktes nach dem Verschiebezeitpunkt für isotrope, vorzugsweise lineare Speicherfunktionen sind die Eingänge dieser Anordnung mit Eingängen eines Addierers verbunden, dessen Ausgang über einen modulo N-3ildner an ein Register und an den Ausgang dieser Anordnung angeschlossen ist» Der Ausgang des Registers ist mit einem weiteren Eingang des Addierers verbunden. Entsprechend der gewählten Speicherfunktion sind die Eingänge des Addierers Konstantmultipliaierern vorgeschaltet * Zur vorzugsweisen Realisierung der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope Adreßfunktionen ist entsprechend der gewählten Dimensionaiitat des Rasters C^ 2) mindestens ein Addierer vorhanden, an den zwei der Eingänge dieser Anordnung angeschlossen sind. Bei einer Dimensionaiitat n>2 sind weitere . n-2 Addierer vorhanden, an die jeweils ein anderer Eingang dieser Anordnung angeschlossen ist.

Den Eingängen der Addierer sind KonstantmultipiiSierer vorgeschaltet. Der Ausgang Jedes Addierers ist an den Eingang eines Registers und an einen Ausgang dieser Anordnung angeschlossen, wobei der Ausgang jedes Registers mit einem weiteren Eingang des.jeweils vorgeschalteten Addierers verbunden ist und wobei dem Ausgang desjenigen Addierers, an den zwei Eingänge der Anordnung angeschlossen sind, ein modulo-3ildner nachgeschaltet is

t.

Zur vorzugsweisen Realisierung des Zuordners sind der erste und der zweite Eingang des Zuordners an die Eingänge eines Subtrahierers angeschlossen, dessen Ausgang über einen modulo Γΐ-Bildner oiit dem Adreßeingang eines ROM-Speichers verbunden ist. In den einzelnen Speicherzellen befinden sich in Abhängigkeit von der GesamtSpeicherfunktion und der kodierten Kennzeichnung des Fensters für alle möglichen Fenster die Koordinatenabstände von den in den einzelnen Speicherbaue lementen gespeicherten Rasterpunkten des .jeweiligen Fensters zum ausgezeichneten Rasterpunkt. Für .jede Koordinate ist eine die Koordinatenabstände fühie nde Ausgangsleitung vorhanden. Zur vorzugsweisen.Realisierung der Anordnung zur Ermittlung der Adresse des entsprechenden Speicherbaue.iementes ist jeder Ausgang der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes an einen Addierer angeschlossen, an dessen weiteren Eingängen der oder die Ausgänge des Zuordners angeschlossen sind,die dei den Adreßteil des dazugehörigen Ausgangs der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes bestimmenden Koordinaten zugeordnet sind, wobei an genau einem Addierer zwei Ausgänge des Zuordners angeschlossen sind.

Den an den Zuordner angeschlossenen Eingängen der Addierer dieser. Anordnung sind die gleichen K_onstantmultiplizierer vorgeschaltet, die den Eingängen der gleichen Koordinaten der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes nachgeschaltet sind* Dem Addierer dieser Anordnung, an den zwei Ausgänge des Zuordners angeschlossen sind, ist der gleiche modulo-Bildner nachgeschaltet, wie dem Addierer in der Adreßberechnungsschaltung für den ausgezeichneten Rasterpunkt , an · ". den zwei Eingänge angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser tnodulo Bildner bzw. Addierer sind an einen weiteren Addierer angeschlossen, dessen Ausgang die gewünschte Adresse führt. Zur.vorzugsweisen Realisierung eines dreidimensionalen Speichers mit den Koordinaten j^jjk'ist zwischen dem Eingang für die Koordinatenänderung Al und dem Eingang des Addierers der Anordnung zur rekursiven Berechnung das Speicherbauelementes S eines ausgezeichneten Rasterpunktes der Multiplizierer mit der Konstanten a und zwischen dem Eingang für die Koordinatenänderung Ak und dem Eingang des Addierers der Multiplizierer

der Konstanten b geschaltet, Der Aj-Eingang und der Ai-Eingang sind über einen Multiplizierer mit der Konstante L, die größer oder gleich der Anzahl ^; der Rasterpunkte einer Bildzeile in j-Richtung ist, an den ersten mit einem modulo-lL-Bildner verbundenen Addierer der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes angeschlossen, wobei .1 so gewählt ist, daß das kleinste gemeinsame' Vielfache von 1 . 2L größer oder gleich der Anzahl der Rasterpunkte einer Bildspalte in i-Richtung ist. Dabei ist IL die kleinste positive; Zahl, so daß JL¹ a = 0'mod Ή ist. DerAk-Eingang 1st über einen Multiplizierer mit der Konstanten M, die größer oder gleich dem Produkt von 1 und.L ist, an den zweiten Addierer angeschlossen, dessen Ausgang direkt auf das Register geschaltet i3t.

Der Ausgang des mit der'.Ak-Leitung verbundenen Addierers der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes· ist an den ersten Addierer der Anordnung zur Ermittlung der Adresse des jeweiligen Speicherbauelementes S angeschlossen, wobei mit dem zweiten Eingang dieses Addierers ein Multiplizierer mit der Konstanten M verbunden ist, der an den Ausgang des Zuordners für die k-Koord.inate C^-,) angeschlossen: iat* Der Ausgang des mitden Δ± - Ag-Leitungen verbundenen Addierers der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung

des; ausgezeichneten Rasterpunktes ist über ein/modulo I··L-Bildner an den zweiten Addierer der Anordnung zur Ermittlung

. ' .·.· ..··... ' ' . ι

der Adresse des jeweiligen Speicherbauelementes S angeschlossen, wobei mit dem zweiten Eingang dieses Addierers über einen Multiplizierer mit der Konstanten L der Ausgang des Zuordners für die i-Koordinate (^₁) und mit dem dritten Eingang der Ausgang des Zuordners für die j-Koordinate (Sp). verbunden:ist, Der Ausgang des zweiten Addierers der Anordnung zur Ermittlung der Adresse des jeweiligen Speicherbauelernentes S ist an einen modulo 1*L-Bildner angeschlossen, dessen Ausgang ebenso wie der Ausgang des ersten Addierers dieser Anordnung mit dem dritten.Addierer verbunden ist.

