DE69826573T2 - Speicheranordnung die Burstaddressierung zum Lesen und Schreiben erlaubt durch einen einzigen Addresseneingang - Google Patents

Speicheranordnung die Burstaddressierung zum Lesen und Schreiben erlaubt durch einen einzigen Addresseneingang Download PDF

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7-12 Takasugi. Atsushi
Takeshi 7-12 Gotoh
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    • G11C7/1015Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port
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    • GPHYSICS
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung mit Merkmalen, die beispielsweise bei der digitalen Verarbeitung von Bewegtbildern von Nutzen sind.
  • Dieser Typ von Verarbeitung wird gerade zunehmend dringender benötigt: Fernsehgeräte verwenden digitale Bildverarbeitungsverfahren; Personal-Computer und Workstations werden zur Anzeige von Videobildern verwendet; und Bewegtbilder werden zwischen diesen unterschiedlichen Medien übertragen, wobei damit eine Umwandlung zwischen unterschiedlichen Formaten verbunden ist.
  • Ein Großteil der digitalen Bildverarbeitung erfolgt mit rechteckigen Blöcken von Bildelementen oder Pixeln. Räumliches und zeitliches Filtern zur Rauschunterdrückung, Effektbearbeitung und Formatumwandlung sind typische Beispiele. Eine Bewegungsabschätzung für eine Bildkompression ist ein weiteres Beispiel. Wenn Bewegtbilder in Echtzeit verarbeitet werden, ist demgemäß ein sehr schnelles Auslesens von Pixelblöcken erforderlich. Beispielsweise kann es beim Empfangen und Speichern eines jeden neuen Pixels in einem Bewegtbild erforderlich sein, einen Block von Pixeln, in dem das neue Pixel auftritt, sowie entsprechende Pixelblöcke aus mehreren vorhergehenden Vollbildern oder Halbbildern auszulesen, und zwar alles in dem Zeitraum vor dem Empfangen des nächsten Pixels.
  • Ein herkömmlicher dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM) ist viel zu langsam für diese Aufgabe, da jedem Lese- und Schreibzugriff eine zeitaufwändige Eingabe einer neuen Adresse vorangehen muss.
  • Ein herkömmlicher dynamischer Doppelport-Direktzugriffsspeicher, auch als Video-Direktzugriffsspeicher (VRAM) bezeichnet, kann einen seriellen schnellen Lesezugriff auf eine gesamte Pixelreihe liefern, z. B. auf alle Pixel in einer Horizon talabtastzeile eines Bildschirms, jedoch ist dieses Merkmal nicht für einen Zugriff auf rechteckige Pixelblöcke von Nutzen.
  • Ein synchroner dynamischer Direktzugriffsspeicher (SDRAM) und ein synchroner grafischer Direktzugriffsspeicher (SGRAM) erlauben einen Burst-Zugriff auf kleinere Pixelgruppen, erfordern jedoch eine separate Adresseingabe für Lesezugriff und Schreibzugriff, was unpassend ist, wenn bei der Ankunft eines jeden neuen Pixels beide Zugriffstypen erforderlich sind. SDRAM und SGRAM unterstützen außerdem einige der beim digitalen Filtern am häufigsten benötigten Burstlängen nicht.
  • Außerdem kann keiner dieser Speicher ohne weiteres kaskadiert angeordnet werden, um einen Zugriff auf Pixelblöcke in mehreren Vollbildern oder Halbbildern bereitzustellen.
  • Durch die schlechte Eignung bisher verfügbarer Typen von Direktzugriffsspeichern waren Systementwickler häufig gezwungen, einen FIFO-(First-In-First-Out)-Speicher zum Speichern von Halbbildern und Vollbildern zu verwenden und eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) mit Zeilenspeichern für eine Verwendung zum Zugreifen auf rechteckige Pixelblöcke bereitzustellen. Ein ASIC mit einundzwanzig Zeilenspeichern, von denen jeder ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM) ist, der eintausendvierundzwanzig Acht-Bit-Wörter speichern kann, wurde beispielsweise bei digitalen Fernsehempfängern verwendet. SRAM-Speicherzellen sind jedoch groß, so dass die Zeilenspeicher viel Platz im ASIC einnehmen, was die Größe der eigentlichen Bildbearbeitungs-Schaltungsanordnung, die sich unterbringen lässt, einschränkt. Die SRAM-Zeilenspeicher verbrauchen auch viel Strom, da sie als Schieberegister betrieben werden, und ihr Vorhandensein erhöht die Kosten des ASIC.
  • Weitere Details werden nachstehend erläutert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Speichervorrichtung, welche die Funktionen eines Halbbild- oder Vollbildspeichers und einer Gruppe von Zeilenspeichern kombiniert.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Speichervorrichtung bereitzustellen, bei welcher das Zuführen einer einzelnen Reihen-Spalten-Adresse einen Burst-Lesezugriff kombiniert mit einem einzelnen Schreibzugriff erzeugen kann.
  • Ein weitere Ziel besteht darin, eine Speichervorrichtung bereitzustellen, bei welcher eine Eingabe einer einzelnen Reihenadresse einen Burst-Lesezugriff kombiniert mit einem einzelnen Schreibzugriff erzeugen kann, wobei vorab eine Spaltenadresseneingabe verwendet wird.
  • Noch ein weiteres Ziel besteht darin, eine für eine kaskadierende Anordnung geeignete Speichervorrichtung bereitzustellen.
  • Noch ein weiteres Ziel besteht darin, eine Speichervorrichtung bereitzustellen, die Pixeldaten für mehrere Halbbilder oder Vollbilder eines Bewegtbildes speichern kann und die mehrere Pixeldaten von jedem der Halbbilder oder Vollbilder in einem einzelnen kombinierten Burst ausgeben kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist die Speichervorrichtung durch Anspruch 1 (und 41) definiert. Die Speichervorrichtung weist ein Hauptspeicherfeld und ein Unterspeicherfeld auf, wobei beide Felder sich die gleichen Wortleitungen, Reihendecoder und interne Datenbusse teilen. Das Unterspeicherfeld weist weniger Spalten auf als das Hauptspeicherfeld. Der Datenbus ist mit einer Dateneingabeeinheit und einer Datenausgabeeinheit verbunden, welche externe Dateneingangs- und -ausgangsanschlüsse aufweisen.
  • Ein Spaltenadressgenerator erzeugt eine Serie von Spaltenadressen aus einer einzelnen Anfangs-Spaltenadresse, die durch ein externes Spaltenadresssignal bezeichnet ist. Ein Hauptspaltendecoder decodiert die Spaltenadressen, um eine Serie von Spalten im Hauptspeicherfeld auszuwählen. Ein Unterspaltendecoder decodiert niederwertige Bits der Spaltenadressen, um eine Serie von Spalten im Unterspeicherfeld auszuwählen.
  • Ein Steuersignalgenerator erzeugt interne Steuersignale, die bewirken, dass im Hauptspeicherfeld gespeicherte Daten über den internen Datenbus ausgegeben werden, dass im Hauptspeicherfeld gespeicherte Daten über den internen Datenbus an das Unterspeicherfeld übertragen werden, dass im Unterspeicherfeld gespeicherte Daten über den internen Datenbus ausgegeben werden und dass Eingabedaten über den internen Datenbus an das Hauptspeicherfeld übertragen werden. Vorzugsweise werden diese Operationen in einem einzelnen Burst durchgeführt, in dem Daten von mehreren Spalten im Hauptspeicherfeld und mehreren Spalten im Unterspeicherfeld ausgegeben werden, von einer einzigen Spalte im Hauptspeicherfeld zu einer einzigen Spalte im Unterspeicherfeld übertragen werden und derselben Spalte im Hauptspeicher zugeführt werden.
  • Die Dateneingangsanschlüsse und die Datenausgangsanschlüsse können separat sein, was der Dateneingabeeinheit erlaubt, während der Ausgabe von Daten von der Datenausgabeeinheit Eingabedaten zu empfangen. Die Eingabedaten und die Daten, die gleichzeitig mit den Eingabedaten ausgegeben werden, haben vorzugsweise die gleiche Spaltenadresse im Hauptspeicherfeld, um eine kaskadierende Anordnung von Speichervorrichtungen zu erleichtern.
  • Um die Übertragung von Daten vom Hauptspeicherfeld zum Unterspeicherfeld zu erleichtern, kann der interne Datenbus in ein mit dem Hauptspeicherfeld verbundenes Hauptteilstück und ein mit dem Unterspeicherfeld verbundenes Unterteilstück unterteilt sein. Die beiden Teilstücke können über einen Datenbusschalter oder über die Datenausgabeeinheit untereinander verbunden sein. Wenn ein Datenbusschalter verwendet wird, ist vorzugsweise ein Schreib-Verstärker vorgesehen, um Daten zu verstärken, die vom Unterteilstück des internen Datenbusses in das Unterspeicherfeld geschrieben werden.
  • Die Spaltenadress-Signalleitungen, welche den Spaltenadressgenerator mit dem Hauptspaltendecoder und dem Unterspaltendecoder verbinden, können in ähnlicher Weise durch einen Adressbusschalter unterteilt sein oder es können separate Signalleitungen vorgesehen sein.
  • Die Speichervorrichtung weist vorzugsweise ein Adressregister auf, in welchem die Anfangsadresse gespeichert werden kann, so dass der Spaltenadressgenerator wiederholt die gleiche Serie von Spaltenadressen erzeugen kann, ohne dass eine wiederholte externe Eingabe der gleichen Anfangsadresse erforderlich ist.
  • Die Speichervorrichtung weist vorzugsweise mindestens zwei Bänke auf, von denen jede über ihr eigenes Hauptspeicherfeld und Unterspeicherfeld verfügt. Ein einziger Burst kann dann eine Ausgabe von Daten, die aus dem Hauptspeicherfeld in einer ersten Bank, aus dem Hauptspeicherfeld in einer zweiten Bank und aus dem Unterspeicherfeld in der ersten Bank ausgelesen wurden, sowie eine Eingabe von Daten an das Hauptspeicherfeld in der ersten Bank beinhalten. Das Schreiben von Eingabedaten in das Hauptspeicherfeld in der ersten Bank und die Übertragung von Daten vom Hauptspeicherfeld an das Unterspeicherfeld in der ersten Bank finden vorzugsweise während des Lesezugriffes auf die zweite Bank statt. Ein Transferregister ist vorzugsweise vorgesehen, so dass Daten, die aus dem Hauptspeicherfeld in der ersten Bank ausgelesen wurden, vorübergehend im Transferregister gespeichert werden können und dann zum Unterspeicherfeld in der ersten Bank übertragen werden, während ein Zugriff auf die zweite Bank erfolgt. Ein Eingabedatenregister kann auch vorgesehen sein, um die Eingabedaten zu halten, bis sie in das Hauptspeicherfeld in der ersten Bank geschrieben werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Speichervorrichtung definiert durch Anspruch 30 (und 65). Die Speichervorrichtung weist ein Speicherfeld, einen Reihendecoder, einen Spaltendecoder, einen Spaltenadressgenerator, einen internen Datenbus, eine Dateneingabeeinheit und eine Datenausgabeeinheit auf. Die Dateneingangsanschlüsse der Dateneingabeeinheit sind separat von den Datenausgangsanschlüssen der Datenausgabeeinheit. Die Datenausgabeeinheit ist mit dem internen Datenbus über einen Datenbusschalter verbunden.
