DE3786269T2

DE3786269T2 - Druckwerksteuerungsschnittstelle.

Info

Publication number: DE3786269T2
Application number: DE87905879T
Authority: DE
Inventors: Charles Lai
Original assignee: Digital Equipment Corp
Current assignee: Digital Equipment Corp
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1987-08-25
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2007-08-26
Also published as: DE3786269D1; JPH01502142A; US4809216A; AU7877487A; EP0321491A1; WO1988001768A1; EP0321491B1; KR880701915A; CA1286418C; AU609737B2; KR950010901B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Druckwerk-Antriebselemente, wie zum Beispiel solche, die adaptiert werden, um Steuersignale zu einem Druckwerk von einem Datenverarbeitungssystem zu übertragen. Insbesondere betrifft sie ein Druckwerk-Antriebsschnittstellenelement zum Übertragen von Druckkommandodaten von einem dynamischen Speicher zu einem Druckwerk und zum Auffrischen der Kommandodaten, die in dem Speicher gespeichert sind.

Beschreibung des Standes der Technik

In den letzten Jahren wurde in bezug auf die: Entwicklung von Hochgeschwindigkeits-, Hochqualitäts-Datenverarbeitungsdrukkern viel Arbeit getan. Ein beträchtlicher Teil dieser Arbeit ging in die Entwicklung von laserartigen Druckwerken. Diese Druckwerke haben einen speziell adaptierten Laser mit einem Strahl, der schnell an und aus geschaltet werden kann, um eine rasterartige Abtastzeile, die aus Pixeln oder Punkten zusammengesetzt ist, über einer photoleitfähigen Fläche zu generieren. Die aneinanderliegenden Abtastungen des Laserstrahls liegen innerhalb sehr naher Entfernung zueinander, so daß eine vollständige genaue Darstellung des zu erzeugenden Bildes auf die Fläche projiziert wird, wenn die Fläche vollständig abgetastet worden ist. Ein Papierausdruck des Bildes kann dann mittels konventioneller xerographischer Techniken erzeugt werden.
Der Vorteil, ein laserartiges Druckwerk zu benutzen, ist, daß die Pixeldichte ziemlich hoch sein kann. Ein laserartiges Druckwerk kann 90.000 oder mehr Punkte pro Inch² eines Ausgabebildes erzeugen. Dieses macht es möglich, Figuren und Zeichen von extrem hoher Qualität zu erzeugen, die gleich der ist, die durch viel langsamerere konventionelle Drucker mit Schreibmaschinenartigen Anschlagtasten erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil, den Laserdrucker gegenüber konventionellen Druckern haben, ist, daß sie nicht darauf begrenzt sind, nur Zeichen zu drucken, die auf den Drucktasten enthalten sind. Der Laserstrahl kann benutzt werden, um ein Rasterbild aus nahezu allen gewünschten Kombinationen von Pixeln auszubilden. Dies ist ein wünschenswertes Merkmal eines Druckers, wenn entweder ein geschäftliches oder technisches Dokument gedruckt wird, das unregelmäßig geformte Zeichen enthält, wie Graphenverläufe oder wissenschaftliche Symbole.
Ein Problem der Laserdrucktechnik ist, daß große Mengen von Druckkommandodaten auf einer sehr hohen Geschwindigkeitsstufe von dem Drucksystem erzeugt werden müssen. Dies ist so, weil es für ein Drucksystem notwendig ist, nahezu gleichzeitig die zu druckenden Ausgabedaten vom Prozessor zu empfangen, die Daten in durch das Druckwerk lesbare Pixelbildform zu konvertieren und die Pixeldruckkommandos in der geeigneten Reihenfolge zu dem Druckwerk zu übertragen, damit der Laser zu den geeigneten Zeitpunkten aktiviert wird, während sein Strahl die photoleitfähige Fläche weiter abtastet.
Folglich ist es notwendig, eine Datensteuereinrichtung vorzusehen, die den Fluß der Daten von dem Hauptprozessor richtig ordnen kann, ihn in druckwerk-lesbare Pixelform konvertiert und die Pixeldaten zu dem Druckwerk überträgt.
Gegenwärtig gibt es zwei Möglichkeiten des Datensteuereinrichtungsaufbaus. Eine Möglichkeit nutzt einen Bandpuffer (engl.: band buffer), wo ein Block von Daten von der Steuereinrichtung bzw. der Steuerung empfangen wird, in Pixelform konvertiert wird und in einem Puffer gespeichert wird, wo sie von dem Druckwerk gelesen werden können. Ein Nachteil dieses Systems ist, daß der Speicherpuffer zu klein ist, um all die Pixeldaten zu speichern, die für einige komplexe Grafiken und Symbolbilder notwendig sind. Folglich sind diese Steuerungen nur begrenzt brauchbar.
In der US-A-4031519 ist ein Drucker beschrieben, in dem eine Seite von Daten, die zu druckende Informationen betreffen, gespeichert werden kann und anschließend können kleine Modifikationen an der Information für diese Seite für anschließend zu druckende Kopien vorgenommen werden.
In IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 24, Nr. 2, Juli 1981 "Extended Graphics Storage and Serialization for Non-Impact Printers", T. L. Anderson et al, ist ein Drucker mit zwei Zeilenpuffern zum Speichern von zu druckenden Daten beschrieben, wobei ein Zeilenpuffer gefüllt wird, während der andere Zeilenpuffer geleert wird.