Zur Realisierung des Zuordners für Fenster in Geradenform im dreidimensionalen Raster sind der erste Eingang und der zweite Eingang des Zuordners an die Eingänge eines Subtrahierers

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angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Multiplizierer ver-. bunden ist. Die Eingänge für den zweiten Multiplikationsfaktor sind a:* d&m--1^-32.2.5 eines Dividierers zur Kehrwertbildung angeschlossen, der mit seinem Eingang an den Ausgang eines Addierers geschaltet.ist, Der erste Eingang dieses Addierers ist über einen Multiplizierer mit der Konstanten a an eine den Abstand e. der Fensterpunkte in Richtung der i-Koordinate' führende Eingangsleitung, der zweite Eingang an eine den Abstand e2 der Fensterpunkte in Richtung der j-Koordinate führende Eingangsleitung und der dritte Eingang über einen Multiplizierer mit der Konstanten b an eine den Abstand e-, ; der Fensterpunkte in Richtung der k-Koordinate führende Eingangsleitung angeschlossen. Jede den Abstand der Fensterpunkte führende Eingangsleitung zur kodierten Kennzeichnung F des Fensters ist über einen Multiplizierer mit dem der entsprechenden Koordinate zugehörigen Ausgang des Zuordners verbunden, Dia zweiten Eingänge dieser Multiplizierer sind mit dem Ausgang eines modulo-U-Bildners zusammengeschaltet, dessen Eingang mit dem Ausgang des an den Subtrahierer angeschlossenen Multiplizierers verbunden ist.

Die Änderung der Fensterkoordinaten unterliegt prinzipiell keinen Beschränkungen, obwohl vorzugsweise kleine Änderungen oder einige spezielle Änderungen realisiert v/erden.. . . Den Ausführungen liegt die Annahme|Δ ϊ|<ΕΓ,|Δ0|<ϊϊ, i^kJ<H zugrunde. Für Änderungen größer Έ läßt sich die Adreßberechnungsschaltung von einem ausgebildeten Entwerfer ohne Schwierigkeit dahingehend modifizieren, daß zux,, X₉, Z-. noch geeignete Konstanten, die Vielfache von Έ sind, hinzusummiert werden* Ansonsten bleibt auch für diesen Fall die Adressenberechnungsschaltung ungeändert

Ή ist die Anzahl der Speicherbauelemente. Für die K_onstanten a, b gilt 0<a, b^I,

TJl *£·, "p

Die Funktionen f ^ , f^,, f-, fixiert .-man für'ein beliebiges zulässiges Fenster F in Tabellenform.

Die Tabellen der Funktionen f"ij, f|, f\ &s.zm man in folgender Weise für alle möglichen Fenster aus Z, Z^ 2T, Rasterpunkten ermitteln, bei denen die Rasterpunkte des Zugriffsformates

in verschiedenen Speicherbaue lementen abgespeichert sind, wobei die Speicherfunktionen der linearen Punktion durch die Parameter a und ο bestimmt sind. Durch die lineare Speicherfunktion S (i,3,k) = (a-i + 3 + b'k)-mod I ist festgelegt., daß der Rasterpunkt (i,j,k) des dreidimensionalen Rasters im Spe.icherbauelement S< (i,k,j) gespeichert wird« Man plaziert nun das betrachtete Penster P so im Raster, daß der ausgezeichnete Punkt des Pensters in einem Raaterpunkt i., 3^, ic. mit S (i.j, 3' , k^)= 0 liegt. Man setzt f* (0) = ff (0) = f3 (0) =0. Hun sucht man im so plazierten Penster einen Rasterpunkt(i₂,3ο>^₂ für den S(ip,3" ,k₂)= 1 gilt. Gibt es einen solchen Punkt, so setzt man f^(1) - i₉-i., f?(1) = J₉-J₁, f?(1) = k^-k.. Gibt es keinen solchen Punkt, so bestimmt maa fi(1), fi(1), fi(1) nicht. Sun sucht man im so plazierten Penster einen Punkt (i^,j,,k_)', für den S (!-,^,k-)= 2 gilt, gibt es.einen solchen Punkt, so setzt man ^P (ολ~ i i -?^F (?~\- λ λ f-^F /ou ν _v

P P gibt e.s;· keinen solchen Punkt, so bestimmt man f., (2), f_? (2),

ff (2) nicht. ·

lun sucht man im so plazierten Penster einen Punkt (i,, .3 ,,k^), für den S (i,,3,jk^)= 3 gilt. Gibt es einen solchen Punkt, so setzt man 'f^(3)= I₄-I₁, ff(3)= J₄-O₁, f|(3)= k₄-k_r Gibtes keinen, solchen Punkt, so bestimmt man f.(3), fo(3),fo(3) nicht. Völlig analog fährt man fort, bis man einen Punkt 1^,3-^,^ sucht, für den S (1^,3-^,k^j)= 1-1 gilt. Gibt es einen solchen Punkt, so setzt man ^P/i\_T - \ ....

, i

Li¹ ri*

Gibtt.a keinen solchen Punkt, so bestimmt man ft(j£-1), f₂(li-1), f?(3J-1) nicht. .

-> . ' ppi?

Damit ist die Bestimmung von f., f^, 'T\ beendet. .

Besteht das Penster P aus M<H Rasterpunkten, dann werden die

Punktionen ft, f2, f^ partiell definiert. Es werden aber beim Betrieb der entsprechenden Schaltung auch nur die definierten Werte benötigt.