  • Die Speichervorrichtung weist auch einen Steuersignalgenerator auf, der interne Steuersignale erzeugt, welche den Spaltenadressgenerator veranlassen, eine Serie von Spaltenadressen aus einer Anfangsadresse zu erzeugen, die durch ein externes Spaltenadresssignal bezeichnet ist. Ein Burst wird aus den entsprechenden Spalten im Speicherfeld ausgelesen. Am Ende des Burst werden Eingabedaten von der Dateneingabeeinheit empfangen und zu einer einzigen Spalte im Speicherfeld übertragen.
  • Diese einzige Spalte ist vorzugsweise die letzte Spalte, aus der Daten ausgelesen wurden. Eine Pufferschaltung ist vorzugsweise zwischen dem Datenbusschalter und die Datenausgabeeinheit eingefügt, was erlaubt, dass die Eingabedaten von der Dateneingabeeinheit empfangen werden und zum Speicherfeld übertragen werden, während die aus der letzten Spalte ausgelesenen Daten von der Datenausgabeeinheit ausgegeben werden, um eine kaskadierende Anordnung von Speichervorrichtungen zu erleichtern.
  • Eine Datenbus-Initialisierungseinheit ist vorzugsweise vorgesehen, um den internen Datenbus zu initialisieren, nachdem die aus der letzten Spalte ausgelesenen Daten zur Pufferschaltung übertragen wurden, und zwar als Vorbereitung für die Übertragung von Daten von der Dateneingabeeinheit zum Speicherfeld.
  • Wie beim ersten Aspekt der Erfindung ist vorzugsweise ein Adressregister vorgesehen.
  • Das Speicherfeld kann in mehrere Blöcke unterteilt sein, von denen jeder Daten für ein einziges Halbbild oder Vollbild eines Bewegtbildes speichert. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Blockauswahleinheit vorgesehen, um mindestens einen der Spal tenadressbits mitten im Burst zu modifizieren, was bewirkt, dass der Burst von einem Block zum anderen springt, wodurch Daten von mehreren Pixeln in unterschiedlichen Halbbildern oder Vollbildern ausgelesen werden.
  • Das Speicherfeld kann auch in mehrere Bänke unterteilt sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen sind:
  • 1 eine Pixelgruppe;
  • 2 Pixelgruppen in mehreren aufeinanderfolgenden Halbbildern eines Bewegtbildes;
  • 3 eine größere Pixelgruppe in aufeinanderfolgenden Halbbildern eines Bewegtbildes;
  • 4 ein herkömmliches System, das einen Lesezugriff auf die Pixel von 3 gewährt;
  • 5 ein Fall eines Lese- und Schreibzugriffes;
  • 6 ein weiteren Fall eines Lese- und Schreibzugriffes;
  • 7 der Teil von 4, welcher der Zugriffoperation in 5 entspricht;
  • 8 der Teil von 4, welcher der Zugriffsoperation in 6 entspricht;
  • 9 ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 10 ein Schaltungsdiagramm, das die erste Ausführungsform detaillierter darstellt;
  • 11 ein Ablaufdiagramm, welches einen Lesezugriff auf das Hauptspeicherfeld in der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 12 ein Ablaufdiagramm, welches einen Lesezugriff auf das Unterspeicherfeld in der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 13 ein Schaltungsdiagramm, welches eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 14 ein Schaltungsdiagramm, welches eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 15 ein Schaltungsdiagramm, welches eine vierte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 16 die Verwendung der Haupt- und Unterspeicherfelder in den ersten vier Ausführungsformen;
  • 17 ein Schaltungsdiagramm, welches eine fünfte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 18 ein Ablaufdiagramm, welches eine in der fünften Ausführungsform durchgeführte Burst-Zugriffsoperation darstellt;
  • 19 der Teil von 4, welcher der Zugriffsoperation in 18 entspricht;
  • 20 ein Ablaufdiagramm, welches das Nachladen der Abwärtszählschaltung in der fünften Ausführungsform darstellt;
  • 21 ein Schaltungsdiagramm, welches eine sechste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 22 ein Schaltungsdiagramm, welches eine siebte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 23 ein Schaltungsdiagramm, welches eine achte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 24 ein Blockdiagramm, welches eine neunte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 25 den Teil des Systems in 4, welcher durch die neunte Ausführungsform ersetzt werden kann;
  • 26, 27, 28 und 29 ein Schema für ein Speichern und einen Zugriff auf Pixeldaten in der neunten Ausführungsform;
  • 30 Pixeldaten, auf die in der neunten Ausführungsform in einem einzigen Burst zugegriffen werden kann;
  • 31 ein Ablaufdiagramm, welches einen Burst darstellt, der auf die in 30 dargestellten Pixeldaten in einer für eine Kaskadenanordnung geeigneten Weise zugreift;
  • 32 ein Ablaufdiagramm, welches einen weiteren Burst darstellt, der auf die in 30 dargestellten Pixeldaten zugreift;
  • 33 weitere Pixeldaten, auf die in einem einzelnen Burst in der neunten Ausführungsform zugegriffen werden kann;
  • 34 ein Ablaufdiagramm, welches einen Burst darstellt, der auf die in 33 dargestellten Pixeldaten in einer für eine Kaskadenanordnung geeigneten Weise zugreift;
  • 35 ein Ablaufdiagramm, welches einen weiteren Burst darstellt, der auf die in 33 dargestellten Pixeldaten zugreift;
  • 36 noch weitere Pixeldaten, auf die in einem einzelnen Burst in der neunten Ausführungsform zugegriffen werden kann;
  • 37 ein Ablaufdiagramm, welches einen Burst darstellt, der auf die in 36 dargestellten Pixeldaten zugreift;
  • 38 ein Blockdiagramm, welches eine zehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 39 ein Blockdiagramm, welches eine elfte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 40 ein Blockdiagramm, welches eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 41 ein Blockdiagramm, welches eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 42 bis 47 die Funktionsweise der dreizehnten Ausführungsform in einem nicht kaskadierten Modus;
  • 48 die Funktionsweise der dreizehnten Ausführungsform in einem kaskadierten Modus, zu Beginn eines Burst;
  • 49 ein Blockdiagramm, welches eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 50 ein Blockdiagramm, welches eine fünfzehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 51 ein Blockdiagramm, welches eine sechzehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 52 ein Blockdiagramm, welches eine siebzehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 53 ein Blockdiagramm, welches eine achtzehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 54 ein Blockdiagramm, welches eine neunzehnte Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 55 ein Blockdiagramm, welches eine zwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 56 ein Blockdiagramm, welches eine einundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 57 ein Blockdiagramm, welches eine zweiundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 58 ein Blockdiagramm, welches eine dreiundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 59 ein Blockdiagramm, welches eine vierundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 60 ein Blockdiagramm, welches eine fünfundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 61 ein Blockdiagramm, welches eine sechsundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 62, 63 und 64 Pixeldaten, auf die in einer mit aufeinanderfolgenden Halbbildern durchgeführten Filteroperation zugegriffen wird, und zwar unter Verwendung unterschiedlicher Anzahlen von Pixeln aus geradzahligen und ungeradzahligen Halbbildern;
  • 65 ein Ablaufdiagramm, welches einen Burst-Zugriff auf die Pixeldaten in 62 in der sechsundzwanzigsten Ausführungsform darstellt;
  • 66 ein Ablaufdiagramm, welches einen Burst-Zugriff auf die Pixeldaten in 64 in der sechsundzwanzigsten Ausführungsform darstellt;
  • 67 eine Variation der vorhergehenden Ausführungsformen;
  • 68 ein Blockdiagramm einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung;
  • 69 ein detaillierteres Blockdiagramm der Adresseingabeeinheit in 68;
  • 70 ein detaillierteres Blockdiagramm der Zugriffs-Zählschaltung in 68;
  • 71 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise der siebenundzwanzigsten Ausführungsform darstellt, wobei dabei eine kaskadierte Eingabe und Ausgabe dargestellt ist;
  • 72 die Belegung des Speicherfeldes in der siebenundzwanzigsten Ausführungsform durch Halbbilddaten;
  • 73 und 74 aufeinanderfolgende Burst-Zugriffe, die von der siebenundzwanzigsten Ausfürungsform durchgeführt werden;
  • 75 eine Schaltung zum Empfangen der von der siebenundzwanzigsten Ausführungsform ausgegebenen Daten;
  • 76 die Kaskadenanordnung von Speichervorrichtungen in der siebenundzwanzigsten Ausführungsform;
  • 77 ein Blockdiagramm, welches eine achtundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 78 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise der achtundzwanzigsten Ausführungsform illustriert;
  • 79 ein Blockdiagramm, welches eine neunundzwanzigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 80 ein Blockdiagramm, welches eine dreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 81 ein Blockdiagramm, welches eine einunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 82 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise der einunddreißigsten Ausführungsform darstellt;
  • 83 ein Blockdiagramm, welches eine zweiunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 84 ein Beispiel der internen Struktur von Adressregister, Adressregisterausgangsschalter, Abwärtszählschaltung und Blockauswahleinheit in der zweiunddreißigsten Ausführungsform;
  • 85 ein Beispiel von Daten, auf die in einem einzelnen Burst in der zweiunddreißigsten Ausführungsform zugegriffen wird;
  • 86 ein weiteres Beispiel von Daten, auf die in einem einzigen Burst in der zweiunddreißigsten Ausführungsform zugegriffen wird;
  • 87 ein Blockdiagramm, welches eine dreiunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 88 ein Blockdiagramm, welches eine vierunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 89 ein Blockdiagramm, welches eine fünfunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 90 ein Blockdiagramm, welches eine sechsunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 91 ein Blockdiagramm, welches eine siebenunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 92 ein Blockdiagramm, welches eine achtunddreißigste Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 93 ein detaillierteres Blockdiagramm, welches die achtunddreißigste Ausführungsform darstellt;
  • 94 ein schematisches Diagramm des Speicherfeldes in der achtunddreißigsten Ausführungsform; und
  • 95 ein Ablaufdiagramm, welches die Funktionsweise der achtunddreißigsten Ausführungsform darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die anliegenden erläuternden Zeichnungen beschrieben, und zwar nach den folgenden allgemeinen Informationen bezüglich der Bewegtbild-Verarbeitung.
  • Ein gebräuchlicher Typ einer digitalen Bildverarbeitung ist ein Filterverfahren, mit welchem ein Pixelwert gemäß den Werten der umgebenden Pixel modifiziert wird. Bezugnehmend auf 1, kann ein derartiges Filterverfahren den Wert des durch einen schraffierten Kreis bezeichneten Pixels, das sich in der n-ten Abtastzeile befindet, gemäß den benachbarten nicht mit schraffierten Kreisen bezeichnet Pixeln modifizieren, die sich in den Abtastzeilen n – 1, n und n + 1 befinden.