Alternativ könnte die Datensteuerung ein Vollseiten-Bitspeichersystem haben. Diese Steuerungen sehen mindestens einen Vollseiten-Bitspeichermap bzw. -belegungsplan vor, der repräsentativ für die abzufragenden bzw. wiederzugewinnenden Daten und zum Abtasten durch das Druckwerk ist. Verarbeitungsschalttechnik innerhalb der Datensteuerung analysiert die Eingabe von dem Hauptprozessor, um zu bestimmen, ob es entweder Formatdaten, sogenannte Fontdaten, oder aktuelle Bildkompositionsdaten sind. Ein Bildgenerierungsschaltkreis analysiert die Kompositionsdaten unter Bezugnahme auf die Fontdaten und stellt eine Pixeldarstellung des zu generierenden Bildes her. Die Pixelausgabe wird in den Vollseiten-Bitmapspeicher geladen. Das Druckwerk ist in der Lage, auf den Vollseiten-Bitmapspeicher zuzugreifen und das darin gespeicherte Bild auf der photoleitfähigen Fläche zu reproduzieren. Dies macht es möglich, eine volle Seite Druckausgabe mit Grafiken und anderen komplexen Figuren, die darauf dargestellt sind, zu generieren.
Vollseiten-Bitspeichersteuerungen können ziemlich langsame Einrichtungen sein, weil es sich als sehr schwierig erwiesen hat, Daten zu einer Position des Vollseiten-Bitmaps zu übertragen und zur gleichen Zeit Daten von einem anderen Teil des Bitmaps zu senden. Auch übertragen einige Bildgenerierungssysteme Daten zu dem Bitmap nicht seriell. Mit diesen Systemen muß das Werks-Bitmap vollständig gebildet worden sein, bevor es bereit ist, um auf es durch das Druckwerk zugreifen zu können. Wenn nur ein Bitmap vorgesehen ist, ist es notwendig, einem Muster zu folgen, daß es zuerst mit Pixeldaten geladen wird und dann das Druckwerk auf sie zugreifen läßt. Dies verlangsamt die Operation des Bildgenerators wie auch die des Druckwerkes, da einer warten bzw. leerlaufen muß, während der andere Zugriff auf das Bitmap hat. Daher ist es wünschenswert, eine Datensteuerung mit mindestens zwei Vollseiten-Bitmaps vorzusehen, damit auf einen durch den Bildprozessor zugegriffen werden kann, während auf den anderen durch das Druckwerk zugegriffen wird.
Ein weiterer Nachteil von Vollseiten-Bitspeichersystemen ist, daß sie Speicherelemente haben, die gewöhnlich aufgefrischt werden müssen. Dies ist so, weil der typische Vollseiten-Bitspeicher ein dynamischer Speicher ist, wobei das bedeutet, daß die die Daten repräsentierenden elektrischen Ladungen in ihm dazu neigen, mit der Zeit schwächer zu werden bzw. zu zerfallen. Dies ist ein Problem, weil die früh innerhalb des Druckwerks gespeicherten Daten zerfallen und unbrauchbar werden, bevor auf sie durch das Druckwerk zugegriffen wird. Dieser Zerfall macht es zudem für das Druckwerk fast unmöglich, darüber wiederholt auf ein Bitmap zuzugreifen oder so mehrfache Kopien von der darüber repräsentierten Seite drucken zu können.
Es besteht daher für eine Einrichtung eine Nachfrage, den Druckwerkszugriff auf das Bitspeichersystem zu steuern. Das Druckwerk sollte Zugriff auf mindestens zwei Vollseiten-Bitmapspeicher haben, damit es Zugriff auf einen haben kann, während der Bildgenerator Zugriff auf den anderen hat. Außerdem sollte eine Einrichtung vorhanden sein, um auf die Vollseiten- Maps zuzugreifen, damit darin gespeicherte Daten regelmäßig aufgefrischt werden, um sie davor zu schützen, zu zerfallen und unlesbar zu werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung ist in dem einzigen Anspruch definiert. Die Erfindung weist das Vorsehen eines Druckwerkdatenschnittstellen-Schaltkreises auf, der selektiv mit einem aus einer Anzahl von Vollseiten-Bitmaps verbunden wird, die das Druckwerk mit Pixeldaten versorgen. Die Druckwerkdatenschnittstelle ist entworfen worden, um auf einen der Vollseiten-Bitmaps zuzugreifen und die darin enthaltenen Pixeldaten seriell zu dem Druckwerk zu übertragen. Wenn zwei Vollseiten-Bitmaps vorgesehen sind, ist es folglich möglich, einen der Vollseiten-Bitmaps dem Druckwerk zu überlassen, während der andere mit Daten aus dem Bildprozessor geladen wird. Der Bildprozessor und das Druckwerk können folglich mit maximaler Effizienz betrieben werden, um so schnell wie möglich Papierkopien zu generieren.
Zusätzlich ist das Druckwerk dieser Erfindung entworfen worden, um regelmäßig die Daten, die in dem Vollseiten-Bitmap gespeichert sind und auf die es Zugriff hat, auf zufrischen. Dies erhält die Daten innerhalb der Speicher in einem optimalen Zustand, so daß auf den Vollseiten-Bitmap wiederholt durch das Druckwerk zugegriffen werden kann, um mehrfache Kopien der gleichen Ausgabe vorzusehen.