Aus Gründen der Einfachheit wurde die lineare Speicherfunktion S(i, j, k) in der Form (ai-hj-fb-k) mod N gewählt. Die zunächst allgemeines Speicherf unktion S(ijj.jl£)s(a*i+c<j+d k) mod Ή läßt sich durch Unibezeichnung der Koordinaten und durch Unibenennung der Speicherelemente, d.h. formal durch Division von S durch eine Konstante mod Ή auf die betrachtete Form

3r * ·*·

bringen, wenn nicht alle 3 Konstanten a' , b , c in der Funktion S^UuIlteiler von H sind. Die Verallgemeinerung der Betrachtungen auf mehr als 3 Dimensionen bietet für einen geübten Entwerfer keine Schwierigkeiten. Den dreidimensionalen Fall betrachtet man hier aus Gründen einer übersichtlichen und anschaulichen Darstellung»

Für die spezielle Schaltung für beliebige Fenster in Geradenform im 3-dimensionalen Raster mit linearen Adreß- und Speicherfunktionen, die die Konstanten a und b aufweisen, sind folgende Bedingungen einzuhalten:

Έ ist eine Primzahl größer odergleich 11. Damit gilt IJL = H Die Konstanten a und b sind so zu wählen , daß (a+b) mod If φ 0

(a-b) mod If Φ 0

(a+b+1) mod IT 4 0

(a-b+1) mod H Φ 0

2 < a, -b «< H - 2

< a,

Έ -

gilt. Für Έ - 11 erfüllen beispielsweise a = 2, b =4 alle Bedingungen«

Weiterhin soll S' =(a»e.,+b· e_q+e_o) mod IT φ 0 gelten. Im folgenden setzt man O^je^j Je₂J. ej < H voraus. Diese letzte Bedingung ist nicht zwingend. Ist irgendeiner der Werte|e*|>N,

so kann die angegebene Schaltung von einem ausgebildeten Entwerfer durch Addition einer geeigneten Konstanten, die ein Vielfaches von IT'ist, zu z* modifiziert werden. Pur spezielle Fenster läßt sich die BedingungS_n, 4 0 durch geeignete Wahl von a und b stets einhalten.

Ausführungsbeispiel

Itfachfolgend soll die Erfindung an Ausführungsbe!spielen erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. ί ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines erfindungsgemäßen Speichers

Pig. 2 ein Blockschaltbild der Adreßberechnungsschaltung für ein Speicherbauelement eines 3-dimensionalen Speichers

Pig. 3 ein Blockschaltbild eines Zuordners für lineare Speicherfunktionen zur Ermittlung des Abstandsvektors .mit den Werten x.., ^₂, ²^ ^von Fenstern in Geradenform im 3-dimensionalen Raster .

Pig. 4 ein Blockschaltbild aller Baugruppen zur Ermittlung

u₁ 3 ,

der Abstandsvektoren Xu₁ 3 , x~ für eine konkrete Ausführung nach Pig. 2

Fig. 5 ein Blockschaltbild der weiteren Baugruppen zur Ermittlung der Adresse a. (P) für die i und j-Koordinate des zur jeweiligen S_chaltung gehörenden Speicherbauelementes für eine konkrete Ausführung nach Fig. 2

Pig, β ein Blockschaltbild der weiteren Baugruppen zur Ermittlung der Adresse für die k-Koordinate des zur jeweiligen Schaltung gehörenden Speicherbauelementes für eine konkrete Ausführung nach Pig. 2

Pig. 1 zeigt die Gesamtanordnung eines derartigen Speichers, in der .jeder Adreßberechnungsschaltung 2 nur die Werte Ai₁AJjAk und ein das betrachtete Fenster beschreibender Wert F zugeführt werden müssen. Jedem Speicherbauelement 1 ist eine Adreßberechnungsschaltung 2 zugeordnet.

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Die Adreßberechnungsschaltung für ein Speicherbauelement eines 3-dimensionalen Speichers ist in Fig. 2 dargestellt,

a) Anordnung A zur rekursiven Berechnung des Speicherbaueelementes eines ausgezeichneten Rasterpunktes für lineare Speicherfunktionen nach dem Verschiebezeitpunkt:

Ein Multiplizierer 3 und ein Multiplizierer 4 multiplizieren die Koordinatenänderungen Ak und Δι mit den Konstanten b bzw« a. Die Ausgänge dieser Multiplizierer, sowie die Leitungen für Aj und der Ausgang eines Registers 7 für S. werden in einem Addierer 5 addiert und anschließend mit einem Multiplizierer 6, an den 1/2T angelegt wird, durch ST dividiert. Die leitungen des Restes dieser Division - modulo-IT-Bildung - sind an die Eingänge des Registers 7 zum Laden des Wertes !3 in die Register und an den Ausgang der Anordnung A angeschlossen.

b) Anordnung B zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope Adreßfunktionen:

Ein Multiplizierer 18 multipliziert die Koordinatenänderung Ai mit der Konstanten L. Der Ausgang des Multiplizierers 18 sowie die Leitungen für AJ werden in einen Addierer 19 geführt. Die dritte Eingangsleitung des Addierers 19 ist mit dem Ausgang eines Registers 20 verbunden. Der Ausgang des Addierers 19 ist mit dem einen Eingang- eines Multiplizierers 21 verbunden, an dessen zweitem Eingang der 7/ert 1/11 anliegt. Diejenigen Leitungen des Ausgangs von 21. die den Rest der.Division durch IL tragen (modulo-11-Bildner), sind an den Eingang des Registers 20 und an den ersten Ausgang dieser Anordnung B angeschlossen. Die leitungen für Ak sind mit dem Eingang eines Multiplizierers 25 verbunden, an dessen zweitem Eingang der Wert M anliegt.