  • Ein derartiges Filtern kann sich in der zeitlichen Dimension erstrecken. 2 stellt fünf aufeinanderfolgende Halbbilder eines Bewegtbildes dar, welche die ungeradzahligen Halbbilder Fm – 2, Fm und Fm + 2 umfassen, die mit den geradzahligen Halbbildern Fm – 1 und Fm + 1 im Zeilensprungverfahren verschachtelt sind. Das Symbol Δ t repräsentiert das Halbbildintervall, z. B. eine Sechzigstel- oder Fünfzigstelsekunde. Ein räumliches und zeitliches Filterverfahren kann einen gefilterten Pixelwert bei der durch Schraffur markierten Position im Halbbild Fm erzeugen, und zwar gemäß den Werten aller Pixel in den fünf Gruppen von DTm – 2 bis DTm + 2.
  • 3 verallgemeinert dieses Verfahren zum Zugreifen auf 5 × 5-Pixelblöcke in fünf aufeinanderfolgenden Halbbildern und zeigt, dass ein räumliches und zeitliches Filtern einen schnellen Zugriff auf Pixel erfordert, die durch drei Verzögerungstypen getrennt sind: eine Bit-Verzögerung (W), die dem Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Pixeln in derselben Zeile entspricht; eine Zeilen-Verzögerung (L), die dem Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Zeilen entspricht; und eine Halbbild-Verzögerung (t), die dem Intervall zwischen Halbbildern entspricht.
  • Der Begriff "Bit-Verzögerung" wird im Übrigen verwendet, da auf alle einem einzigen Pixel zugehörige Datenbits für gewöhnlich gleichzeitig, das heißt parallel, zugegriffen wird. Dieser Begriff impliziert nicht, dass ein Pixel durch ein einziges Bit repräsentiert ist. Ein typisches Pixel umfasst normalerweise bei einem monochromen Bild acht Bits und eine größere Bitanzahl bei dem Farbbild.
  • 4 zeigt ein herkömmliches System, das einen Zugriff auf die in 3 dargestellten Pixelwerte liefert, wobei man von acht Bits pro Pixel ausgeht. Auf der linken Seite befinden sich fünf kaskadiert angeordnete FIFO-Halbbildspeicher F1, F2, ..., F5, die jeweils eine Pixeldatenmenge speichern, die zu einem einzigen Halbbild äquivalent ist. Diese Halbbildspeicher sind Dualport-Bausteine, wobei der Ausgangsport des einen Speichers mit dem Eingangsport des nächsten Speichers verbunden ist. Jedes Pixel verbleibt in jedem Halbbildspeicher für ein einziges Halbbildintervall Δ t. Die Eingabe und die Ausgabe finden gleichzeitig statt, und zwar synchronisiert mit demselben Taktsignal (CLK). Der erste Halbbildspeicher F1 empfängt beispielsweise gleichzeitig ein neues Pixel Da5 und gibt das Pixel Db5, das sich auf der gleichen Position im vorhergehenden Halbbild befindet, an den zweiten Halbbildspeicher F2 weiter. Die Halbbildspeicher liefern somit die in 3 angegebene Halbbild-Verzögerung (t).
  • Die Zeilen-Verzögerung (L) wird durch eine Mehrzahl von Zeilenspeichern L11, ..., L54 geliefert. Jedes Pixel, das dem ersten Halbbildspeicher F1 zugeführt wird, wird auch dem ersten Zeilenspeicher L11 zugeführt, der mit den Zeilenspeichern L12, L13 und L14 kaskadiert angeordnet ist. Das Pixel wird durch diese Kaskade wie durch ein Schieberegister hindurch verschoben, wobei es für eine Zeit, die einem einzigen Horizontalabtastintervall äquivalent ist, in jedem Zeilenspeicher verbleibt, wodurch es vom Zeilenspeicher L11 mit einer Ein-Zeilen-Verzögerung ausgegeben wird, vom Zeilenspeicher L12 mit einer Zwei-Zeilen-Verzögerung usw. Die anderen Zeilenspeicher liefern ähnliche Verzögerungen für die Eingänge der Halbbildspeicher F2 bis F5.
  • Die Bit-Verzögerung (W) wird durch ein Feld von Flipflops vom D-Typ bereitgestellt, die durch DFF in der Zeichnung bezeichnet sind. Jedes Pixel, das einem der Halbbildspeicher zugeführt wird oder von einem der Zeilenspeicher ausgegeben wird, wird einer Kaskade von vier D-Typ-Flipflops zugeführt. Die Ausgänge dieser Flipflops stellen gemeinsam mit den Eingängen und Ausgängen der Halbbildspeicher und Zeilenspeicher einen gleichzeitigen Lesezugriff auf alle in 3 dargestellten Pixel bereit, die einen 5 × 5-Block in jedem der fünf aufeinanderfolgenden Halbbilder umfassen.
  • Die Zeilenspeicher und die D-Typ-Flipflops in 4 werden herkömmlicherweise in einer ASIC-Baustein bereitgestellt, jedoch verwenden die Zeilenspeicher SRAM-Schaltungen, die, wie zuvor erwähnt, im Hinblick auf Raumbedarf, Stromverbrauch und Bauteilkosten teuer sind.
  • 5 und 6 stellen zwei Arten dar, auf welche ein Blockzugriff mit einer Pixeleingabe synchronisiert werden kann. Beide Zeichnungen geben Pixel an, die in einem einzigen Halbbildspeicher gespeichert sind. Schraffierte Kreise bezeichnen neue Pixel, die zu dem Halbbild gehören, das momentan empfangen wird, hingegen bezeichnen nicht schraffierte Kreise Pixel, die zum vorhergehenden Halbbild gehören. Die mit "Lesen" markierten Linien bezeichnen die Stellen von 5 × 5-Pixelblöcken, die beim Filtern verwendet werden. Die mit "Schreiben" markierten Pfeile bezeichnen die Stelle (Dn) eines Pixels, der gerade empfangen wird.
  • In 5 wird, während ein neues Pixels an der Stelle Dn in den Halbbildspeicher geschrieben wird, gerade ein 5 × 5-Pixelblock im vorhergehenden Halbbild verarbei tet. Die Dn enthaltende Horizontalabtastzeile ist die älteste Abtastzeile in diesem Block. Die Pixeldaten werden durch kaskadiert angeordnete D-Typ-Flipflops durchgeleitet, wie in 4 dargestellt, so dass es ausreicht, die Daten von den fünf Stellen, die durch dunkle Kreise Dn bis Dn + 4 bezeichnet sind, in die D-Typ-Flipflops zu laden, bevor die neuen Pixels an der Stelle Dn geschrieben werden. Diese Daten werden alle noch im Halbbildspeicher gehalten.
  • 6 ist ähnlich, abgesehen davon, dass nun die Dn enthaltende Horizontalabtastzeile die neueste Abtastzeile in dem Block ist. Die Pixel Dn – 1 bis Dn – 4 wurden bereits überschrieben und Dn wird gerade überschrieben. Zusätzliche Einrichtungen müssen vorgesehen sein, um die überschriebenen Pixel zu speichern. Wenn an der Filteroperation sowohl das aktuelle Halbbild als auch das vorhergehende Halbbild beteiligt sind, müssen Pixelwerte von den Stellen Dn bis Dn – 4 in beiden Halbbildern ausgegeben werden.
  • 7 und 8 zeigen vergrößerte Ansichten eines Teils von 4. Die gestrichelte Linie in 7 bezeichnet den Halbbildspeicher F1 und die Zeilenspeicher L21 bis L24, die einen Lesezugriff auf Pixel Dn bis Dn + 4 in 5 liefern. Die gestrichelte Linie in 8 bezeichnet den Halbbildspeicher F1 und die Zeilenspeicher L11 bis L24, die, sowohl im aktuellen Halbbild als auch im vorhergehenden Halbbild, einen Lesezugriff auf die Pixel Dn bis Dn – 4 in 6 liefern, abgesehen von Pixel Da5.
  • Die Erfindung stellt eine einzelne Speichervorrichtung bereit, welche die Funktionen aller Teile, die in der gestrichelten Linie in 7 eingeschlossen sind, oder aller Teile bereitstellen kann, die in der gestrichelten Linie in 8 eingeschlossen sind. Die Speichervorrichtung ist außerdem gut geeignet für den Typ des in den 4, 7 und 8 dargestellten Halbbildspeicher-Kaskadierens.
  • Erste Ausführungsform
  • Die im Blockdiagramm in 9 dargestellte erste Ausführungsform ist eine Speichervorrichtung, welche die Funktionen des in der gestrichelten Linie in 8 um schlossenen Teils bereitstellt. Als beispielhafte Darstellung des ersten Aspekts der Erfindung weist die Speichervorrichtung ein Hauptspeicherfeld 2, ein Unterspeicherfeld 4, einen Zeilen-(X)-Decoder 6, einen Hauptspaltendecoder (MYD) 8, einen Unterspaltendecoder (SYD) 10, einen Spalten-(Y)-Adressgenerator 12, eine Dateneingabeeinheit (DI) 14 und eine Datenausgabeeinheit (DO) 16. Die Dateneingabeeinheit 14 weist mindestens einen mit DIN bezeichneten Dateneingangsanschluss auf. Die Datenausgabeeinheit 16 weist mindestens einem mit DOUT bezeichneten Datenausgangsanschluss auf.
  • Die Buchstaben X und Y werden im Folgenden verwendet, um Reihen bzw. Spalten zu bezeichnen.
  • Der Y-Adressgenerator 12 ist mit dem Haupt-Y-Decoder 8 über einen höherwertigen Adressbus 18 und mit dem Haupt-Y-Decoder 8 und dem Unter-Y-Decoder 10 über einen niederwertigen Adressbus 20 verbunden, welcher durch einen Adressbusschalter 22 in zwei Teile unterteilt ist. Der erste Teil des niederwertigen Adressbusses 20 ist mit dem Haupt-Y-Decoder 8 verbunden. Der zweite Teil des niederwertigen Adressbusses 20 ist mit dem Unter-Y-Decoder 10 verbunden und kann vom Y-Adressgenerator 12 mittels des Adressbusschalters 22 getrennt werden.
  • Die Dateneingabeeinheit 14 und die Datenausgabeeinheit 16 sind mit dem Hauptspeicherfeld 2 und dem Unterspeicherfeld 4 über einen internen Datenbus 24 verbunden, der in ähnlicher Weise durch den Datenbusschalter 26 in zwei Teile unterteilt ist und bei einem Schreibverstärker (WAMP) 28 endet. Die zwei Teile des internen Datenbusses 24 werden als Hauptdatenbus (MDB) und Unterdatenbus (SDB) bezeichnet.
  • Jeder Kreis im Hauptspeicherfeld 2 und Unterspeicherfeld 4 repräsentiert eine Gruppe von Speicherzellen mit einer gemeinsamen X-Y-Adresse (Reihen-Spalten-Adresse). In Bildverarbeitungsanwendungen speichert jede Gruppe von Speicherzellen Daten für ein einziges Pixel. Bei einem Bewegtbild, das in aufeinanderfolgenden Horizontalabtastzeilen abgetastet wird, sind Pixel, welche die gleiche Spal tenadresse (Y-Adresse) haben, in der gleichen Abtastzeile angeordnet. Spalten verlaufen demgemäß in den Zeichnungen in horizontaler Richtung, hingegen verlaufen Reihen in vertikaler Richtung. Die Speicherzellen in jeder Reihe sind mit einer Wortleitung (WL) verbunden, welche sich das Hauptspeicherfeld 2 und das Unterspeicherfeld 4 gemeinsam teilen.