Die Druckwerkantriebsschnittstelle ist mit dem Druckwerk, einem Drucker-Bus und einer Druckersteuer- und Statusschnittstelle verbunden. Der Drucker-Bus ist mit mindestens zwei Vollseiten-Bitmaps verbunden. Die Druckersteuer- und Statusschnittstelle ist mit der Druckwerkdatenschnittstelle und mit den Vollseiten-Bitmapspeichern verbunden. Sie steuert die Bitmap-Zuweisungen für das Einlesen des Bitmaps aus dem Bildprozessor und für den Zugriff auf ein Bitmap durch die Druckwerkdatenschnittstelle. Die Druckersteuer- und Statusschnittstelle leitet zusätzlich Seitengeometrie-Parameter an die Druckwerkdatenschnittstelle. Die Druckersteuer- und Statusschnittstelle überträgt diese Steuersignale als Reaktion auf Anfangsseitenparameter, wobei diese in Form von Formatierungsinformation bereitgestellt werden, und als Reaktion auf Statussignale, die durch das Druckwerk generiert werden.
Die Druckwerkantriebsschnittstelle enthält einen Satz von Kommando- und Datenregistern zum Speichern der Seitengeometrie- Parameter, die von der Druckersteuer- und Statusschnittstelle übertragen werden. Ein Abtast-Offset-Einstellungsschaltkreis benutzt die Parameter in den Kommando- und Datenregistern, um die Wiedergewinnung der Pixeldaten aus dem Vollseiten-Bitmap zu synchronisieren, so daß sie synchron mit der Anforderung aus dem Druckwerk ist, und, um die Länge der Speicherabtastung des Speichers zu steuern, so daß sie von einer geeigneten Länge ist, um den Anforderungen des Druckwerks an Druckkommandodaten zu entsprechen. Eine Bitmap-Folgesteuereinrichtung ist entwickelt worden, um dem Bitmapspeicher entweder Lese/Schreib- oder Auffrischsteuersignale zu generieren, während er durch die Druckwerkdatenschnittstelle gesteuert wird. Dies stellt Kommandosignale bereit, so daß die Speicherzeilen mit dem bzw. in dem Vollseiten-Bitmapspeicher entweder gelesen oder aufgefrischt werden. Die Bitmap-Folgesteuereinrichtung wird durch einen Auffrisch- und Lese/Schreib-Arbitrationslogikschaltkreis gesteuert.
Die Druckwerkantriebsschnittstelle ist zusätzlich mit einem Bitmap-Adresssteuerungsschaltkreis zur Generierung einer gültigen Datenadresse versehen, so daß die korrekten Daten durch die Bitmap-Folgesteuereinrichtung zurückgewonnen werden können. Die zurückgewonnenen Daten werden zur Übertragung zu dem Druckwerk in eine Parallel-zu-seriell-Datenumwandlungseinheit eingelesen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Datenverarbeitungsdrückersystems, das die Druckwerkdatenschnittstelle in Übereinstimmung mit dieser Erfindung beinhaltet.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die prinzipiellen Komponenten der Druckwerkdatenschnittstelle darstellt.
Fig. 3A bis 3C stellen, wenn zusammengesetzt, ein schematisches Diagramm der Druckwerkdatenschnittstelle dar.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 beschreibt im Blockdiagramm ein Drucksystem 10, das mit einem Hauptprozessor (nicht dargestellt) über einem Hauptbus 12, wie eine Ethernet-Verbindung, verbunden ist. Das System wird über einen Hostprozessor 14 adressiert, der die Steuerung über das gesamte Drucksystem ausübt. Ein Systembus 16, wie ein Q-Bus, verbindet das System miteinander. Der Hostprozessor bestimmt anfangs, ob das Drucksystem durch den Hauptprozessor per Abrufbetrieb oder per Zugriff bearbeitet wird. Wenn bestimmt worden ist, daß auf das Drucksystem zugegriffen wird, bestimmt der Hostprozessor als nächstes, ob die eingehenden Datenpakete Formatierungsdaten, sogenannte Fontdaten, oder aktuelle Kompositionsdaten sind. Wenn die eingehenden Daten Fontdaten sind, werden sie von einem Horizontalzeilenprozessor 20 zu einer Fontspeichereinheit 22 geleitet. Wenn die Daten Kompositionsdaten sind, werden sie an den Bildgenerierungsprozessor 18 geleitet. Eine Direkt-Speicherzugriffseinheit 24 dient als ein Hochgeschwindigkeitskanal, um Kommando- und Datensignale zu dem Bildgenerierungsprozessor zu übertragen.
Der Bildgenerierungsprozessor reagiert auf bestimmte Pakete von Kompositionsdaten unter Herausgabe eines Bildkommandos an den Horizontalzeilenprozessor 20. Der Horizontalzeilenprozessor generiert als Reaktion auf das Bildkommando und unter Bezugnahme auf die Fontdaten eine Vollseiten-Bitmap-Adresse, an der ein Pixel erzeugt werden soll. Die Bitmap-Adresse wird entlang eines Kompositionsbusses 26 zu einem von zwei Vollseiten-Bitmaps (FPBM) 28 oder 30 geleitet, auf die der Horizontalzeilenprozessor wahlweise zugreift. Das Pixelbild wird dann an der Adresse in dem Vollseiten-Bitmap gespeichert, die der Horizontalzeilenprozessor generiert. Wenn das Vollseiten-Bitmap vollständig mit Pixeln geladen ist, ist es eine Darstellung der zu erzeugenden Seite. Dies macht das Vorsehen eines Vollseiten-Bitmaps 28, 30 mit einer sehr großen Menge an Speicher notwendig. In einer Ausführungsform dieser Erfindung liegen sie jeweils als eine 1,25 Megabyte-Anordnung vor, und jedes Bit innerhalb der Anordnung repräsentiert eine potentielle Pixellage.