Der Ausgang des Multiplizieren 25 ist mit einem Eingang eines Addierers 27 verbunden. Sein zweiter Eingang ist mit dem Ausgang eines Registers 26 verbunden. Der Ausgang des Addierers 27 ist an den Eingang des Registers 26 und an den zweiten Ausgang dieser Anordnung 3 angeschlossen,

- « - 14 A Z / 4 ί

c) Zuordner C zum Er&ittein eines Abstandsvektor x*_}z„_tz~; Der Ausgang der Anordnung A ist an einen Subtrahierer 3 angeschlossen, an dessen anderen Eingang die Hummer S¹ des Speicherbauelementes anliegt, für das die Adreßberechnung durchgeführt wird. Die Differenz S^f - S wird in einea Eingang eines Multiplizierers als modulo-Bildner 34 geführt, an dessen zweiten Eingang 1/ϊΤ angelegt wird, der S' - 'S durch H dividiert, Die Leitungen des Restes dieser Division - modulo IT-Bildner - werden in einen ROM-Speicher, bestehend aus den 3 Teilen 31;32;33 geführt, deren zweiter Eingang jeweils ein das betrachtete Fenster beschreibender Wert F ist. Der ROM-Speicher, bestehend aus den Teilen 31, 32 und

=^ϊ -πι Ti¹

33 realisiert die Funktionen ft, f% ^unc* ^3» die ^w^-⁸ oben beschrieben, bestimmt sind.

Die Ausgänge des Zuordners sind x., Xp, x.,,

d) Anordnung D zur Ermittlung der Adresse des entsprechenden Speicherbauelementes:

Der Ausgang x* des Zuordners ist mit einem Eingang eines Multiplizierers 23 verbunden, an dessen zweitem Eingang die Eonstante L anliegt. Der Ausgang X-, des Zuordners ist mit dem Eingang eines Multiplizierers 29 verbunden, an dessem zweiten Eingang die Konstante M-anliegt. Der erste Ausgang der Anordnung B zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes ist an den Eingang eines Addierers 22. angeschlossen, Die weiteren beiden Eingänge des Addierers 22 sind mit dem Ausgang des Multiplizierers 23. und dem Ausgang ^₂ des Zuordners 32 verbunden. Der Ausgang des Addierers. 22 ist mit dem Eingang eines Multiplizierers 30 verbunden, an dessen zweiten Eingang 1/11 anliegt. Die Eingänge des Addierers 28 mit dem dritten Ausgang der Anordnung B und mit dem Ausgang des Multiplizierers 29 verbunden.

Der Ausgang des zweiten'Addierers 23 und die Leitungen des 'Multiplizierers 30, die den Rest der Division durch IL tragen - modulo-ll-Bildner -,sind an die Eingänge eines dritten Addierers 24 angeschlossen. Die Ausgänge von diesem Addierer 24 sind an die Leitungen angeschlossen, die als Adresse des entsprechenden Speicherbauelementes 1 an dessen

-3

Adreßeingängen angeschlossen werden.

Jedes Speicherbauelernent wird also mit einer Schaltung zur rekursiven Adreßberechnung ergänzt, die folgende Beziehungen realisiert:

A) Die Hummer S des Speicherbauelernent es S, in dem das Biidelement plaziert ist, welches im vorangegangenem Zugriff der ausgezeichnete Punkt des Fensters' war, wird addiert modulo Ή mit der Summe der Koordinatenänderung in j-Richtung, dem Produkt aus Koordinatenänderung in i-Richtung und einer Konstanten a, sowie dem Produkt aus Koordinatenänderung in k-Richtung und einer Konstanten b zu einem Wert S.

3) Ein relativer Differenzwert d wird gebildet als Differenz modulo Έ von der Nummer des zugehörigen Speicherbauelementes S' und dem nach A) bestimmten Wert S,

C) Durch einen Zuordner zur Realisierung der 3 Funktionen

~F ~F ~F

"1, "2* ~3 werden der nach 3) berechneten Differenz (S'-J) .mod. IT drei Werte fx,., .£„, xj zugeordnet mit der Bedingung, daß unterschiedlichen Werten (S'-2J) .mod' N unterschiedliche Tripel (jj„ , x^* ^3) zugeordnet sind, daß nicht gleichzeitig alle Komponenten x-, ^₂, ^zr> eines Tripeis gleich η·Έ mit n> 1 sind und daß ^ ™ -,

f^ (O) = f₂ (O) = f5 (O) = O gilt.

D) Ein durch i u« j bestimmter Adreßteil a., zum Zeitpunkt t+At für das Speicherbauelement im ausgezeichneten Rasterpunkt wird gebildet als Summe aus dem Adreßteil a.. der für den vorangegangenen Zugriff zum Zeitpunkt t ermittelt wurde, dem Produkt aus Koordinatenänderung in i-Richtung und einer Konstanten L sowie der Koordinatenänderung in j-Richtung,

E) Ein durch k bestimmter Adreßteil a_p zum Zeitpunkt t+Δΐ für das Speicherbauelement im ausgezeichneten Rasterpunkt, wird gebildet als Summe aus dsm Adreßteil a' der für den vorangegangenen Zugriff zum Zeitpunkt ermittelt wurde und dem Produkt der Koordinatenänderung in k-Richtung mit einer Konstanten M,

- Ί.4 -

F) Der Adreßteil sl^ für das zugehörige Speicherbauelement P wird gebildet, als Summe modulo 1*L des Adreßteiles a, (nach D)) dem Produkt von Ji₁ und der Konstanten L sowie dem Wert z~*

G) Der Adreßteil a^^v für das zugehörige Speicherbauelement P wird gebildet als Summe des Adreßteils a₂ (nach E)) und dem Produkt von"^ und dem Wert M.

H) Die Adresse a' ' des zugehörigen Speichers P wird gebildet

Cp) (V) als Summe aus a* und a« .·. .

Für die Punktionsgruppen der beschriebenen Adreßberechnungsschaltung ergeben sich also folgende analytischen Beziehungen:

A) S.: = (S + a . Δΐ + Δ j >b .Ak) mod K

B) d: = (S' - S) mod ¥

G) Z₁ := f^'(d)- , X₂ > f|. (d) , *₃ = f^ (d)

D) a,- ·= (a^ + Ι·Δ.ϊ +Δό) mod S) a₂:= (a₂ + M-

G) a₂ ^(p): = (a₂ +M

Für den erfindungsgemaßenBetrieb der Schaltung sind die Parameter folgendermaßen zu wählen:

L ist größer oder gleich der Anzahl der Rasterpunkte einer Bildzeile (in j-Richtung) zu wählen.'.