  • 10 zeigt detaillierter die Struktur der ersten Ausführungsform. Der X-Decoder 6 ist mit einem X-Adressgenerator 29 verbunden, der eine extern zugeführte Reihenadresse XAD empfängt. Der Y-Adressgenerator 12, der eine extern zugeführte Spaltenadresse YAD empfängt, weist eine Abwärtszählschaltung (DC) 30 und eine Y-Adressausgabeschaltung (YADOUT) 32 auf. Die Abwärtszählschaltung 30 arbeitet als Spalten-Adresszählschaltung, welche eine dekrementierende Serie von Spaltenadressen (Y-Adressen) erzeugt. Die Dateneingabeeinheit 14 weist eine interne Latch-Schaltung (LT) 34 zum Halten von Eingabedaten auf. Die Datenausgabeeinheit 16 weist einen Ausgabeverstärker (OMAP) 36 zum Verstärken von Ausgabedaten auf. Die Haupt- und Unter-Y-Decoder MYD und SYD weisen eine Mehrzahl von UND-Gattern 38 auf, die mit dem höherwertigen Adressbus 18 und dem niederwertigen Adressbus 20 verbunden sind. Adresshalte-Latch-Schaltungen (HLD) 40 sind für jede der Adresssignalleitungen im niederwertigen Adressbus 20 vorgesehen.
  • Die UND-Gatter 38 im Haupt-Y-Decoder sind als And1 bis Andn bezeichnet; die UND-Gatter 38 im Unter-Y-Decoder sind als Ad1 bis Ado bezeichnet. Die Buchstaben "n" und "o" bezeichnen die Anzahl der Spalten im Hauptspeicherfeld 2 bzw. im Unterspeicherfeld 4. Das Unterspeicherfeld 4 weist weniger Spalten auf als das Hauptspeicherfeld 2 (o < n). Die UND-Gatter 38 geben Spaltenwahlsignale aus, die als Y1 bis Yn im Haupt-Y-Decoder bezeichnet sind, und als Ys1 bis Yso im Unter-Y-Decoder.
  • Jeder Teil des Datenbusses weist ein Paar von komplementären Busleitungen auf, die mit Dm und Dm/ im Hauptdatenbus und mit Ds und Ds/ im Unterdatenbus bezeichnet sind. Die Busleitungen Dm und Ds sind wechselseitig über ein Transfer gatter verbunden, welches ein Paar von Transistoren entgegengesetzter Kanaltypen im Datenbusschalter 26 aufweist. Busleitungen Dm/ und Ds/ sind in ähnlicher Weise über ein Transfergatter im Datenbusschalter 26 verbunden und die niederwertigen Adresssignalleitungen werden durch ähnliche Transfergatter im Adressbusschalter 22 geschaltet. Diese Transfergatter werden durch ein Unterspeicher-Freigabe-(SME)-Signal gesteuert, welches direkt den Negativ-Kanal-Transistoren in jedem Transfergatter zugeführt wird und durch einen Inverter 42 invertiert wird, um den Positiv-Kanal-Transistoren in den Transfergattern zugeführt zu werden. Das SME-Signal wird dann über einen Inverter 44 zugeführt, um die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 zu steuern.
  • Das Hauptspeicherfeld 2 weist Paare von komplementären Bitleitungen BL1 und BL1/ bis BLn und BLn/ auf, die in Spaltenrichtung im rechten Winkel zu den Wortleitungen WL1, ..., WLn verlaufen. Dynamische Speicherzellen Nij, die jeweils einen Transistor und einen Kondensator aufweisen, sind wie dargestellt mit den Wortleitungen und Bitleitungen verbunden. Leseverstärker (SA) sind mit jedem Paar von komplementären Bitleitungen verbunden. Jedes Paar von komplementären Bitleitungen im Hauptspeicherfeld 2 ist mit den komplementären Datenbusleitungen Dm und Dm/ mittels eines Paares von Transfertransistoren 46 verbunden, welche durch ein Spaltenwahlsignal von einem der UND-Gatter 38 im Haupt-Y-Decoder angesteuert werden.
  • Das Unterspeicherfeld 4 weist ähnliche Paare komplementärer Bitleitungen BLs1 und BLs1/ bis BLso und BLso/, Speicherzellen Nsij, Leseverstärker SA und Transfertransistoren 46 auf. Die Leseverstärker, sowohl im Hauptspeicherfeld 2 als auch im Unterspeicherfeld 4, werden durch ein einzelnes Leseverstärker-Steuersignal PSA aktiviert.
  • Aus Gründen der Einfachheit zeigt 10 eine einzelne Speicherzelle, die sich bei jeder X-Y-Adresse befindet. Im Allgemeinen befindet sich wie zuvor erläutert eine Gruppe von Speicherzellen bei jeder X-Y-Adresse. Der Datenbus hat dann eine Mehrzahl komplementärer Paare von Busleitungen. In jeder Spalte befindet sich eine gleiche Mehrzahl komplementärer Paare von Bitleitungen und eine gleiche Mehrzahl von Leseverstärkern, und die Dateneingabeeinheit 14 und die Datenausgabeeinheit 16 weisen eine gleiche Mehrzahl von Eingangs- bzw. Ausgangsanschlüssen auf.
  • Ein Element der ersten Ausführungsform, das in den 9 und 10 weggelassen wurde, ist ein Speichersteuersignalgenerator, der die in 10 dargestellten Steuersignale erzeugt. Zusätzlich zu den bereits zuvor erwähnten SME- und PSA-Steuersignalen beinhalten diese Steuersignale ein Steuersignal PYE, das den UND-Gattern Ad1 bis Ado im Unter-Y-Decoder zugeführt wird, und ein Steuersignal R/W, das der Y-Adressausgabeschaltung 32 zugeführt wird. Der Speichersteuersignalgenerator wird in den Zeichnungen nachfolgender Ausführungsformen gezeigt.
  • Als Nächstes wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Der Speichersteuersignalgenerator kann für verschiedene Operationsmodi programmiert werden. Der nachfolgend beschriebene erste Modus ist von Nutzen, um einen Zugriff auf Pixeldaten in der Weise von 6 zu liefern.
  • Dieser Modus wird zuerst mit Bezug auf 9 beschrieben. Der Konvention von 6 folgend, stellen die schraffierten Kreise in 9 Gruppen von Speicherzellen dar, welche Pixeldaten für das aktuelle Halbbild speichern, hingegen repräsentieren die nicht schraffierten Kreise Gruppen von Speicherzellen, welche Daten für das vorhergehende Halbbild speichern.
  • In diesem Modus wird eine X-Adresse empfangen und durch den X-Decoder 6 decodiert, welcher eine entsprechende Wortleitung WL aktiviert. Alle mit dieser Wortleitung verbundenen Speicherzellen, sowohl im Hauptspeicherfeld 2 als auch im Unterspeicherfeld 4, sind dadurch mit ihren jeweiligen Bitleitungen verbunden, und die in diesen Speicherzellen gespeicherten Daten werden durch die Leseverstärker verstärkt.
  • Als Nächstes wird eine Anfangs-Y-Adresse durch den Y-Adressgenerator 12 erzeugt und durch den Haupt-Y-Decoder decodiert, welcher eine entsprechende Spalte im Hauptspeicherfeld vorauswählt. Die Speicherzellen, die sich am Schnittpunkt dieser Spalte mit der Serie von Wortleitungen WL befinden, sind mit dem Datenbus 24 verbunden, und die Daten werden zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen, wie durch die dunkle Linie (A) bezeichnet.
  • Gleichzeitig werden diese Daten vom Hauptspeicherfeld 2 zum Unterspeicherfeld 4 übertragen, wie durch den Pfeil (B) angezeigt. Diese Übertragung findet über den internen Datenbus 24 statt, wobei der Hauptdatenbus und der Unterdatenbus über den Datenbusschalter 26 verbunden sind. Die Daten werden durch den Schreibverstärker 28 verstärkt. Sobald der Schreibverstärker 28 die Daten erfasst hat, wird der Datenbusschalter 26 geöffnet, wodurch der Hauptdatenbus vom Unterdatenbus getrennt wird. Zu annähernd derselben Zeit decodiert der Unter-Y-Decoder 10 die niederwertigen Adressbits der Y-Adresse und wählt eine entsprechende Spalte im Unterspeicherfeld 4 aus. Die vom Schreibverstärker 28 verstärkten Daten werden in die Speicherzellen geschrieben, die sich am Schnittpunkt dieser Spalte des Unterspeicherfeldes 4 mit der Wortleitung WL befinden.
  • Als Nächstes erzeugt die Abwärtszählschaltung 30 in dem Y-Adressgenerator 12 aufeinanderfolgende abnehmende Y-Adressen, was bewirkt, dass der Haupt-Y-Decoder 8 aufeinanderfolgende Spalten im Hauptspeicherfeld 2 auswählt, wie durch den Pfeil (C) angegeben. Die Daten, die sich in den Speicherzellen auf der Wortleitung WL in diesen Spalten befinden, werden aufeinanderfolgend zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen. Die Datenausgabeeinheit 16 gibt die übertragenen Daten aus ihren Datenausgangsanschlüssen (DOUT) mit einer gewissen Latenzzeit aus.
  • Während der Übertragung dieser Daten (C) bleibt der Datenbusschalter 26 offen, so dass die Übertragungen nicht das Unterspeicherfeld 4 beeinflussen. Der Adressbusschalter 22 ist ebenfalls geöffnet, so dass der Unter-Y-Decoder 10 nicht die nachfolgenden Y-Adressen empfängt, sondern weiter die erste Y-Adresse von den Ad resshalte-Latch-Schaltungen 40 empfängt. Die Operation des Schreibens von Daten (B) in die gewählten Speicherzellen im Unterspeicherfeld 4 kann somit während der Übertragung aufeinanderfolgenden Daten (C) vom Hauptspeicherfeld 2 an die Datenausgabeeinheit 16 fortgesetzt werden.
  • Bei der in 9 dargestellten Operation endet die Übertragung von Daten vom Hauptspeicherfeld 2 an die Datenausgabeeinheit 16, wenn auf drei Spalten zugegriffen wurde. Zu diesem Zeitpunkt ist die Operation des Schreibens der ersten Daten, die in das Unterspeicherfeld 4 übertragen wurden, ebenfalls beendet.
  • Als Nächstes werden der Adressbusschalter 22 und der Datenbusschalter 26 geschlossen und der Y-Adressgenerator 12 erzeugt erneut die gleiche Serie von drei Y-Adressen. Die Daten, die in den entsprechenden Speicherzellen (D) auf der Wortleitung WL im Unterspeicherfeld 4 gespeichert sind, werden über den Datenbus 24 an die Datenausgabeeinheit 16 übertragen und mit der zuvor erwähnten Latenzzeit ausgegeben. Daten aus dem Hauptspeicherfeld 2 und dem Unterspeicherfeld 4 werden somit in einem einzigen kontinuierlichen seriellen Burst aufgegeben.