Die Vollseiten-Bitmapspeicher sind mit einem Druck-Bus 32 verbunden, der mit der Druckwerkdatenschnittstelle (PDI) 34 verbunden ist. Die Druckwerkdatenschnittstelle ist mit einer Druckwerkverteilungskarte 36 verbunden, die als die Eingabe/ Ausgabe-Schnittstelle für ein Druckwerk 38 dient. Das Druckwerk steuert den Laser und andere Hardwareelemente, die notwendig sind, um ein Druckdokument 39 zu erzeugen.
Die Übertragung von Daten über die Druckwerkdatenschnittstelle wird durch eine Druckersteuer- und Statusschnittstelle (PCSI) 40 gesteuert. Die Druckersteuer- und Statusschnittstelle ist über den Q-Bus mit dem Hostprozessor, über die Verteilungskarte mit dem Druckwerk, und zwar durch einen Satz von Kommando- und Statusverbindungen 42, und über eine Abtastfreigabeadresse mit der Druckwerkdatenschnittstelle und jeweils Datenverbindungen 44, 46, 48 und über Zuweisungsverbindungen 49 mit dem Vollseiten-Bitmap verbunden. Das Druckwerk überträgt eine Zeilensynchronisation über eine Druckwerkzeilensynchronisationsverbindung 50, wo immer es bereit ist, eine neue Abtastzeile zu starten. Die Zeilensynchronisationsverbindung ist mit der Druckwerkdatenschnittstelle und der Druckersteuer- und Statusschnittstelle verbunden. Die Druckersteuer- und Statusschnittstelle reagiert auf die Kommandos des Hostprozessors 14 durch Starten und Stoppen des Druckers und durch Auswahl der Buszuweisungen der Vollseiten-Bitmapspeicher. Sie führt diese Funktionen durch wiederholtes Abfragen des Status des Druckers und anderer Elemente des Systems 10 aus und teilt ihren Status dem Hostprozessor mit.
Die Druckwerkdatenschnittstelle adressiert den Vollseiten- Bitmapspeicher 28 oder 30, auf den zum Drucken zugegriffen wird, gewinnt die darin enthaltenen Daten seriell zurück und sendet sie zur Bildverarbeitung zu dem Druckwerk 38. Die Druckwerkdatenschnittstelle frischt zusätzlich alle in dem Vollseiten-Bitmapspeicher gespeicherten Daten zyklisch auf. Dies erhält die Daten frisch und durch das Druckwerk benutzbar, während sie sonst zerfallen würden, falls die Abtastzeile zu kurz ist. Dies macht es zusätzlich möglich, jeden Vollseiten-Bitmap wiederholt abzutasten, so daß mehrfache Kopien der Seiten erzeugt werden könnten, ohne jedes Mal Zeit zum Wiederaufbau der Seite zu brauchen.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Fig. 2 ist zu sehen, daß die Druckwerkdatenschnittstelle 34 einen Satz von Kommando- und Datenregistern 52 enthält. Diese Register sind entworfen worden, um Seitengeometrieparameter zu speichern, die den Typ des Druckwerks und Seitenformats, das die Druckwerkdatenschnittstelle benutzt, und Druckwerkkommandodaten kennzeichnet. Diese Parameter werden durch die Druckersteuer- und Statusschnittstelle über PCSI-Adress- und PCSI-Datenverbindungen 46, 48 übertragen. Das PCSI-Abtastfreigabekommando wird zusätzlich über die Abtastfreigabeverbindung 44 zu diesen Registern gesendet. Auf diese Parameter bezieht sich ein Abtast- Offset-Einstellungslogikschaltkreis 54, um die geeignete Anfangsadresse zu Beginn jedes Zeilenabtastens einzustellen.
Lesen, Schreiben und Auffrischen der Voll-Bitmapspeicher werden durch einen Auffrisch- und Lese/Schreibarbitrationslogikschaltkreis 60 gesteuert. Dieser Schaltkreis weist die richtigen Auffrisch- oder Lese/Schreibkommandos einer Bitmap- Folgesteuereinrichtung zu. Dies ermöglicht dem Bitmap-Folgesteuereinrichtungsschaltkreis Steuersignale zu generieren, um entweder Daten in dem Bitmap zum Lesen aufzufrischen oder sie zur Übertragung zu dem Druckwerk zurückzugewinnen.
Ein Bitmap-Adresszähler 66 unter dem Kommando des Auffrisch- und Lese/Schreibarbitrationsschaltkreises 60 und der Bitmap- Folgesteuereinrichtung 62 ist vorgesehen, auf die geeignete Adresse in dem Vollseiten-Bitmap 28 oder 30 zu zeigen, so daß die korrekten Daten entweder aufgefrischt oder zurückgewonnen werden. Die Adresse wird über einen Satz von Adressverbindungen 56 übertragen. Die zurückgewonnenen Daten werden von dem Vollseiten-Bitmap in Byte-Form über einen Satz von acht Datenverbindungen 68 gelesen. Die Daten werden zu einem parallelzu-seriell-Umwandler 70 übertragen, wo sie zur Übertragung zu der Druckwerkverteilungskarte über eine Datenausgabeverbindung 162 in einen seriellen Bitstrom konvertiert werden.