1 ist so zu wählen, daß das kleinste gemeinsame Vielfache von 1 und I₁ . größer oder gleich der Anzahl der Rasterpunkte einer Bildspal.te (in i-Richtung) ist. Dabei ist H^ die kleinste Zahl, so daß S. * a .= 0 mod Έ ist,"-M- ist größer oder gleich dem

24 4 Ί 7 4 I

Produkt von 1. und L zu wählen.

Aus der Adreßberechnungsschaltung von Pig. 2 erhält nian durch

den speziellen Zuordner auf der Grundlage der beschriebenen

Beziehungen die Adreßberechnungsschaltung für alle Fenster

in Geradenfortn (s. Pig. 3).

Anstelle von P wird e., e₂, e-, . eingegeben. Sin Multiplizierer 10 multipliziert die Werte e₁ und a, ein zweiter Multiplizierer 11 multipliziert die Werte e-, und b. Die Ausgänge beider Multiplizierer 10;11 und die Leitungen, die e~ tragen, sind mit den Eingängen eines Addierers 12 verbunden. Dessen Ausgang ist mit dem Eingang eines Dividierers verbunden, der den Kehrwert bildet« Der Ausgang des Kehrwertbildners 13 ist mit dem Eingang eines weiteren Multiplizierers 9 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Subtrahierers 8 verbunden ist. Der Ausgang von 9 ist aiit dem Multiplizierer 14 verbunden, an dessen zweiten Eingang 1/H anliegt. Die Leitungen des Ausganges von 14, die den Rest der Division durch Ή tragen, sind mit einem Eingang der Multiplizierer 15;16;17 verbunden. Der zweite Eingang von 15 ist mit den e. tragenden Leitungen, der zweite Eingang von 16 mit den Q₀ tragenden Leitungen und der zweite Eingang von 17 ist mit den e-, tragenden Leitungen verbunden. Der Ausgang von 15 ist mit einem Eingang des Multiplizierers 23 verbunden, an dessen anderem Eingang L anliegt. Der Ausgang des Multiplizierers ist mit einem Eingang des Addierers 22 verbunden, dessen andere beiden Eingänge mit den Ausgängen vom Konstantenniultiplizierer der Anordnung D 23 und vom modulo 1 · L-3ildner 21 verbunden sind. Der Ausgang von 17 ist mit einem Eingang des Multiplizierers 29 verbunden, an dessen zweitem Eingang M anliegt. Der restliche Teil der Adreßberechnungsschaltung stimmt mit

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dem in Pig. 2 dargestellten Schaltungsteil überein, der schon beschrieben ist,

Der Abstand zweier in einer Geraden aufeinanderfolgenden Rasterpunkte in i-Richtung ist e., , in j-Richtung e„, in k-Richtunge.,*

Jedes Speicherbauelenient wird mit einer rekursiven Adreßberechnungsschaltung ergänzt, die die Beziehungen A),D),Ξ),F), G),H) wie für den allgemeinen Pail beschrieben, realisiert..

Anstelle B) und C) 'werden folgende Beziehungen verwendet:

I) Eine das Fenster in Geradenform charakterisierende Konstante O^ wird gebildet als Summe modulo U aus dem Abstand e₂ zweier la Fenster aufeinanderfolgende Rasterpunkte in j-Richtung und dem Produkt aus dem. Abstand e^, zweier im Fenster aufeinanderfolgender Rasterpunkte in i-Richtung und der Konstanten a, und dem Produkt aus dem Abstand e-, zweier im Fenster aufeinanderfolgender Rasterpunkte und der Konstanten b,in k-Richtung,

J) Sin relativer Differenzwert m. wird gebildet als. Quotient modulo N aus der Differenz, von der Hummer S und dem:nach A) bestimmten Wert S, dividiert durch Oj₁ ·

K) Die drei Abstände e-, e₂, e-, werden mit dem relativen Differenzwert m multipliziert, woraus sich die Werte x^, Z2 ^und· ^3 ergeben.

Für die beschriebenen Funktionsgruppen ergeben sich folgende analytischen Beziehungen: ^; ;.

: = (a < e^ +. b ♦ e^ + e₂).mod H.

' t

J): m : = (S'- t)/S^) mod Έ

' -.'. K) : ^₁ -i 'e.» 2λ : = ι.θρ, χ, : = m ve.

Unter speziellen· Voraussetzungen liegt es für einen geübten Entwerfer nahe, die Adreßberechnungsschaltung zu modifizieren« Ψ/erden etwa nur wenige verschiedene Zugriffsformate und wenige verschiedene Verschiebungen benötigt, so kann man die Eingabeleitungen für e.j, ep, e^ und Aj., Al, Ak nach einer

geeigneten Kodierung ζ .3. zusammenfassen. Ebenso sind andere Modifizierungen leicht möglich.

In diesem Sinne ist die Schaltung als eine prinzipielle Schaltung anzusehen, die von einem geübten Entwerfer an spezielle Erfordernisse optimal angepaßt wird, so wie da3 bei jedemspeziellen Entwurf erfolgt.

Eine konkrete Ausführung der Adreßberechnungsschaitung für 3-dimensionale Speicher ist nachstehend näher erläutert:

Bildformat	r 256 χ	256 χ 32
H	: 11
a	: 2
b	: 4
1	: 32
L	: 256
M	; 213
\±	: 0, 1,	..., 1-1
	ί Ο/ 1,	..., H-1
	: 0, 1,	..., Ή-1 .