  • In der Zwischenzeit wurden neue Eingabedaten bei den Dateneingangsanschlüssen (DIN) empfangen und werden in der Latch-Schaltung 34 der Dateneingabeeinheit 14 gehalten. Nachdem die Übertragung von Daten (D) vom Unterspeicherfeld 4 an die Datenausgabeeinheit 16 abgeschlossen ist, erzeugt der Y-Adressgenerator 12 erneut die Anfangs-Y-Adresse und die neuen Eingabedaten werden übertragen (E), und zwar von der Dateneingabeeinheit 14 zum Hauptspeicherfeld 2, und in die gleichen Speicherzellen geschrieben, die am Anfang des Burst gelesen wurden.
  • Ein Grund dafür, dass die neuen Daten am Ende des Burst geschrieben werden, liegt darin, dass dies eine unterbrechungsfreie Fortsetzung des Lesezugriffs ermöglicht. Falls die neuen Daten an einem mittleren Punkt im Burst geschrieben werden müssten, wäre eine zusätzliche Steuerung erforderlich, um einen Lese-Schreib-Lese-Umschaltvorgang auszuführen; eine schnellere Operation ist möglich, wenn lediglich ein einziger Lese-Schreib-Umschaltvorgang erfolgen muss.
  • Ein weiterer Grund für das Schreiben der neuen Daten am Ende des Burst liegt in der Latenzzeit der Datenausgabeeinheit 16, welche ermöglicht, dass die neuen Daten über den Datenbus 24 im Hintergrund übertragen werden, während die Datenausgabeeinheit 16 immer noch ein Ausgeben von aus dem Unterspeicherfeld 4 ausgelesenen Daten durchführt.
  • Die zuvor beschriebene Operation wird nachfolgend mit Bezug auf 8 erläutert. Die Operation (A) in 9 entspricht der Ausgabe von Db5 vom Halbbildspeicher F1 an den Halbbildspeicher F2 in 8. Die Operation (C) in 9 entspricht der Ausgabe von Daten Da4 bis Da1 von den Zeilenspeichern L11 bis L14 in 8. Die Operation (D) von 9 entspricht der Ausgabe von Daten Db5 bis Db1 von dem Halbbildspeicher F1 und den Zeilenspeichern L21 bis L24 in 8. Die Operation (E) in 9 entspricht der Eingabe von neuen Daten Da5 in den Halbbildspeicher F1. Die erste Ausführungsform stellt somit die Funktionen des Halbbildspeichers F1 und der Zeilenspeicher L11 bis L24 in 8 bereit.
  • Wenn die Speichervorrichtung der ersten Ausführungsform für eine digitale Verarbeitung von Bewegtbildern verwendet wird, können in der ASIC, welche die Speichervorrichtung steuert, die acht Zeilenspeicher L11 bis L24, welche Tausende von SRAM-Speicherzellen erforderten, durch ein kurzes (z. B. neunstufiges) Schieberegister ersetzt werden, um den aus der Speichervorrichtung ausgelesenen Datenburst zu speichern. Ein Beispiel dieses Typs von Schieberegister wird später noch in 75 gezeigt. Größe, Kosten und Stromverbrauch des ASIC können auf diese Weise beträchtlich verringert werden.
  • Im Übrigen erfolgt eine Ausgabe von Daten Db5 in der zuvor beschriebenen Operation zweimal, einmal vom Hauptspeicherfeld 2 am Anfang des Burst und erneut vom Unterspeicherfeld 4 in der Mitte des Burst. Diese doppelte Ausgabe kann vorteilhaft genutzt werden, wenn Speichervorrichtungen kaskadiert angeordnet werden, wie später noch beschrieben wird.
  • Einige Aspekte des zuvor beschriebenen Operationsmodus der ersten Ausführungsform werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
  • Die Operation der ersten Ausführungsform ist mit dem in 10 angegebenen Taktsignal (CLK) synchronisiert. Außerdem empfängt die erste Ausführungsform die folgenden externen Steuersignale: Chipauswahl (CS/), Reihenadress-Hinweissignal (RAS/), Spaltenadress-Hinweissignal (CAS/) und Schreibfreigabe (WE/). Der Schrägstrich in den Signalbezeichnungen gibt an, dass die Signale Active-Low-Signale sind. Die erste Ausführungsform weist auch einen externen Adressbus (ADD) auf. Die Adresseingabe und alle anderen Eingabe- und Ausgabesignale sind mit der ansteigenden Flanke des Taktsignals (CLK) synchronisiert.
  • 11 stellt Wellenformen der externen Steuersignale und verschiedener interner Steuersignale während der Operationen des Lesens von Daten vom Hauptspeicherfeld 2 und des Übertragens von Daten vom Hauptspeicherfeld 2 an das Unterspeicherfeld 4 (Operationen A, B und C in 9) dar. Die internen Steuersignale werden aus den externen Steuersignalen vom zuvor erwähnten Signalgenerator erzeugt, gemäß der in den Steuersignalgenerator programmierten Operationsmodusinformation.
  • Zum Zeitpunkt t1 sind CS/ und RAS/ auf dem Low-Pegel, hingegen sind CAS/ und WE/ auf dem High-Pegel. Diese Kombination von Steuersignalen zeigt an, dass die Adresse auf dem Adressbus (ADD) eine Reihenadresse (Xi) ist, welche der X-Adressgenerator 29 dem X-Decoder 6 zuführt. Der X-Decoder 6 aktiviert die entsprechende Wortleitung WLi (WL3 in 11), welche die Kondensatoren in den Speicherzellen auf dieser Wortleitung mit den Bitleitungen BLj und BLj/ im Hauptspeicherfeld 2 (j = 1 bis n) und den Bitleitungen BLsj und BLsj/ im Unterspeicherfeld 4 (j = 1 bis o) verbindet. Die in diesen Kondensatoren gespeicherten Daten erscheinen als kleine Potentialunterschiede zwischen den Bitleitungen eines jeden komplementären Paars. Als Nächstes aktiviert das (nicht dargestellte) Leseverstärker-Steuersignal PSA die Leseverstärker, welche die Potentialunterschiede auf den Bitleitungen in beiden Speicherfeldern, wie dargestellt, auf die gesamte Versorgungsspannungsamplitude verstärken.
  • Zum Zeitpunkt t2 sind CS/, CAS/ und WE/ auf dem Low-Pegel, hingegen ist RAS/ auf High-Pegel. Diese Kombination von Steuersignalen zeigt an, dass die Adresse auf dem Adressbus (ADD) eine Spaltenadresse (Yj) ist, die in die Abwärtszählschaltung 30 im Y-Adressgenerator 12 geladen ist. Diese Kombination von Signalen zeigt auch das Vorhandensein von Eingabedaten an den Eingabedatenanschlüssen (DIN) an. Die Eingabedaten werden in der Latch-Schaltung 34 der Dateneingabeeinheit 14 gespeichert, werden jedoch nicht unmittelbar in das Hauptspeicherfeld 2 geschrieben.
  • Es sei angenommen, dass die vier niederwertigen Bits der Y-Adresse Yj und somit die vier niederwertigen Bits YA3, YA2, YA1 und YA0 der von der Abwärtszählschaltung 30 ausgegebenen Anfangsadresse, wie dargestellt, den Wert "0110" haben. Die UND-Gatter 38 im Haupt-Y-Decoder 8 decodieren die Anfangsadresse. Das (auch mit Yj bezeichnete) Spaltenwahlsignal, das von lediglich einem dieser UND-Gatter 38 ausgegeben wird, geht für einen halben Taktzyklus, beginnend beim Zeitpunkt t2 auf den High-Pegel, wodurch die Bitleitungen BLj und BLj/ für diesen halben Taktzyklus mit dem Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ verbunden sind. Die Potentiale auf den Bitleitungen BLj und BLj/ werden dadurch als Daten D1 über die Transfertransistoren 46 an die Datenbusleitungen Dm und Dm/ übertragen, wie angegeben.
  • Das Freigabesignal SME ist zu diesem Zeitpunkt auf dem High-Pegel, so dass die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ über den Datenbusschalter 26 mit den Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ verbunden sind. Die Daten D1 werden demgemäß auch zu den Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ übertragen.
  • Das R/W-Steuersignal ist während der Leseoperation auf dem Low-Pegel, wie durch den Buchstaben L angegeben.
  • Das PYE-Freigabesignal ist während des zum Zeitpunkt t2 beginnenden halben Taktzyklus auf dem Low-Pegel, wodurch während dieses Intervalls der Unter-Y-Decoder 10 deaktiviert wird. Die von allen UND-Gattern 38 des Unter-Y-Decoders 10 ausgegebenen Spaltenwahlsignale bleiben während dieses Intervalls auf dem Low-Pegel. Dies gibt dem Schreibverstärker 28 Zeit, die Potentiale (D1) auf den Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ zu speichern und intern zu verstärken.
  • Der Schreibverstärker 28 weist ein Freigabesignal auf, das aus den Zeichnungen aus Gründen der Einfachheit weggelassen wurde. Ebenfalls wurde ein Haupt-Y-Decoder-Freigabesignal weggelassen, das in den in 11 dargestellten Operationen auf dem High-Pegel ist, wodurch der Haupt-Y-Decoder 8 aktiviert wird. Dieses Haupt-Y-Decoder-Freigabesignal kann den UND-Gattern 38 des Haupt-Y-Decoders 8 in der gleichen Weise zugeführt werden, in der PYE den UND-Gattern 38 im Unter-Y-Decoder 10 zugeführt wird; alternativ kann das Haupt-Y-Decoder-Freigabesignal der Y-Adressausgabeschaltung 32 zugeführt werden und dann durch die Y-Adressausgabeschaltung 32 den UND-Gattern 38 als zusätzliches Adressbit zugeführt werden.
  • Einen halben Taktzyklus nach dem Zeitpunkt t2 geht PYE auf den High-Pegel. Der Unter-Y-Decoder 10 decodiert nun die niederwertigen Adressbits und das Spaltenwahlsignal Ysj, das vom entsprechenden UND-Gatter 38 des Unter-Y-Decoders ausgegeben wurde, geht wie angegeben auf den High-Pegel, wodurch ein komplementäres Paar von Bitleitungen BLsj und BLsj/ mit den Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ verbunden werden, welche durch den Schreibverstärker 28 auf den Potentialen der Daten D1 gehalten werden. Ungeachtet der vorhergehenden Potentiale der Bitleitungen BLsj und BLsj/ steuert der Schreibverstärker 28 diese Bitleitungen auf die Potentiale der Daten D1.