Der Horizontalzeilenprozessor 20 ist über eine Auffrischverbindung 74 mit der Druckwerkdatenschnittstelle verbunden, die mit der Auffrisch- und Lese/Schreibarbitrationslogik verbunden ist. Dieses Auffrischsignal, das über diese Verbindung gelangt, dient der Synchronisation des Auffrisch-Timings, wenn das Bitmap 28 oder 30, auf das die PDI zugreift, nicht benutzt wird, um das Druckwerk mit Druckkommandos zu versorgen. Die Kommando- und Datenregister 52 bestehen aus jeweils vier 8- Bit-Registern 76, 78, 80 und 82 und einen D-Typ-Flip-Flop 84, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Seitenparameter der Abtastung werden den einzelnen Registern wie folgt zugewiesen:
REGISTER BESCHREIBUNG
Register 76 Bit 4-7 Oberen 4 Bit der Abtast-Offset-Einstellung
Bit 3 Druckmodusauswahl (H-Druck; L-Druck/Löschen)
Bit 2 Testfreigabe PDI-Selbsttestmodus
Bit 0-1 Oberen 2 Bit der Byte-Zählung pro Abtastzeile
Register 78 Bit 0-7 Unteren 8 Bit der Abtast-Offset-Einstellung
Register 80 Bit 0-7 Unteren 8 Bit der Byte-Zählung pro Abtastzeile
Register 82 Bit 0-7 Gespeichertes Byte-Muster, das während Druck/Lösch-Modus zum Bitmap zurückgeschrieben werden muß
Die Register werden über die Adreß- und Datenverbindungen 46 und 48 mit Geometrieparametern von der PCSI geladen und das Flip-Flop wird durch Signalfreigabe von der PCSI über die Abtastfreigabeverbindung 44 getriggert. Flip-Flop 84 wird benutzt, um ein Seitenfreigabesignal entlang der Seitenfreigabeverbindung 86 zu generieren und wird durch das Zeilensynchronisationssignal getriggert. Die Seitenfreigabe ist während des gesamten Rahmens einer Seite gültig, ist mit der Zeilensynchronisation synchron und wird folglich als ein Systemreferenzsignal benutzt, um Datentransfer zu ermöglichen.
Der Abtast-Offset-Einstellungsschaltkreis 54 besteht aus einem Offset-Einstell-Flip-Flop 90, einem Offset-Zähler 92 und einem Impulsstrecker 94. Die Abtastzeilenregistrierungs-Offset-Einstellung wird zu Beginn jeder Abtastzeile durchgeführt, und zwar indem die Komplemente der Offset-Zählung aus Register 76 und 78 in den Offset-Zähler 92 (Verbindung nicht gezeigt) geladen und das Offset-Einstell-Flip-Flop gesetzt wird. Das Offset-Einstell-Flip-Flop gibt den Offset-Zähler frei, der die über eine Werktaktverbindung 96 empfangenen Werktaktimpulse zählt, während die Abtastung fortschreitet. Wenn die gesamte Anzahl der Zählung der gespeicherten Zählung entspricht, generiert der Offset-Zähler ein Rücksetzsignal auf einer Offset- Rücksetzverbindung 98. Die Rücksetzverbindung verzweigt sich zurück zu dem Offset-Einstell-Flip-Flop, so daß das Offset- Einstell-Flip-Flop 90 zurückgesetzt wird. Der Impulsstrecker 94 wird zusammen mit einem Inverter 100 benutzt, um den Offset- Zähler am Anfang der Zeile mit dem Abtastwert zu laden. Der Inverter 100 wird benutzt, um das Videotaktsignal von dem Druckwerk zu invertieren, so daß genügend Zeit vorgesehen ist, um den Offset-Zähler zu laden. Alternativ kann ein Vergleicher benutzt werden, um das Ende des Offsets zu ermitteln, wobei der Nutzen des Impulsstreckers eleminiert wird.
Der Bitmap-Adreßzähler 66 beinhaltet einen Zeilenadreßzähler 101, einen Spaltenadreßzähler 102 und einen Spaltenadreßvergleicher 104. Jedes Byte oder jede Bilddateneinheit in dem Vollseiten-Bitmap ist durch Zeilenadresse und Spaltenadresse lokalisiert. Während das Speicherabtasten des Bitmaps fortschreitet, wird der Zeilenadreßzähler durch die steigende Flanke der Zeilensynchronisation inkrementiert, während der Spaltenadreßzähler zur gleichen Zeit durch ein End-L/S-Signal, das durch die Bitmap-Folgesteuereinrichtung generiert wird, inkrementiert wird und über eine End-L/S-Verbindung 108 übertragen wird. Die durch die Zähler generierten Adressen werden über die Bitmap-Adreßverbindungen 56 zu einem der Bitmaps übertragen. Dies ermöglicht die sequentielle Abtastung der Bitmap-Seite während des Lese-Zustandes. Die Anzahl der während jeder Abtastzeile zu lesenden Dateneinheiten, die sich in Registern 76 und 78 befinden, ist programmierbar, wobei sie es der PDI ermöglicht, das Abtasten über den Abtast-Offset- Einstellungsschaltkreis 54 einzustellen, um an Papier von variierender Breite anzupassen. Der Spaltenadreßvergleicher 104 ermittelt die Endadresse von jeder Abtastzeile, indem er sie mit dem gespeicherten Wert aus Register 80 vergleicht. Wenn das Ende der Abtastzeile erreicht ist, setzt der Vergleicher ein Zeilenstatus-Flip-Flop 110 zurück. Da die Länge der Abtastzeile programmierbar ist, kann sie zum "Bild-Halten" der Länge einer Seite benutzt werden.