Man betrachtet zunächst zwei flächenhafte . Fenster F. und F₂, F₁ ist ein quadratisches 3^3 Fenster in der Ebene i=konstant, F₂ ist ein rechteckiges 2^5 Fenster in der Ebene k=konstant. Biese beiden Fenster F- und Fp sind durch die umrandeten Felder von Tabelle 1 veranschaulicht. Der ausgezeichnete Rasterpunkt der Fenster F. und Fp ist in den Rasterpunkt (0,0,O)_- gelegt worden«

.Tabelle 1

Tabelle 1 'veranschaulicht; die Speicherfunktion·S (i,j,k)· mod 11 und die im Text beschriebenen Fenster

P., P^ (P. : ausgezogene Linie, Pp gestrichelte Linie),

ü

ISo ti 2[ 3 4. 5 6 7 3 9 10 0 1

j 2 3! 4 5 6 7 8 9 10 0 12 3

! 4 5' 6 7 3 9 10 0 1 2 3 4 5 k =

.- '

ι 6 7' 8 9 10 .0 1 2 3 4 5 6 7

I.I

V 8 _,._9j 1.0. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0 1 2 3 45-6789 10 0

4 5 frl 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5

6 7 8, 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7

8. 9 10. 0 .1 2 3 4 5 6 7 8 9 k =

10 0 1 2 3 . 4 5 6 7 8 9 10 0

1 2 3 45 6 7 8 9 10 0 12

Ί8 9 101 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 0: 12 3 4 5 6 7 8 9 10 0

1 2 3 4 5 6.7 8 9 10 0 1 2

.. . .. ... . . . k =

3 4 5 6 7 8 9-10 ο 1 2 3 4

5 6 7 8 3 10 O. 12 3 4 5 6

7 8 9 10 O i 2 3 4 5 6 7 8

244274

₁ Die Punktionen f^ , f_p , f_ und f.. , f₂ , f„ , die die

drei Teile 31;32;33 des Zuordners beschreiben, werden aus den Penstern P₁ und P₂ wie schon beschrieben, ermittelt. Die so ermittelten Punktionen sind in Tabelle 2 dargestellt. Sin Strich- bedeutet, daß der entsprechende Punktionswert nicht definiert ist,

1 ?

•Tabelle 2 der Punktionen f_i , f^

P₁ P₁ P₁ Po Pp Po

u T₁ ¹Cu) f₂ ¹(u) f₃ ¹(u) T₁ ²Cu) fp^Cu) f/

OO O OO O O

10 1 O O 1 O

2 0 2 0 1 O O

3 - 1 1 O

4 O O 1 2 0 O

5 O 1 1.2 1 O

6 O .2

7 -

8 0 O

9· Ο 1

10 O 2

1	3	O	O
-	3	1	O
2	4	O	O

244274 1

Ξ-s ist offensichtlich, daß für diesen Speicher 11 Adreßbe- rechnungsschaltungen, und 11 Speicherbaue leoiente zu je 256 K

bit Speicherkapazität erforderlich sind. Die ausgeführte Adreßberechnungsschaltung zeigen Pig 4, 5 und 6 , Dabei werden durch stellenrichtige Addition im Addierer 35 4ie Konstantenmultiplizierer 3 und 4 realisiert und die erste Zwischensumme des Summierers 5 gebildet, Diese sowie die im Addierer 36 gebildete Zwiscnensumme wird stelienrichtig im Addierer 37 addiert. Das entstehende Ergebnis hat maximal 8 binäre Stellen, Der modulo-N-Bildner 6 ist mittels Kombinatorik-ROM 38 realisiert. Die Register 40;39 und der Subtrahierer 41 realisieren die erfindungsgemäß notwendigen .Punktionen des Registers 7 und des Subtrahierers in FIg, 2. Die Punktionen der weiteren Baugruppen der Zuordners C 31-34 sind in einer Kombinatorik 42 zusammengefaßt, die z,B* in Ausführung als ROM realisiert ist.

In Pig, 5, . wird Ai und. Aj stellenrichtig gemäß des Konstantenmultiplizierer 18 und des Addierers 19 im Addierer 43 addiert und entsprechend des Addierers 19 und des Multiplizier ers 21 als modulo !»!-Bildner im Addierer 44 mit . dem Inhalt des Registers 45. für ä.. addiert, s. und x- werden· entsprechend des Addierers 22 und des Konstantenmultiplizierers 23 stelienrichtig im Addierer 46 addiert. Und die verbleibende Addition von Addierer 22 mit der nachfolgenden modulo-Teilung des Multiplizierers 30 realisiert der Addirer 47. Wegen des Viertes L haben Al · L und dj sowie Z'-L . und ζ« keinen, gemeinsamen binären W_ertebereich, Die Addierer 43 und 46 sind deshalb lediglich eine ste'llenrichtige Verdrahtung,

In Pig, 6 ist der restliche Teil der Adreßberechnungsschaltung dargestellt* Der Addierer 48 führt die Punktionen des Konstant enmultiplizier ers 25 und des Addierers 27 aus und im Register 49 werden die .informationstragenden Binärsteilen TOHa₂ gespeichert. Abschließend erfolgt die Addition im Addierer 50 entsprechend des Addierers 28 aiit dem'Wert Z^ atellenrichtigfläultiplikation mit MJl Der Addierer 24 von Pig. 2 kann wieder entfallen, da wegen der Wahl von M

-2t -

24 427

(P) (P)

a„ und a. keinen gemeinsamen binären W_ertebereich haben.

a ^(P) (P)

1 ist damit der niederwertige und a^ ^J der höherwertige

Teil der Adresse des dieser Adreßberechnungsschaltung zugeordneten Speicherbauelementes.

Bei Penstern in Geradenform ist e-, e₂, e~ anstelle von P einzugeben

Man wählt hier

e = 0, 1 oder 2

e₂ = 0, 1 oder 2 e-, = 0, 1 oder 2

Dann lassen sich die Punktionen der Elemente 9; 10; 11; 12; 13; 14'; 15;16;17Wieder in einer Kombinatorik zusammenfassen, die z.B. in Ausführung als ROM 42 aus 3 Teilen zu je 64x5 bit besteht.