  • Einen halben Taktzyklus nach dem Zeitpunkt t2 führt die Abwärtszählschaltung 30 ein Herunterzählen durch, und die niederwertigen Adressbits ändern sich von "0110" auf "0101" (gelesen in der Reihenfolge von YA3 nach YA0), jedoch bleibt der Ausgang der Y-Adressausgabeschaltung 32 auf "0110" genau bis zum Zeitpunkt t3. Der Ausgabeverstärker 36 in der Datenausgabeeinheit 16 beginnt zu diesem Zeitpunkt ebenfalls mit dem Ausgeben von Daten D1 aus den Ausgangsanschlüssen (DOUT).
  • Kurz vor dem Zeitpunkt t3 geht das Freigabesignal SME auf den Low-Pegel, wodurch die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ von den Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ getrennt werden und ein weiteres Zuführen von niederwertigen Adressbits zum Unter-Y-Decoder 10 blockiert wird. Die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 halten weiterhin die niederwertigen Bitwerte der Anfangsadresse ("0110"), das Signal Ysj bleibt auf dem High-Pegel, und die Daten D1 auf komplementären Bitleitungen BLsj und BLsj/ werden in die entsprechenden Speicherzellen im Unterspeicherfeld 4 geschrieben. Das Schreiben von Daten D1 kann für einen beliebig gewählten Zeitraum fortgesetzt werden, während andere Daten vom Hauptspeicherfeld 2 gelesen werden, was dem Schreibverstärker 28 ausreichend Zeit gibt, um die Kondensatoren in den Speicherzellen, in die geschrieben wird, zu laden oder zu entladen.
  • Zum Zeitpunkt t3 gibt die Adressausgabeschaltung 32 eine dekrementierte Y-Adresse aus (endend bei "0101"), welche der Haupt-Y-Decoder 8 decodiert, und das Spaltenwahlsignal Yj-1, das vom UND-Gatter 38 in der vorhergehenden Spalte ausgegeben wurde, geht auf den High-Pegel. Daten D2 werden von den Bitleitungen in dieser Spalte auf die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ ausgelesen. Die bereits zuvor ausgelesenen Daten D1 stehen an den Ausgangsanschlüssen DOUT zur Verfügung, um durch eine externe Vorrichtung zum Zeitpunkt t3 ausgelesen zu werden. Die Lese-Latenzzeit, von der Eingabe des Spaltenadresssignals bis zur Ausgabe der ersten Daten im Burst, beträgt einen einzigen Taktzyklus.
  • Die Burst-Operation setzt sich auf diese Weise fort. Zum Zeitpunkt t4 gibt die Y-Adressausgabeschaltung 32 eine weitere dekrementierte Y-Adresse aus (endet bei "0100"), und eine Übertragung von Daten D3 vom Hauptspeicherfeld 2 zu den Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ beginnt, während Daten D2 an den Aus gangsanschlüssen DOUT zur Verfügung stehen. Eine weitere Beschreibung dieses Teils des Burst entfällt.
  • Wenn das Lesen der Daten aus dem Hauptspeicherfeld 2 abgeschlossen ist, werden Daten aus dem Unterspeicherfeld 4 in im Wesentlichen der gleichen Weise ausgelesen, wobei sich die Freigabesignale SME und PYE beide im High-Zustand befinden und sich das (nicht dargestellte) Haupt-Y-Decoder-Freigabesignal im Low-Zustand befindet. Die Abwärtszählschaltung 30 beginnt von vorne, beginnend bei der Y-Adresse Yj und endend bei "0110").
  • Die Lese-Latenzzeit dieser Operationen ist nicht auf einen einzigen Taktzyklus eingeschränkt. Die Speichervorrichtung kann eine längere Lese-Latenzzeit haben oder die Lese-Latenzzeit kann programmierbar sein.
  • Eine detaillierte Beschreibung des Schreibens von neuen Daten in das Hauptspeicherfeld 2 entfällt hier. Beschreibungen folgen in späteren Ausführungsformen.
  • Als Nächstes wird ein zweiter Operationsmodus der ersten Ausführungsform beschrieben. In diesem Modus folgt auf das Lesen von Daten aus dem Hauptspeicherfeld 2 nicht automatisch das Lesen von Daten aus dem Unterspeicherfeld 4. Stattdessen wird das Lesen von Daten aus dem Unterspeicherfeld 4 durch einen externen Befehl eingeleitet. Dieser Modus ist von Nutzen, wenn eine externe Vorrichtung Daten aus dem Hauptspeicherfeld 2 und aus dem Unterspeicherfeld 4 zu unterschiedlichen Zeiten benötigt, oder Daten aus einer Reihe im Hauptspeicherfeld 2 und aus einer anderen Reihe im Unterspeicherfeld 4 benötigt.
  • Die Operationen des Auslesens von Daten aus dem Hauptspeicherfeld 4 und des Übertragens von Daten aus dem Hauptspeicherfeld 2 an das Unterspeicherfeld 4 werden ausgeführt wie dargestellt in 4 und wie zuvor beschrieben.
  • 12 stellt das Auslesen der Daten aus dem Unterspeicherfeld 4 dar. Im gesamten Verlauf dieser Operation bleibt das SME-Signal auf dem High-Pegel und das R/W-Signal verbleibt auf dem Low-Pegel, wie durch die Buchstaben H und L angegeben.
  • Vor dieser Operation wird der Steuersignalgenerator durch einen (nicht dargestellten) externen Befehl programmiert, der einen Zugriff auf das Unterspeicherfeld 4 anweist. Demgemäß geht, wenn die X-Adresse (Xi) zum Zeitpunkt t1 zugeführt wird, das Freigabesignal PYE auf den High-Pegel.
  • Zum Zeitpunkt t2 sind CS/ und CAS/ auf dem Low-Pegel, hingegen sind RAS/ und WE/ auf dem High-Pegel. Demgemäß wird eine Y-Adresse (Yj) empfangen, jedoch werden keine neuen Eingabedaten gespeichert. Diese Y-Adresse (endend bei "0110") wird durch die Abwärtszählschaltung 30 und die Y-Adressausgabeschaltung 32 unmittelbar ausgegeben. Da SME auf dem High-Pegel ist, werden die niederwertigen Bits der Y-Adresse über den Adressbusschalter 22 zum Unter-Y-Decoder 10 geleitet. Da PYE auf dem High-Pegel ist, wird der Unter-Y-Decoder 10 aktiviert und decodiert diese niederwertigen Bits. Das Spaltenwahlsignal Ysj, das durch das entsprechende UND-Gatter 38 im Unter-Y-Decoder 10 ausgegeben wurde, geht (für einen halben Taktzyklus) auf den High-Pegel, und die Daten Ds1, die in den Speicherzellen auf der Wortleitung WLi (WL3) in der entsprechenden Spalte des Unterspeicherfeldes 4 gespeichert sind, werden auf die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ übertragen. Da SME auf dem High-Pegel ist, werden diese Daten Ds1 wie dargestellt über den Datenbusschalter 26 auf die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ übertragen und somit auf die Datenausgabeeinheit 16.
  • Zum Zeitpunkt t3 werden Daten Ds1, die vom Ausgabeverstärker 36 verstärkt wurden, von den Ausgabedatenanschlüssen DOUT ausgegeben. In der Zwischenzeit hat die Abwärtszählschaltung 30 auf die nächstniedrigere Adresse heruntergezählt (endend bei "0101"), so dass der Unter-Y-Decoder 10 das Spaltenwahlsignal Ysj-1 aktiviert, und Daten Ds2 werden von den durch dieses Signal Ysj-1 gewählten Speicherzellen zu den Datenbusleitungen übertragen.
  • Die Ausleseoperation setzt sich auf diese Weise zu den Zeiten t4 und t5 fort. Eine weitere Beschreibung entfällt.
  • Als Variation kann die erste Ausführungsform so ausgelegt sein, dass sie immer im zweiten Modus arbeitet, was eine separate Adresseingabe für jeden Burst-Zugriff auf das Unterspeicherfeld 4 erforderlich macht. Eine separate Adresseingabe kann auch für einen Schreibzugriff auf das Hauptspeicherfeld 2 verwendet werden. Verschiedene andere Operationsmodi sind möglich. Das wesentliche Merkmal der ersten Ausführungsform ist das Vorhandensein eines Unterspeicherfeldes 4, das sich dieselben Wortleitungen und niederwertigen Y-Adressbits gemeinsam mit dem Hauptspeicherfeld 2 teilt, und zu dem Daten automatisch vom Hauptspeicherfeld 2 übertragen werden, wenn auf das Hauptspeicherfeld 2 zugegriffen wird.
  • Als weitere Variation kann die Eingabe von neuen Daten Da5 so zeitlich gesteuert sein, dass sie mit der ersten Ausgabe der alten Daten Db5 übereinstimmt. Erneut bezugnehmend auf 11, sollten in diesem Fall CS/ und CAS/ zum Zeitpunkt t2 auf dem Low-Pegel sein, und CS/ und WE/ sollten zum Zeitpunkt t3 auf dem Low-Pegel sein, wobei die neuen Daten zum Zeitpunkt t3 anstelle des Zeitpunkts t2 zu den Eingangsanschlüssen DIN gesendet werden. Alternativ kann die Speichervorrichtung programmiert sein, um in einem Modus zu arbeiten, bei welchem die Dateneingabeeinheit 14 die neuen Daten zum Zeitpunkt der Ausgabe der neuen Daten in jedem Burst automatisch speichert, ohne dass eine separate Eingabe des WE/-Signals erforderlich ist. Diese Variation ist praktisch, wenn die erste Ausführungsform (F1) in Kaskade mit einer weiteren Speichervorrichtung (F2) geschaltet ist, wie dargestellt in 8, da beide Speichervorrichtungen F1 und F2 Eingabedaten gleichzeitig empfangen können.
  • Zweite Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 13 ist die zweite Ausführungsform ähnlich der ersten Ausführungsform, abgesehen von der Datenbuskonfiguration. Alle Elemente der zweiten Ausführungsform waren auch in der ersten Ausführungsform vorhanden und sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die folgende Beschreibung ist auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform begrenzt.
  • In der ersten Ausführungsform waren die Haupt- und Unterdatenbusse über einen Datenbusschalter 26 verbunden, jedoch sind sie in der zweiten Ausführungsform nicht untereinander verbunden. Stattdessen sind sowohl die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ als auch die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ in unabhängiger Weise mit dem Ausgabeverstärker 36 in der Datenausgabeeinheit 16 verbunden. Der Ausgabeverstärker 36 nimmt die Funktion des Datenbusschalters 26 an, indem er Daten vom Hauptdatenbus an den Unterdatenbus überträgt. Der Ausgabeverstärker 36 nimmt auch die Funktion des Schreibverstärkers 28 in der ersten Ausführungsform an, indem er die in das Unterspeicherfeld 4 geschriebenen Daten verstärkt. Dies ermöglicht, dass bei der zweiten Ausführungsform sowohl der Datenbusschalter 26 als auch der Schreibverstärker 28 weggelassen werden können.
  • Die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ sind mit der Latch-Schaltung 34 in der Dateneingabeeinheit 14 verbunden. Die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ sind mit der Dateneingabeeinheit 14 nicht verbunden.