Die Bitmap-Folgesteuereinrichtung 62 besteht aus einer Speichersynchronisiereinrichtung 112 und einer Folgesteuereinrichtung 114. Die Folgesteuereinrichtung 114 ist eine Zustandsmaschine, die die Eingabe und den vorliegenden Zustand der Maschine erfaßt, um ihren nächsten Zustand und ihre Ausgabe zu bestimmen. Die Synchronisiereinrichtung ist ein getakteter Schalter, der benutzt wird, um die Folgesteuereinrichtungseingabesignale zu synchronisieren, um meta-stabile Zustandsübergänge zu verhindern. Die Eingabe an die Synchronisiereinrichtung kommt von einer Auffrischanforderungsverbindung 116, einer Druck/Lösch-Verbindung 118 von Register 76 (Verbindung nicht gezeigt) und einer Lese/Schreib-Anforderungsverbindung 120. Die Ausgabe der Folgesteuereinrichtung sind zwei Sätze von Steuersignalen. Ein Satz ist ein Satz von Bitmap-Steuersignalen, die entlang von vier Bitmap-Steuerverbindungen 122 ausgegeben werden, die benutzt werden, um auf das Bitmap zuzugreifen und aufzufrischen. Der zweite Satz von Steuerungen ist innerhalb der PDI und beinhaltet das End-Lese/ Schreibsignal, das auf der End-Lese/Schreibverbindung 108 übertragen wird, ein End-Auffrischsignal, das auf einer End- Auffrischverbindung 124 übertragen wird, ein End-Speicherzugriffsanforderungssignal, das auf einer End-Speicherzugriffsverbindung 126 übertragen wird und ein Schreibdatenfreigabesignal, das auf einer Schreibdatenfreigabeverbindung 128 gültig ist.
Die Arbitrationslogikeinheit 60 beinhaltet das Zeilenstatus- Flip-Flop 110, ein Verzögerungs-Flip-Flop 130, ein Multiplexer 132, ein UND-Gatter 134, ein Auffrischanforderungs-Flip-Flop 136 und ein Lese/Schreib-Anforderungs-Flip-Flop 138. Der Multiplexer ist eine 2-zu-1-Einheit, die eine aus den Auffrischerquellen zwischen entweder der Horizontalzeilenprozessor- Austauschanforderung über die Horizontalzeilenprozessor-Auffrischverbindung 74 oder die Burst-Auffrischung über eine Burst-Auffrischverbindung 140 auswählt. Das Zeilenstatus- Flip-Flop registriert die effektive Datenperiode der Abtastzeile. Die Ausgabe wird entlang einer Verhinderungsauffrischverbindung 142 zu dem UND-Gatter 134 übertragen und wird benutzt, um Auffrischanforderungen während implizierten Auffrischungen zu verhindern. Das Zeilenstatus-Flip-Flop 110 kann entweder durch den Spaltenadreßvergleicher 104 oder durch das Zeilensynchronisationssignal zurückgesetzt werden, da sie über ein ODER-Gatter 111 an das Flip-Flop zusammengeschlossen sind. Das Komplement des Zeilenstatus-Flip-Flops wird benutzt, um einen Pixelzähler 144 und das Verzögerungs-Flip-Flop 130 zu aktivieren. Die Ausgabe des Verzögerungs-Flip-Flops 130 wird der Reihe nach benutzt, um den Start des Speicherzyklusses an jeder Abtastzeile zu steuern. Die Verzögerung wird eingefügt, um zu garantieren, daß die Bitmap-Folgesteuereinrichtung 62 immer ihren aktuellen Auffrischzyklus vor irgendeinem versuchten Speicherabtasten beenden wird und, daß die Abtasteinstellung zwischen den Abtastzeilen einheitlich ist.
Das Auffrischanforderungs-Flip-Flop 136 ist jedesmal gültig, wenn eine Auffrischanforderung über Auffrischverbindung 146 von dem UND-Gatter 124 empfangen wird. Das Signal von dem Auffrischanforderungs-Flip-Flop ist entlang der Auffrischanforderungsverbindung 116 zu der Bitmap-Folgesteuereinrichtungs- Synchronisationseinrichtung 112 gültig. Das Lese/Schreib-Status-Flip-Flop 138 ist gültig, wenn durch ein Lese/Schreib-Anforderungs-NAND-Gatter 150 über eine Lese/Schreib-Anforderungsverbindung 148 eine Speicherzugriffsanforderung gemacht wird. Das Flip-Flop 138 wird an dem Ende des Speicherzyklusses zurückgesetzt, und zwar durch das End-Speicherzugriffssignal von der Folgesteuereinrichtung 114 über die End- Speicherzugriffsverbindung 126. Die Ausgabe dieses Flip-Flops wird zu der Bitmap-Folgesteuereinrichtungs-Synchronisationseinrichtung 112 über die Lese/Schreib-Anforderungsverbindung 120 übertragen.
Der Datenumwandlungs-Logikschaltkreis beinhaltet einen Schreibdatenpuffer 151, einen Datenpuffer 154 und ein Schieberegister 156. Alle drei Einheiten haben die gleiche Breite einer einzelnen Dateneinheit. Der Schaltkreis wird durch den Pixelzähler 144 und das NAND-Gatter 150 über die Verzweigung der Lese/Schreib-Anforderungsverbindung 158 synchronisiert. Die Synchronisation ist vollendet, wenn der Pixelzähler durch Zählen der Druckwerktakte an einer Dateneinheit (Verbindung nicht gezeigt) ein Ausgabesignal generiert. Das Signal ist weiter durch logische UND-Verknüpfung des Pixelzählers mit dem des Verzögerungs-Flip-Flops 130 über das NAND-Gatter 150 konditioniert. Das resultierende Signal ist ein Schiebe-Lade-Signal, das das Laden der Dateneinheit in das Schieberegister 156 triggert, um den Lese/Schreib-Zyklus zu starten. Der Datenpuffer 154 wird benutzt, um das Timing des Datentransfers zwischen dem Bitmapspeicher und der Druckwerkeinheit zu synchronisieren, wenn die einzelnen Dateneinheiten zu dem Druckwerk übertragen werden. Der Datenpuffer wird durch ein Lesesignal von der Lese/Schreib-Folgesteuereinrichtung über die Leseverbindung 158 getriggert. Der Schreibpuffer 152 ist ein