In Pig. 4 sind als'Eingänge des ROM's 42 die Leitungen für e-, e₂, e., als auch für P gleichzeitig gezeichnet.

Pur einen ausgebildeten Entwerfer liegt es nahe, die betrachtete Schaltung gegebenenfalls leicht zu modifizieren, wie das bei jedem konkreten Schaltungsentwurf üblich ist. So könnte z.B. der modulo-3ildner 34 für kleine Werte Έ durch den ROM-Speicher 31;32;33 mit realisiert werden, oder ein Teil der Adreß-berechnungsschaltung für die einzelnen Speicherbauelemente, wie z.3. die Ermittlung von <i^,_; zentral durchgeführt werden.

Claims

ari-inaungsanapruc-Q

'!.Mehrdimensionaler paralleler Speicher mit N Speicherbaue lementen,· wobei federn Speieherbauelement eine Adreßberechnungsschaltung zugeordnet ist, die aus der Adresse eines Bezugspunktes mit Hilfe einer modulο-N-Arithmetik die restlichen N-1 Adressen ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß-Koordinatenänderungen des Zugriffsformates mit maximal H Rasterpunkten führende Eingänge jeder Adreßberechnungsschältung mit den Eingängen einer Anordnung (A) zur rekur- siven Berechnung des Speicherbauelementes (S) eines ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope, vorzugsweise lineare Speicherfunktionen nach dem Verschiebezeitpunkt und mit den Eingängen einer Anordnung (B) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope Adreßfunktionen verbunden sind,

daß der Ausgang.der Anordnung (A) zur rekursiven Berechnung des Speicherbauelementes (3) des ausgezeichneten Rasterpunktes mit einem Eingang eines Zuordners·(C) für isotrope, nur von dem dem ausgezeichneten Rasterpunkt zugeordneten Speicherbauelement abhängigen Abstandsvektors (x\., ... ,σ ), η = Dimension, des Rasterpunktes, für den die Adreßberechnung durchgeführt wird und der im zur jeweiligen Adreßberechnungsschaltung gehörenden Speicherbauelement (S⁷) ge-· speichert ist, vom ausgezeichneten Rasterpunkt, der im Speicherbauelement (S) gespeichert ist, verbunden ist, wobei an dem zweiten Eingang des Zuordners die Nummer (S¹) des Speicherbaue.lementes anliegt, für das'die' Adreßberechnung durchgeführt wird, und wobei am dritten mehrkanaligen Eingang die kodierte Kennzeichnung (?) des Fensters anliegt, und daß die Ausgänge des Zuordners (C) "sowie die Ausgänge der Anordnung (B) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes an einer Anordnung (D) zur Ermittlung der Adresse des zur jeweiligen Adreßberechnungsschaltung gehörenden Speicherbauelementes (S') angeschlossen sind, deren Ausgang die Adresse führt.

244274 1
2. Mehrdimensionaler paralleler^ Speicher nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Realisierung der Anordnung (A) zur rekursiven Berechnung des Speicherbaueleoientes eines ausgezeichneten Rasterpunktes nach dem Verschiebezeitpunkt für isotrope, vorzugsweise lineare Speicherfunktionen die Eingänge der Anordnung (A) mit Eingängen eines Addierers (5) verbunden sind, dessen Ausgang über einen modulo iT-3ildner (6) an ein Register (7) und an den Ausgang dieser Anordnung (A) angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Registers (7) mit einem, weiteren Eingang des Addierers (5) verbunden ist, und wobei entsprechend der gewählten Speicherfunktion den Eingängen des Addierers (5) Konstantenmultiplizierer (34) vorgeschaltet sind.

3« Mehrdimensionaler paralleler Speicher nach Punkte dadurch gekennzeichnet,

daß zur Realisierung der Anordnung (3) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes für isotrope Adreßfunktionen entsprechend der gewählten Dimension n,. η ^ 2, zwei Eingänge der Anordnung an einen Addierer (19) angeschlossen sind und für η >2 .jeweils ein weiterer Eingang der Anordnung an einen Eingang eines von n-2 weiteren Addierern (27) angeschlossen ist, wobei den Eingängen der Addierer (19;27) Konstantmuitiplizierer (18;25) vorgeschaltet sind,

daß der Ausgang jedes Addierers 09;27) an den Eingang eines Registers (20;26) und einen Ausgang der Anordnung (B) angeschlossen ist,-wobei der Ausgang .jedes Registers (2Q;26) miteinem weiteren Eingang des jeweils vorgeschalteten Addierers (19;27) verbunden ist und wobei an den Ausgang desjenigen Addierers- (19), an den zwei Eingänge der Anordnung angeschlossen sind, ein niodulo-Bildner (21) nachgeschaltet ist.

4* Mehrdimensionaler paralleler Speicher nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung des Zuordners (G) der erste Eingang und der zweite Eingang des Zuordners (C) an die Eingänge eines Subtrahierers (3) angeschlossen sind, dessen Ausgang

-2*- 244274 1

über einen modulo-3-Büdner (34) mit dem Adreßeingang eines ROM-Speichers (31;32;335 'verbunden, ist, wobei sich in den einzelnen Speicherzellen in Abhängigkeit von der Gesamtspeicherfunktion und Kodierung des Fensters für alle betrachteten Fenster die Koordinatenabstände von den in den einzelnen Speicherbauelecnenten gespeicherten Rasterpunkten des jeweiligen Fensters zum ausgezeichneten Rasterpunkt befinden und wobei jeder unterschiedlichen Speicheradresse unterschiedliche Abstandskoordinaten zugeordnet sind und daß für jede Koordinate eine die Koordinatenabstände führende Ausgangsleitung vorhanden ist·