  • Die zweite Ausführungsform arbeitet in der gleichen Weise wie die erste Ausführungsform, jedoch beseitigt das Eliminieren des Datenbusschalters 26 den elektrischen Widerstand der Transistoren im Datenbusschalter 26, was einen Zugriff mit höherer Geschwindigkeit auf das Unterspeicherfeld 4 ermöglicht. Außerdem kann die elektrische Kapazität eines jeden komplementären Paars von Datenbusleitungen verringert werden, was ebenfalls einen Zugriff mit höherer Geschwindigkeit ermöglicht. Die zweite Ausführungsform kann somit mit einer höheren Taktrate als die erste Ausführungsform arbeiten.
  • Das Eliminieren des Datenbusschalters 26 und Schreibverstärkers 28 vereinfacht auch die Schaltungskonfiguration der zweiten Ausführungsform, was ein weiterer Vorteil ist.
  • Dritte Ausführungsform
  • Nachfolgend sei Bezug genommen auf 14. Die dritte Ausführungsform ist ähnlich der ersten Ausführungsform, abgesehen von der Spalten-(Y)-Adressbuskonfiguration. Elemente der dritten Ausführungsform, die in der ersten Ausführungsform vorhanden waren, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die Unterschiede gegenüber der ersten Ausführungsform.
  • In der ersten Ausführungsform war der niederwertige Adressbus 20 direkt mit dem Haupt-Y-Decoder 8 verbunden und war über einen Adressbusschalter 22 mit dem Unter-Y-Decoder 10 verbunden. In der dritten Ausführungsform ist der niederwertige Adressbus 20 verdoppelt, wobei der eine Satz der niederwertigen Adressleitungen 47 mit dem Haupt-Y-Decoder 8 verbunden ist, und der Verdoppelungssatz der niederwertigen Adressleitungen 48 mit dem Unter-Y-Decoder 10 verbunden ist. Der Adressbusschalter 22 und die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 der ersten Ausführungsform sind eliminiert.
  • Der höherwertige Adressbus 18 und die niederwertigen Adressleitungen 47 sind kombiniert, um einen Hauptadressbus zu bilden, welcher sowohl die höherwertigen Teile als auch die niederwertigen Teile der Y-Adresse vom Y-Adressgenerator 12 zum Haupt-Y-Decoder 8 transportiert. Niederwertige Adressleitungen 48 bilden einen Unteradressbus, welcher den niederwertigen Teil der Y-Adresse vom Y-Adressgenerator 12 zum Unter-Y-Decoder 10 transportiert.
  • Die dritte Ausführungsform arbeitet in gleicher Weise wie die erste Ausführungsform, jedoch beseitigt ein Eliminieren des Adressbusschalters 22 auch den elektrischen Widerstand der Transistoren des Adressbusschalters 22, was einen Zugriff mit höherer Geschwindigkeit auf das Unterspeicherfeld 4 erlaubt. Außerdem kann die elektrische Kapazität der niederwertigen Adressbusleitungen verringert werden, was ebenfalls einen Zugriff mit höherer Geschwindigkeit gestattet. Die dritte Aus führungsform kann auf diese Weise mit einer höheren Taktrate als die erste Ausführungsform arbeiten.
  • Das Eliminieren des Adressbusschalters 22 und der Halte-Latch-Schaltungen 40 vereinfacht auch die Schaltungskonfiguration der dritten Ausführungsform, was einen weiteren Vorteil darstellt.
  • Vierte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 15 sind in der vierten Ausführungsform die Merkmale der zweiten und dritten Ausführungsform kombiniert. Die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ und die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ sind mit dem Ausgabeverstärker 36 in der Datenausgabeeinheit 16 separat verbunden, und separate niederwertige Adressbusleitungen 47 und 48 sind für den Haupt-Y-Decoder 8 und den Unter-Y-Decoder 10 vorgesehen. Der Adressbusschalter 22, der Datenbusschalter 26, der Schreibverstärker 28 und die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 der ersten Ausführungsform sind alle eliminiert.
  • Die vierte Ausführungsform liefert kombiniert die Vorteile der zweiten und dritten Ausführungsform im Hinblick auf eine vereinfachte Schaltungsanordnung und einen Betrieb mit höherer Geschwindigkeit.
  • Die Funktionsweise der ersten vier Ausführungsformen ist in 16 zusammengefasst, erneut unter Verwendung von Da1 bis Da5, um Pixeldaten des aktuellen Halbbildes zu repräsentieren, und Db1 bis Db5, um Pixeldaten des vorhergehenden Halbbildes zu repräsentieren. Wenn Daten Da5 für ein neues Pixel empfangen werden, werden die Daten Db5 für das gleiche Pixel des vorhergehenden Halbbildes aus dem Hauptfeldspeicher 2 zum Unterfeldspeicher 4 übertragen, die Daten Db5, Da4 bis Da1 und Db5 bis Db1 werden in der Art eines Burst aus dem Hauptspeicherfeld 2 und dem Unterspeicherfeld 4 ausgegeben, und die neuen Daten Da5 werden in das Hauptspeicherfeld 2 geschrieben. Alle diese Daten haben in der Speichervorrichtung die gleiche Reihenadresse (X-Adresse).
  • Wie durch die elliptischen Pfeile angegeben, wird das Unterspeicherfeld zyklisch verwendet. Bei der dritten und vierten Ausführungsform, bei welcher der Haupt-Y-Decoder 8 und der Unter-Y-Decoder 10 separate Adressbusleitungen haben, ist es nicht zwingend erforderlich, dass die dem Unter-Y-Decoder 10 zugeführte Adresse identisch zu den niederwertigen Bits der dem Haupt-Y-Decoder 8 zugeführten Adresse ist, solange die zyklische Verwendung des Unterspeicherfeldes 4 beibehalten wird. Die Anzahl von Spalten im Unterspeicherfeld 4 kann dann eine Anzahl sein, die keine Zweierpotenz ist, beispielsweise die Zahl 6, wie in 16 dargestellt.
  • In den bisher gegebenen Beschreibungen wurden die Daten Db5 im gleichen Burst zweimal ausgegeben, jedoch ist dies nicht immer erforderlich. Die Speichervorrichtung kann beispielsweise konfiguriert werden, um die neuen Daten Da5 von der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 zu übertragen, und um Da5 anstelle von Db5 zu Beginn des Burst auszugeben. Die alten Daten Db5 werden weiterhin vom Hauptspeicherfeld 2 an das Unterspeicherfeld 4 übertragen. Beispiele werden in den folgenden Ausführungsformen gezeigt.
  • Keine Erwähnung fanden bisher die Einrichtungen, durch welche die Burstlänge gesteuert wird, und die Einrichtungen, durch welche die gleiche Y-Adresse wiederholt in die Abwärtszählschaltung geladen wird. Beispiele dieser Einrichtungen werden in den folgenden Ausführungsformen dargestellt, jedoch sind die ersten vier Ausführungsformen nicht auf die in den nachfolgenden Ausführungsformen dargestellten Einrichtungen eingeschränkt. Die ersten vier Ausführungsformen können ausgelegt sein, um beispielsweise mit einer wiederholten externen Eingabe der gleichen Adresse zu arbeiten, wie bereits zuvor hervorgehoben wurde. Die Steuerung der Burstlänge kann auch extern erfolgen.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 17, sind in der fünften Ausführungsform gleiche Elemente wie in der ersten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und drei zusätzliche Elemente sind im Y-Adressgenerator 12 angeordnet. Die drei zusätzlichen Elemente sind eine Zugriffs-Zählschaltung (AC) 50, ein Adressregister (ADR) 52 und ein Adressregisterausgangsschalter 54. Die Zugriffs-Zählschaltung 50 empfängt das Taktsignal CLK und ein Anhalte-Steuersignal PST und gibt ein Adresseingabe-Steuersignal PAI an den Adressregisterausgangsschalter 54 aus. Das Adressregister 52 empfängt und speichert die extern zugeführte Y-Adresse YAD. Der Adressregisterausgangsschalter 54 verbindet das Adressregister 52 mit der Abwärtszählschaltung 30.
  • Das Steuersignal PST initialisiert die Zugriffs-Zählschaltung 50 auf einen Wert, der die Burstlänge steuert. Dieser Wert kann ein konstanter in der Zugriffs-Zählschaltung 50 voreingestellter Wert sein, oder ein programmierbarer Wert, der im (nicht dargestellten) Steuersignalgenerator gespeichert ist und zur Zugriffs-Zählschaltung 50 durch das Steuersignal PST selbst transportiert wird. Diese Zugriffs-Zählschaltung 50 braucht nur das Steuersignal PAI auszugeben, so dass die Zugriffs-Zählschaltung 50 als Ringzählschaltung oder Schieberegister konfiguriert sein kann.
  • Auch wenn dies nicht explizit in der Zeichnung angegeben ist, weist die fünfte Ausführungsform auch Steuersignale auf, welche die in der Latch-Schaltung 34 der Dateneingabeeinheit 14 gehaltenen Eingabedaten zum Ausgabeverstärker 36 in der Datenausgabeeinheit 16 übertragen, und zwar beispielsweise über die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/, oder über eine direkte Verbindung, welche die Datenbusleitungen umgeht. Diese Übertragung ermöglicht, dass die Eingabedaten von der Datenausgabeeinheit 16 ausgegeben werden, ohne dass diese zuerst im Hauptspeicherfeld 2 gespeichert werden.
  • Bezugnehmend auf 18, empfängt die fünfte Ausführungsform die gleichen CS/, RAS/, CAS/ und WE/-Steuersignale wie die vorhergehenden Ausführungsformen, sowie ein zusätzliches Adressübertragungs-Steuersignal ADX/. Die Speichervorrichtung verwendet dieses Steuersignal ADX/, um ein X- oder Y-Adresssignal intern, ohne eine Eingabe auf dem Adressbus ADD, zu erzeugen. Wenn RAS/ und ADX/ beide auf dem Low-Pegel sind, erzeugt der X-Adressgenerator 29 eine neue X-Adresse durch Inkrementieren der vorhergehenden X-Adresse. Wenn CAS/ und ADX/ beide auf dem Low-Pegel sind, wird die im Adressregister 52 gehaltene Y-Adresse über den Adressregisterausgangsschalter 54 in die Abwärtszählschaltung 30 übertragen.
  • Bei der in 18 dargestellten Operation beträgt die Lese-Latenzzeit zwei Taktzyklen, anstatt wie zuvor ein einziger Taktzyklus. Auf die Eingabe einer neuen X-Adresse Xi und Y-Adresse Yj folgend werden, zusammen mit neuen Daten Da5, die Eingabedaten Da5 von der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen, wie zuvor beschrieben. Die Eingabedaten Da5 werden ebenfalls in der Dateneingabeeinheit 14 zurückgehalten. Die alten Daten Db5, welche in den Speicherzellen gespeichert sind, in welche später die neuen Daten Da5 geschrieben werden, werden vom Hauptspeicherfeld 2 ins Unterspeicherfeld 4 übertragen, ohne dass sie in der Datenausgabeeinheit 16 zu diesem Zeitpunkt gespeichert werden. Dann werden Daten Da4 bis Da1 aus dem Hauptspeicherfeld 2 ausgelesen, und Daten Db5 bis Db1 werden aus dem Unterspeicherfeld 4 ausgelesen, wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen.