Tri-State-Puffer, der das zu dem Bitmapspeicher entlang den Bitmapdatenverbindungen 68 zurückzuschreibende Datenmuster speichert, wenn durch den Drucklöschzyklus benötigt. Der Puffer 152 wird durch das Schreibdatenfreigabesignal, das von der Folgesteuereinrichtung 114 über die Schreibdatenfreigabeverbindung 128 gültig ist, freigegeben. Während des Abtastvorgangs werden die benötigten Daten von dem Vollseiten-Bitmap 28 oder 30 zuerst temporär in den Datenpuffer 154 über die Datenverbindungen 68 geladen. Die Daten werden dann in das Schieberegister 156 geladen und synchron zu der steigenden Flanke des Druckwerktaktes Bit für Bit hinausgeschoben. Das Druckwerktaktsignal wird über eine Druckwerktaktverbindung 62 zu diesem Schieberegister übertragen, und die Datenbits werden über eine Video-Hinausschiebeverbindung 160 zu dem Druckwerk übertragen.
Die PDI beinhaltet zusätzlich einen 4-zu-2-Multiplexer 164, der die Bitmap-Synchronisierungssignale aus entweder dem externen Druckwerk oder aus einer internen Datenquelle auswählt. In dieser Ausführungsform dieser Erfindung akzeptiert der Multiplexer entweder die Druckwerkzeilensynchronisation über die Druckwerksynchronisationsverbindung 50 und dem Drucksignalwerktakt über eine Druckwerktaktverbindung 168, oder Signal von der PCSI über Testfreigabe und jeweils Testtaktverbindungen 170, 172. Wenn die PDI in dem normalen Betriebsmodus ist, wird das Druckwerkzeilensynchronisationssignal über die Zeilensynchronisationsverbindung 88 geleitet und das Druckwerktaktsignal wird über eine Taktverbindung 96 geleitet, um den Betrieb der PDI zu synchronisieren. Die PCSI-Testverbindungen 170, 172 sind vorgesehen, so daß die PDI durch Schreiben eines Musters in eines der Bitmaps einen Selbsttest machen kann und ohne die Anwesenheit des Druckwerks den Inhalt über den Horizontalzeilenprozessor prüft.
Ein 20MHz-Takt 174 ist vorgesehen, um die Bitmap-Folgesteuereinrichtung zu betreiben. Der Takt wird direkt zu einem Vorteiler 176 konvertiert, der ein 10MHz-Taktsignal, das über eine Testtaktverbindung 166 für den internen Test zu dem Multiplexer 164 übertragen wird, und ein 1,25MHz-Signal herleitet, welches über die Burst-Auffrischverbindung 140 zu dem Auffrisch- und Lese/Schreibarbitrationsschaltkreis 160 übertragen wird, um ein Burst-Auffrischsignal vorzusehen.
Die Bitmap-Auffrischung wird von einer der drei Stufen der Bitmap-Auffrischsteuerung erreicht. Der erste Zustand, Synchronauffrischung, tritt jedesmal auf, wenn die PDI die Steuerung eines Vollseiten-Bitmaps hat, aber auf dieses Bitmap durch das Druckwerk als eine Quelle von Druckkommandoinstruktionen nicht zugegriffen wird. In dieser Stufe kommen die Auffrischkommandos von dem Horizontalzeilenprozessor über Auffrischverbindung 74. Die zweite Stufe der Auffrischung ist Burst-Modus-Auffrischung. Diese tritt auf, wenn die PDI in dem Druck-Modus ist. Die Auffrischung ist synchron mit dem internen 1,25MHz-Referenztakt. Die Burst-Modus-Auffrischung wird während der effektiven Bitmapabtast- oder Druckwerk-Lese-Periode verhindert, aber bleibt über die ganze Seitenabtastperiode aktiv.
Der dritte Zustand der Auffrischung ist die implizierte Auffrischung. Diese Auffrischung macht sich die Tatsache zunutze, daß jedesmal, wenn auf eine DRAM-Zelle (engl.: dynamic random access memory cell) zugegriffen wird, die ganze Zeile, in der sich die Speicherzelle befindet, aufgefrischt werden kann. Durch sequentielles Zugreifen aufaneinandergrenzende Zeilenadressen wird eine Speicherauffrischung erreicht. Der Adreßbus der PDI ist vorgesehen, so daß die Ausgabe des Spaltenadreßzählers benutzt wird, um die Zeilen des Bitmapspeichers linear zu adressieren, um die Auffrischung zu erreichen. Der Zeilenadreßzähler wird benutzt, um Spalten des Bitmapspeichers zu adressieren.
Die Burst-Modus-Auffrischung ist vorgesehen, weil die Abtastzeilenbreite für einige Papierkonfigurationen zu kurz ist, so daß das ganze Vollseiten-Bitmap während eines implizierten Auffrischens nicht aufgefrischt werden könnte. Die Burst-Modus-Auffrischung hat die Daten periodisch aufgefrischt, so daß sie durch das Druckwerk benutzbar sein werden. Folglich, wenn auf einen der Vollseiten-Bitmapspeicher durch die PDI zugegriffen wird, ist er fähig die darin gespeicherten Pixeldaten zur Übertragung zu dem Druckwerk linear wiederzugewinnen und die Daten regelmäßig aufgefrischt zu haben, so daß sie benutzbar bleiben.
Es ist verständlich, das diese Beschreibung den Zwecken der Darstellung dient. Darum ist es beabsichtigt, daß der ganze Stoff, der in der obigen Beschreibung enthalten ist oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigt ist, als beschreibend und nicht eingrenzend interpretiert werden soll.