Mehrdimensionaler paralleler Speicher nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Realisierung der Anordnung (D) zur Ermittlung der Adresse des entsprechenden Speicherbauslementes (S') jeder Ausgang der Anordnung (B) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes an jeweils einen Addierer (22;28) angeschlossen ist, an dessen weiteren Eingängen ein oder zwei Ausgänge des Zuordners (G) angeschlossen sind, wobei an genau einen Addierer (22) zwei Ausgänge des Zuordners angeschlossen sind und wobei den an den Zuordner (C). angeschlossenen Eingängen der Addierer (22;2S) dieser Anordnung (D) die gleichen Konstantrnultiplizierer (23; 29) vorgeschaltet sind, die den Eingängen der gleichen Koordinaten der Anordnung zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes nachgeschaltet sind, daß de αϊ Addierer (22) dieser Anordnung, der an den mit' dem modulo-Bildner (21) verbundenen Ausgang der Anordnung (3) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes angeschlossen ist, ebenfalls der gleiche modulo-Bildner (30) nachgeschaltet ist und daß die Ausgänge des modulo-Bi.ld.ners (30) und der Addierer (23) an einen weiteren Addierer (24) angeschlossen sind, dessen Ausgang die gewünschte Adresse führt.

- 25 - / L· ü 2 7
6. Mehrdimensioanler paralleler Speicher nach Punkt 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet:

daß zur Realisierung eines dreidimensionalen Speichers mit den Koordinaten i,j,k .

a) zwischen dem Eingang für die Koordinatenänderung und dem Eingang des Addierers der Anordnung (A) zur rekursiven Berechnung des Speicherbauelementes eines ausgezeichneten Rasterpunktes (S) der Multiplizierer (4) mit der Konstanten a und zwischen dem Eingang für die Koordinatenänderung Δ-k und dem Eingang des Addierers (5) der Multiplizierer.. (3) mit der Konstanten b geschaltet ist,

b) der Δ j-Eingang und der Δι-Eingang über einen Multiplizierer (13) mit der Konstante L, die größer oder gleich der Anzahl der Rasterpunkte einer Bildzeile in j-Richtung ist, an den ersten mit einem modulo-1 · L-Bildner (21) verbundenen Addierer (19) der Anordnung (B) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes angeschlossen sind, wobei 1 so gewählt ist, daß das kleinste gemeinsame Vielfache von 1 und JL größer oder gleich der Anzahl der Rasterpunkte einer Bildspalte in i-Richtung ist und wobei 2L * a =* 0 modulo M ist, der Ak.-Eingang über einen Multiplizierer (25) mit der Konstanten M, die größer oder gleich dem Produkt von 1 und L ist, an dem zweiten Addierer (27) angeschlossen ist, dessen Ausgang direkt auf aas Register (26) geschaltet ist,

c) der Ausgang des mit der Ak-Leitung verbundenen Addierers (27) der Anordnung (3) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes an den ersten Addierer (2S)der Anordnung zur Ermittlung der Adresse des jeweiligen Speicherbauelementes (S') angeschlossen ist,

24 42 7

wobei an den zweiten Eingang dieses Addierers (23) ein Multiplizierer mit der Konstante M. (29), der mit dem Ausgang des Zuordners (C) für die k-Koordinate (x,) verbunden ist,angeschlossen, .ist,

der Ausgang des mit den Ai- und Δ 3—Leitungen verbundenen Addierers (19) der Anordnung (B) zur rekursiven Adreßberechnung des ausgezeichneten Rasterpunktes über einen modulo 1 ν L-Bildner (21) an den zweiten Addierer (22) der Anordnung zur Ermittlung der Adresse des jeweiligen Speicherbauelementes (S ) angeschlossen ist, wobei an den zweiten Eingang dieses Addierers (22) über einen Multiplizierer (29) mit der Konstante L der Ausgang des Zuordners (C) für die i-Koordinate (z.) und an den dritten Eingang der Ausgang des Zuordners (C) für die ;j-Koordinate (j?p) angeschlossen ist,.

der Ausgang des zweiten Addierers (22) der Anordnung (D) zur Ermittlung der Adresse des jeweiligen Speicherbaueiementes (S ) an einen modulo 1»L-Bildner (30) angeschlossen ist, dessen Ausgang ebenso wie der Ausgang des ersten Addierers (28) dieser Anordnung (D) mit einem dritten-Addierer (24 ) verbunden ist.

7· Mehrdimensionaler paralleler Speicher nach Punkt ' 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Realisierung des Zuordners (C) für Fenster in Geradenform im dreidimensionalen Raster der erste Eingang und der zweite Eingang des Zuordners (C) an die Eingänge eines Subtrahierers (8) angeschlossen sind,'dessen·Ausgang mit einem Multiplizierer (9) verbunden ist, wobei die Eingänge

'.. für.den zweiten Multiplikationsfaktor an dem Ausgang eines Dividierers (13) zur Kehrwertbildung angeschlossen sind, der mit seinem Eingang auf. den Ausgang eines Addierers (12) geschaltet ist, dessen erster Eingang über einen Multiplizierer (10) mit der Konstanten'a an eine den Abstand (e^) der Pensterpunkta in Richtung der i-Koordinate führende Eingahgsleitung, dessen zweiter Eingang an eine den Abstand (e₂) der Pensterpunkte in Richtung der j-Koordinate

24 42 7

'führende EingangsIeitung und d.essen dritter Eingang über
einen Multiplizierer (11) mit der Konstanten b an eine den Abstand (e_) der Fensterpunkte in Richtung der k-Koordinate führende Eingangs leitung angeschlossen ist, daß jede den
Abstand der Fensterpunkte führende Eingangsleitung zur
kodierten Kennzeichnung (F) des Fensters über einen Multiplizierer (15;16;17) mit dem der entsprechenden Koordinate zugehörigen Ausgang des Zuordners (C) verbunden ist, wobei die zweiten Eingänge der Multiplizierer (15;16;17) mit dem Ausgang eines modulo-N-Bildners (14) ansammenge schaltet
sind, dessen Eingang mit dem Ausgang des an den Subtrahierer (8) angeschlossenen Multiplizierers (9) verbunden ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen