DE3500040A1

DE3500040A1 - Datenverarbeitungseinrichtung

Info

Publication number: DE3500040A1
Application number: DE19853500040
Authority: DE
Inventors: Stewart Fiddian Baldock Hertshire Reddaway
Original assignee: Fujitsu Services Ltd
Current assignee: Fujitsu Services Ltd
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1985-01-03
Publication date: 1985-07-25
Also published as: AU3802885A; FR2558614B1; GB2153557A; US4628481A; GB8401805D0; GB8432304D0; ZA85149B; AU568905B2; FR2558614A1; GB2153557B

Description

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Dipl.-Ing. A.Wasmeier ·.."·.* %.* .:. οΊρΐΓ-fng. H. Graf \.«

Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office t Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1 f

Deutsche Patentamt D"⁸⁴⁰⁰ REGENSBURG 1 j

Zweibrückenstraße 12 GREFUNGEFt STRA88E 7 ,

Telefon (0941) 54753 München 2 Telegramm Begpatent Rgb.

Telex 65709 repat d

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Ihr Zeichen Your Ref.		I/p 11.743	17. Dezember 1984 W/He	ί r
	INTERNATIONAL	COMPUTERS LIMITED		t « ΐ i
Anmelder:			ί

ICL House, Putney, London SWl5 ISW, \ ,

Großbritannien ?

Titel: "Datenverarbeitungseinrichtung" ;

Priorität: Großbritannien - Nr. 8401805 vom 24.1.1984 «_Μ.

Erfinder: Stewart Fiddian Reddaway - Ingenieur Ϊ

ORIGINAL INSPECTED f;/

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 75020073) 5830300 Gericht****! Regwaburg Datenverarbeitungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Datenverarbeitungseinrichtungen mit einer Vielzahl von Datenverarbeitungselementen, die in logischer Weise in Reihen und Spalten angeordnet sind und ein Elementenfeld ergeben. Jedes Verarbeitungselement kann mit den benachbarten Elementen im Feld so verbunden sein, daß ein Austausch von Informationen zwischen ihnen möglic?a ist.

Diese Art von Verarbeitungseinrichtung wird manchmal als Gruppenprozessor (array processor) bezeichnet und ist beispielsweise in den GB-Patentschriften 1.445.714 und 1.536.933 beschrieben. Der Vorteil, einer derartigen Einrichtung besteht darin, daß dann, wenn die Anzahl von Verarbeitungselementen groß ist, viele Arbeitsvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden können und damit die Gesamtdatenverarbeitungsgeschwindgkeit sehr hoch sein kann.

Ein Anwendungsbereich für eine derartige Einrichtung ist die Verarbeitung von digital codierter Bildinformation, z.B. zum Vergrößern von Bildern oder zum Extrahieren von Eigenschaften aus den Bildern für die Zeichenerkennung. Zu diesem Zweck kann jedes Verarbeitungselement einem oder mehreren Bildelementen (pixels) des Bildes zugeordnet und so angeordnet sein, daß variable Größen (z.B. die Intensität), die diesen Pixels zugeordnet sind, verarbeitet werden-.

Wenn es erwünscht ist, das verarbeitete Bild sichtbar darzustellen, müssen die Bilddaten von allen Verarbeitungselercienten in der richtigen Reihenfolge ausgelesen werden, um ein Videosignal für eine Sichtanzeigeeinrichtung zu erzielen. Das Auslesen der Bilddaten wird dadurch schwieriger, daß die Sichtanzeigeeinheit eine Zeilensprungeinheit (interlaced) sein kann, bei der alle ungeradzahligen und alle geradzahligen Linien des Bildes abwechselnd zur Anzeige gelangen. Ähnliche Probleme treten auf, wenn Daten aus einer Zeilensprungquelle (interlaced source) eingegeben werden.

ORIGINAL INSPECTED

Aufgabe der Erfindung ist es, das Auslesen von Daten aus den Verarbeitungselementen zum Zuführen einer Zeilensprung-Sichtanzeige oder die Eingabe von Daten aus einer Zeilensprungquelle zu erleichtern.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Datenverarbeitungseinrichtung der gattungsgemäßen Art vorgeschlagen, daß jede Spalte der Datenregister Zwischenverbindungsvorrichtungen aufweist,

die selektiv so betätigbar sind, daß sie entweder i\

a) die geradzahligen Register in der Spalte, <J^\

b) die ungeradzahligen Register in dieser Spalte, \y*

c) oder alle Register in dieser Spalte ί , ***■■ miteinander verbinden, wodurch in jeder Spalte ein Serienver- "·. schiebepfad gebildet wird, der ermöglicht, daß Daten entweder f- ■* aus den geraden Reihen, den ungeraden Reihen oder allen j Reihen reihenweise verschoben werden. \

Die Datenregister können auch zur Eingabe in die Verarbei- *^lV.

tungselemente verwendet werden. | ■

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Datenverarbeitungseinrichtung, die aus einem Feld von Verarbeitungselementen besteht, und

Fig. 2 Datenregister für die Eingabe und Ausgabe von Daten in .-inen und aus einem Teil des Feldes.

Mach Fig. 1 weist die Verarbeitungseinrichtung ein zweidi- ,

mensionales Feld 10 aus Verarbeitungselementen PE auf, die in ^,

Reihen und Spalten so angeordnet sind, daß sie ein quadra- ^i

tisches oder rechteckförmiges Feld bilden. Es können bei- f

spielsweise 1.024 Elemente zu 32 Reihen und 32 Spalten in dem ' ■ ·_; Γ

Feld angeordnet sein. Jedes Element ist mit seinen vier I

nächst liegenden Nachbarn im Feld in der Nord-, der Ost-, der 'i

Süd- und der West-Richtung verbunden, damit Daten zwischen fyl

ORIGINAL INSPECTED M

ihnen übertragen werden können. Eine Ausnahme hiervon bilden lediglich die Ränder des Feldes, an denen die Elemente weniger als vier Nachbarn haben; in diesem Fall können die Elemente längs jeder Kante mit denen längs der gegenüberliegenden Kante verbunden sein.

Die Anordnung von Verarbeitungselementen in Reihen und Spalten bezieht sich auf die logische Anordnung der Elemente und entspricht nicht notwendigerweise der räumlichen Anordnung.

Physikalisch gesehen besteht das Feld aus integrierten Schaltungschips, von denen jedes 16 Verarbeitungselemente enthält, die jeweils ein 4x4 Unterfeld bilden. 64 solcher Chips,, die in einer Konfiguration von 8x8 geschaltet sind, sind erforderlich, um das 3 2x32 Feld von Datenverarbeitungselementen auszubilden. Jedes der Verarbeitungselemente kann die in den eingangs erwähnten Patentschriften dargestellte und beschriebene Form haben, so daß eine detaillierte Erläuterung entfallen kann.

Aus dem Feld können in einer noch zu beschreibenden Weise Daten entnommen und in ein Ausgangsregister 11 eingeführt werden. Diese Daten können dann nach einer erforderlichenfalls weiteren Verarbeitung verwendet werden, um ein Videosignal zu erzeugen, das eine Zeilensprung-Sichtanzeigeeinheit 12 antreibt.

Daten können auch in das Feld über ein Eingaberegister 14 eingegeben werden. Diese Daten können aus digital codierten Bilddaten bestehen, die aus einer Bildcodiervorrichtung 15 gewonnen werden.

Fig. 2 zeigt vier Verarbeitungselemente 16 - 19, die eine Spalte des 4x4 Unterfeldes in einem der Chips bilden. Den vier Elementen 16-19 sind entsprechende Einbit-Datenregister 20 - 23 zur Eingabe und Ausgabe von Daten zugeordnet. Die Register 20 - 23 sind mit fünf Multiplexern 24-28 verbunden.

ORSGiNAL INSPECTED

Der Multiplexer 24 ist ein Zweiweg-Multiplexer mit Eingängen rr

O und 1. Der Eingang O ist mit dem Ausgang des Verarbeitungs- ?„'* elementes 16, und der Eingang 1 über einen Pfad 29 mit dem

Ausgang des Multiplexers 28 in dem vorausgehenden Chip '-,'

verbunden (im Falle eines Chips an der oberen Kante des *

Feldes ist dieser Eingang an das Eingaberegister 14 gelegt). ^; ■ Γ §t

Der Ausgang des Multiplexers 24 ist mit dem Eingang des |

Registers 20 verbunden. ; f Ϊ

Die Multiplexer 25 - 27 sind alle Dreiweg-Multiplexer mit ■

Eingängen O, 1 und 2. In jedem Fall ist der Eingang O mit '

dem Ausgang des entsprechenden Verarbextungseleraentes 17, 18 ^

oder 19 verbunden. Der Eingang 1 ist an das vorausgehende

Register 20, 21 oder 22 gelegt, während der Eingang 2 im ■ f S

Bypass zu dem Register geschaltet ist. Die Ausgänge der ' \

Multiplexer 25 - 27 sind mit den Registern 21, 22 und 23

verbunden. ■ _: . >-

Der Multiplexer 28 ist ein Zweiweg-Multiplexer mit Eingängen

O und 1. Der Eingang O ist mit dem Ausgang des Registers 23 _.„.

verbunden, während der Eingang 1 in Bypass zum Register

geschaltet ist. Der Ausgang des Multiplexers 28 ist mit dem L

Eingang 1 des Multiplexers 24 im nächstliegenden Chip ί

verbunden. Im Falle eines Chips am unteren Rand der Gruppie- f

rung ist dieser Ausgang mit dem Ausgangsregister 11 verbün- ^l

Wenn es erwünscht ist, Daten aus dem Feld abzugeben, wird ' jeder Multiplexer 24 - 27 zuerst so eingestellt, daß er den Eingang O wählt. Dies ermöglicht, daß jedes Verarbeitungsele- ) ment Daten in das zugeordnete Register schreibt. Die Gesamtheit von Registern hält somit eine vollständige Ebene von I Ausgangsdaten aus den Verarbeitungselementen. 1

Dann werden die Daten aus den Registern heraus und in das Ausgangsregister 11 geschoben. Dies kann auf drei unterschiedliche Arten erfolgen.

INSPECTED

ν Bei der ersten Betriebsart werden die Multiplexer 24 - 27 so geschaltet, daß sie den Eingang 1 auswählen, und der Multiplexer 28 wird so geschaltet, daß er den Eingang O auswählt. Dies hat zur Folge, daß alle Register in jeder Spalte des Feldes in Serie geschaltet werden und ein Serienschieberegister bilden. Damit ist es möglich, die gesamte Eb^. .e von Daten in das Ausgangsregister 11 zu verschieben und zwar reihenweise, d.h. jeweils eine Reihe gleichzeitig.

Bei der zweiten Betriebsart werden die Multiplexer 2 5 und 2 7 so geschaltet, daß sie den Eingang 2 auswählen, und der Multiplexer 2 8 wird so geschaltet, daß er den Eingang 0 auswählt (die Zustände der anderen Multiplexer ist nicht wesentlich). Dies hat zur Folge, daß alle ungeradzahligen Register 21, 23 in jeder Spalte des Feldes in Reihe geschal- "I tet werden und die geradzahligen Register im Bypass liegen.

Bei der dritten Betriebsart werden die Multiplexer 24 und 28 so geschaltet, daß sie den Eingang 1 auswählen, und der Multiplexer 26 wird so geschaltet, daß er den Eingang 2 wählt (die Zustände der anderen Multiplexer sind nicht wesentlich). Dies hat zur Folge, daß alle geradzahligen Register 20, 22 in jeder Spalte in Reihe geschaltet werden und die ungeradzahligen Register im Bypass liegen.

Die zweite und die dritte Betriebsart sind besonders zweckmäßig zum Abgeben von Bilddaten an die Zeilensprung-Sichtanzeigeemheit 12. In diesem Fall werden die Register 20 - 2 3 mit den verarbeiteten Bilddaten aus den Verarbeitungselementen gefüllt. Die ungeradzahligen Reihen werden dann jeweils zeilenweise herausgeschoben, um die ungeradzahligen Zeilen der Sichtanzeige zu erhalten. Die Register werden wieder mit den gleichen Daten gefüllt und dann werden die geradzahligen Reihen herausgeführt, so daß die geradzahligen Zeilen der Sichtanzeige erzielt werden.

Daten können in die Verarbeitungselemente unter Verwendung * der Register 2 0 - 2 3 in ähnlicher Weise eingeschrieben werden. Wenn die Eingangsdaten ein Zeilensprungbild darstel-

_!NSpiECTED

len, werden die zweiten und dritten Betriebsarten wieder ;

verwendet, um zuerst die ungeradzahligen Reihen und dann die i-

geradzaholigen Reihen zu füllen.

Der Multiplexer 28 mit zwei Eingängen und der Multiplexer 24
mit zwei Eingängen auf dem nächsten Chip bilden zusammen eine ΐ

Multiplexerschaltung, die die gleiche Funktion ausführt wie '

einer der Multiplexer 25, 26, 27 mit drei Eingängen.

Daraus ergibt sich, daß jedes benachbarte Paar von Datenre- I^!

gistern in der gleichen Spalte durch eine Multiplexerschal-

tung verbunden ist. Wenn die benachbarten Register beide in \"

dem gleichen Chip liegen, weist die Multiplexerschaltung ;,

einen einzelnen Multiplexer 25, 26 oder 2 7 mit drei Eingängen .

auf. Sind andererseits die beiden benachbarten Datenregister I

auf unterschiedlichen Chips angeordnet, weist die Multiplex- '

erschaltung, die sie miteinander verbindet, zwei getrennte, L

zwei Eingänge aufweisende Multiplexer 28, 24 auf, die auf den I₁

entsprechenden Chips liegen. Diese Anordnung gewährleistet,

daß nur ein einziger Pfad 29 zwischen den beiden Chips

erforderlich ist, um den Verschiebepfad in dieser Spalte zu

vervollständigen. Wenn die beiden Multiplexer 28, 24 durch ^{! r}

einen einzigen Multiplexer mit drei Ausgängen ersetzt würden,

der in ähnlicher Weise mit den Multiplexern 25, 26, 27

verbunden ist, würden dabei zwei Pfade zwischen den Chips

anstelle eines Pfades notwendig werden. *·

ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche:

1. Datenverarbeitungseinrichtung mit einer Vielzahl von * Datenverarbeitungselementen, denen jeweils ein Datenregister zur Aufnahme von Ausgangsdaten aus diesem Element <, zugeordnet ist, wobei die Datenverarbeitungselemente und * ihre zugeordneten Datenregister logisch in Reihen und ΰ Spalten angeordnet sind, £. dadurch gekennzeichnet, daß jede Spalte der Datenregister $[ (20 - 23) Zwischenverbindungsvorrichtungen (24 - 28) *'■ aufweist, die selektiv so betätigbar sind, daß sie £' entweder ,':

a) die geradzahligen Register (20 - 22) in der Spalte,

b) die ungeradzahligen Register (21, 23) in dieser Spalte oder

C-) alle Register (20 - 23) in dieser Spalte j

miteinander verbinden, wodurch in jeder Spalte ein ^

Serienverschiebepfad gebildet wird, der ermöglicht, daß 'J

Daten entweder aus den geraden Reihen, den ungeraden Λ

Reihen oder allen Reihen reihenweise verschoben werden. *

2. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch \ gekennzeichnet, daß die Zwischenverbindungsvorrichtungen I (24 - 28) eine Vielzahl von Multiplexerschaltungen (24 ' -28) au'fweisen, deren jede ein benachbartes Paar von _4tj Datenregistern (20 - 23) in der gleichen Spalte verbindet, *^l und daß jede Multiplexerschaltung selektiv so betätigbar * ist, daß entweder \

a) der Ausgang des ersten Registers des Paares von f Datenregistern oder ₄

b) der Ausgang des Datenregisters, der dem ersten Register j des Paares vorausgeht, ^E

ausgewählt wird.

3. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, gekenn- I, zeichnet durch eine Vielzahl von integrierten Schaltchips, w deren jeder eine Vielzahl von Verarbeitungseiernenten (16 - * 19), die einen Teil mindestens einer Spalte von Verarbei-

INSPECTEO

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tungselementen bilden, zusammen mit ihren zugeordneten Datenregistern (20 - 23) und Multiplexerschaltungen (24 28) enthält.

4. Datenverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dort, wo zwei benachbarte Datenregister (20, 21; 21, 22; 22, 23) in der gleichen Spalte auf dem gleichen integrierten Schaltungschip liegen, die sie miteinander verbindende Multiplexerschaltung (25; 26; 27) vollständig auf dem gleichen Chip liegt, und daß dort, wo zwei benachbarte Datenregister (23, 20) in der gleichen Spalte auf unterschiedlichen integrierten Schaltungschips liegen, die sie miteinander verbindende Multiplexerschaltung zwei getrennte Multiplexer ("8 - 24) aufweist, die auf den entsprechenden Chips liegen und die miteinander durch einen einzigen Pfad (29) zwischen den Chips verbunden sind.

5. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexerschaltungen so schaltbar sind, daß sie die Ausgänge der Verarbeitungselemente mit ihren zugeordneten Datenregistern verbinden.

6. Datenverarbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 -

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Serienverschiebepfade, die durch die Datenregister (20 -23) und die Zwischenverbindungsvorrichtungen (24 - 28) gebildet sind, miteinander zu einer Zeilensprung-Sichtanzeigeeinheit (12) (interlaced visual display unit) verbunden sind.

7. Datenverarbeitungseinrichtung nach einera der Ansprüche 1 -

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Serienverschiebepfade, die durch die Datenregister (20 -23) und die Zwischenverbindungsvorrichtungen (24 - 28) ausgebildet sind, mit dem Ausgang einer Bildcodiervorrichtung (15) verbunden sind.

ORIGINAL INSPECTED