Claims

1. System mit:

einem Druckwerk,

einer Druckersteuer- und Statusschnittstelle (40), und einer Druckwerkdatenschnittstelle, die Pixelbilddaten aus einem Vollseiten-Bitmapspeicher lesen kann und die gelesenen Daten zu einem Druckwerk (38) seriell übertragen kann, und zwar in Antwort auf Signale von einem Horizontalzeilen bzw. Linienprozessor (20), wobei die Druckwerkdatenschnittstelle aufweist:

(a) einen Satz von Kommando- und Datenregistern (52) zum Speichern von programmierten Seitenformat- und Abtastlängendaten aus der Druckersteuer- und Statusschnittstelle (40), und

(b) eine Abtastversatzeinstellschaltung (54), die angeschlossen ist, um die Seitenformat- und Abtastlängendaten aus den Kommando- und Datenregistern (52) zu empfangen, dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Vielzahl von Vollseiten-Bitmapspeichern (28, 30) aufweist, die an der Druckwerkdatenschnittstelle angeschlossen sind, und wobei die Druckwerkdatenschnittstelle weiterhin aufweist:

(c) eine Einrichtung (174) zum periodischen Erzeugen eines Burst-Auffrischsignals;

(d) Arbitrationsschaltung (60), die angeschlossen ist, um zu erfassen, ob jeder der Vielzahl von Vollseiten-Bitmapspeichern (28, 30) auszulesen, zu beschreiben oder auf zufrischen ist, wobei die Arbitrationsschaltung (60) Auffrischanforderungssignale in Antwort auf Burst-Anforderungssignale ausgibt, um den Auffrischzyklus zu beginnen, und Le- Lese/Schreib-Anforderungssignale ausgibt, um den Speicherzyklus von jeder Abtastzeile zu beginnen;

(e) eine Bitmap-Folgesteuereinrichtung (62), die an die Arbitrationsschaltung (60) angeschlossen ist zum Erzeugen von Lese/Schreib- oder Auffrisch- Steuersignalen zum Steuern von jedem der Vielzahl von Bitmapspeichern (28, 30) in Abhängigkeit von den Anforderungssignalen, die von der Arbitrationsschaltung (60) ausgegeben sind;

(f) einen Bitmap-Speicheradreßzähler (66), der an die Bitmap-Folgesteuereinrichtung (62) und die Kommando- und Datenregister (52) angeschlossen ist, und zwar zum Adressieren von jedem der Vielzahl von Vollseiten-Bitmapspeichern (28, 30); und

(g) eine Datenumsetzungsschaltung (70), die angeschlossen ist, um von jedem der Vielzahl von Bitbildspeichern bzw. Bitmapspeichern (28, 30) parallel geholte Daten zu empfangen und die parallelen Daten in einen seriellen Datenstrom für den synchronen Empfang durch das Druckwerk (38) zu wandeln, und zwar in Antwort auf ein Freigabesignal von der Arbitrationsschaltung (60),

wodurch die in jedem der Vielzahl von Bitmapspeichern (28, 30) gespeicherten Pixelbilddaten periodisch in Antwort auf die Burst-Auffrischsignale aufgefrischt werden, wenn die Druckwerkdatenschnittstelle (34) in dem Druckmodus ist.