  • Die Abfolge der aus den Datenausgangsanschlüssen (DOUT) ausgegebenen Daten ist demgemäß: zuerst Da5, dann Da4 bis Da1, und dann Db5 bis Db1. Die fünfte Ausführungsform liefert somit Daten für fünf Pixel des aktuellen Halbbildes und der entsprechenden fünf Pixel des vorhergehenden Halbbildes.
  • Der in 18 mit X markierte Pfeil bezeichnet das Nachladen der Adresse Yj vom Adressregister 52 in die Abwärtszählschaltung 30. Diese Operation wird durch die Zugriffs-Zählschaltung 50 wie folgt gesteuert. In dem Taktzyklus, bei welchem das Spaltenadressen-Hinweissignal CAS/ auf den Low-Pegel geht, initialisiert das interne Steuersignal PST die Zugriffs-Zählschaltung 50 beispielsweise auf dem Wert fünf. Während die Abwärtszählschaltung 30 fünf aufeinanderfolgende Y-Adressen (Yj bis Yj-4) herunterzählt, zählt die Zugriffs-Zählschaltung 50 von fünf auf null herunter. Wenn der Zählwert in der Zugriffs-Zählschaltung 50 null erreicht, akti viert die Zugriffs-Zählschaltung 50 das PAI-Steuersignal, und die im Adressregister 52 gehaltene Adresse Yj wird erneut in die Abwärtszählschaltung 30 geladen. Beim nächsten Taktzyklus beginnt demgemäß das Adressregister 52 erneut mit dem Herunterzählen von Yj.
  • Auf diese Weise kann die Abwärtszählschaltung 30 Y-Adressen zum Auslesen von Daten sowohl aus dem Hauptspeicherfeld 2 als auch aus dem Unterspeicherfeld 4 leicht erzeugen, ohne eine zweite Adresseingabe zu benötigen. Die Zugriffs-Zählschaltung 50 zählt während des Auslesens von Daten aus dem Unterspeicherfeld 4 ebenfalls von fünf auf null herunter. Auf das Auslesen der Daten aus dem Unterspeicherfeld 4 folgend, aktiviert die Zugriffs-Zählschaltung 50 erneut das Steuersignal PAI, wodurch die Anfangsadresse (Yj) erneut in die Abwärtszählschaltung 30 geladen wird. Die neuen Eingabedaten Da5, die in der Latch-Schaltung 34 in der Dateneingabeeinheit 14 gehalten werden, werden nun zum Hauptspeicherfeld 2 übertragen und in die zuvor von den Daten Db5 belegten Speicherzellen geschrieben.
  • Nach diesem Burst-Zugriff wird das externe Steuersignal ADX/ zweimal auf den Low-Pegel gesteuert, zuerst mit CS/ und RAS/, dann mit CS/, CAS/ und WE/. Diese Befehle veranlassen den X-Adressgenerator 29, die nächste X-Adresse (Xi + 1) zu erzeugen, und veranlassen die Zugriffs-Zählschaltung 50, die gleiche Y-Adresse (Yj) in die Abwärtszählschaltung 30 nachzuladen. Der nächste Burst gibt somit die Daten für die fünf Pixel aus, die sich eine Position rechts von Da5 bis Da1 und Db5 bis Db1 im aktuellen Halbbild und im vorhergehenden Halbbild befinden.
  • Weitere Bursts können auf die gleiche Weise ausgegeben werden, und zwar unter Verwendung des Steuersignals ADX/ zur Erzeugung neuer Adressen. Pixeldaten für eine gesamte Horizontalabtastzeile können somit empfangen und in der Speichervorrichtung gespeichert werden, begleitet von einer Burst-Ausgabe von für das Filtern benötigte Daten, wobei lediglich eine X-Adresse und eine Y-Adresse am Anfang der Abtastzeile vorgesehen sind.
  • 18 illustriert auch einen der Vorteile der fünften Ausführungsform gegenüber einem herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher. Die Burstlänge in der fünften Ausführungsform ist lediglich durch die Größe des Unterspeicherfeldes 4 (indirekt) eingeschränkt, hingegen ist die Burstlänge bei einem herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher auf die spezifischen Werte eins, zwei, vier und acht eingeschränkt. Nicht eingeschränkte Bursts können auch möglich sein, aber dann ist eine externe Steuerung erforderlich, um den Burst zu stoppen. Bei einem herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher wäre es schwierig, einen kontinuierlich Burst aus zehn Daten, die aus fünf aufeinanderfolgenden Adressen zweier jeweiliger Halbbildern ausgelesen werden, zu erzielen.
  • Die fünfte Ausführungsform stellt die Funktionen des Halbbildspeichers F1 und der Zeilenspeicher L11 bis L24 bereit, die von der gestrichelten Linie in 9 umschlossen sind. Der Funktionsumfang ist geringfügig größer als der durch die ersten vier Ausführungsformen gelieferte Funktionsumfang, insofern als eine Ausgabe von neuen Daten Da5 ebenfalls eingeschlossen ist, jedoch ist diese Anordnung weniger geeignet für eine Kaskadenanordnung von Speichervorrichtungen. 19, in welcher nur die Speichervorrichtung F1 verwendet wird, sollte mit 8 verglichen werden, bei welcher die Speichervorrichtung F1 in Kaskade mit der Speichervorrichtung F2 angeordnet ist.
  • 20 stellt den zeitlichen Verlauf des Steuersignals PAI in der fünften Ausführungsform dar, unter der Voraussetzung, dass die Anfangs-Y-Adresse (Yj) in "0110" endet. Die Anzahl von Spalten, auf die im Hauptspeicherfeld 2 zugegriffen wird, ist nun als drei anstelle von fünf dargestellt. PAI ist bei dem um den Zeitpunkt t2 zentrierten Taktzyklus auf dem High-Pegel, um die Anfangsadresse Yj in die Abwärtszählschaltung 30 zu laden, was bewirkt, dass "0110" auf den Adresssignalleitungen YA3, YA2, YA1 und YA0 erscheint. Mit dem Abwärtszählen der Abwärtszählschaltung 30 ändern sich die Adressausgabewerte auf Adressen, die zum Zeitpunkt t3 in "0101" enden und zum Zeitpunkt t4 in "0100" enden. Bei dem auf dem Zeitpunkt t5 zentrierten Taktzyklus steuert die Zugriffs-Zählschaltung 50 den PAI erneut auf den High-Pegel, wodurch die gleiche Adresse (Yj) aus dem Adressregister 52 in die Abwärtszählschaltung 30 geladen wird, und der Wert "0110" erscheint erneut auf den Adresssignalleitungen YA3, YA2, YA1 und YA0.
  • Die fünfte Ausführungsform ist nicht auf den in 18 dargestellten Operationsmodus eingeschränkt; der Burst kann mit der Ausgabe der alten Daten Db5 anstelle der neuen Daten Da5 beginnen, um eine Kaskadenanordnung von Speichervorrichtungen zu erlauben. In diesem Fall ist die Eingabe der neuen Daten Da5 vorzugsweise so gesteuert, dass sie mit der ersten Ausgabe der alten Daten Db5 übereinstimmt, wie in der ersten Ausführungsform erläutert.
  • Egal ob der Burst mit der Ausgabe der neuen Daten Da5 oder der alten Daten Db5 beginnt, ermöglicht das Nachladen der Y-Adresse vom Adressregister 52 in die Abwärtszählschaltung 30, reagierend auf das ADX/-Steuersignal, dass die fünfte Ausführungsform eine gesamte Horizontalabtastzeile von Pixeln empfängt und speichert, und sie Bursts von zum Filtern erforderlichen Ausgabedaten liefert, wobei dabei lediglich eine einzige Spaltenadresse eingegeben wird. Dies ist ein Vorteil für die Vorrichtung, die die fünfte Ausführungsform steuert, da die Steuervorrichtung die gleiche Spaltenadresse nicht wiederholt zuführen braucht.
  • Sechste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 21 ist die sechste Ausführungsform ähnlich der fünften Ausführungsform, abgesehen von der Datenbuskonfiguration. Die Bauelemente der sechsten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in der fünften Ausführungsform dargestellt. Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die Unterschiede gegenüber der fünften Ausführungsform.
  • In der fünften Ausführungsform waren die Haupt- und Unterdatenbusse über einen Datenbusschalter 26 verbunden, jedoch sind bei der sechsten Ausführungsform die Haupt- und Unterdatenbusse nicht untereinander verbunden. Wie in der zweiten Ausführungsform sind sowohl die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ als auch die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ unabhängig mit dem Ausgabeverstärker 36 in der Dateneusgabeeinheit 16 verbunden. Der Ausgabeverstärker 36 nimmt somit die Funktion des Datenbusschalters 26 an, indem er Daten vom Hauptdatenbus zum Unterdatenbus überträgt, und nimmt die Funktion des Schreibverstärkers 28 an, indem er die in das Unterspeicherfeld 4 geschriebenen Daten verstärkt, wie bei der zweiten Ausführungsform, was ein Weglassen sowohl des Datenbusschalters 26 als auch des Schreibverstärkers 28 ermöglicht.
  • Wie in der zweiten Ausführungsform sind die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ mit der Latch-Schaltung 34 in der Dateneingabeeinheit 14 verbunden. Die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ sind nicht mit der Dateneingabeeinheit 14 verbunden.
  • Die sechste Ausführungsform arbeitet in der gleichen Weise wie die fünfte Ausführungsform, wobei durch das Fehlen des Datenbusschalters 26 der elektrische Widerstand der Transistoren im Datenbusschalter 26 verschwindet und einen Zugriff auf das Unterspeicherfeld 4 mit höherer Geschwindigkeit ermöglicht wird. Die elektrische Kapazität eines jeden komplementären Paares von Datenbusleitungen kann verringert werden, wie bei der zweiten Ausführungsform. Die sechste Ausführungsform kann somit mit einer höheren Taktrate als die fünfte Ausführungsform arbeiten, und das Eliminieren des Datenbusschalters 26 und des Schreibverstärkers 28 vereinfacht die Schaltungskonfiguration.
  • Siebte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 22 ist die siebte Ausführungsform ähnlich der fünften Ausführungsform, abgesehen von der Spaltenadressbuskonfiguration. Elemente der siebten Ausführungsform, die in der fünften Ausführungsform vorhanden waren, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die Unterschiede gegenüber der fünften Ausführungsform.
  • Bei der fünften Ausführungsform war der niederwertige Adressbus 20 direkt mit dem Haupt-Y-Decoder 8 verbunden und war über einen Adressbusschalter 22 mit dem Unter-Y-Decoder 10 verbunden. In der siebten Ausführungsform ist der niederwertige Adressbus 20 verdoppelt, wobei ein Satz der niederwertigen Adressleitungen 47 mit dem Haupt-Y-Decoder 8 verbunden ist und ein Verdoppelungssatz der niederwertigen Adressleitungen 48 mit dem Unter-Y-Decoder 10 verbunden ist. Der Adressbusschalter 22 und die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 der fünften Ausführungsform sind eliminiert.
  • Die siebte Ausführungsform arbeitet in der gleichen Weise wie die fünfte Ausführungsform, jedoch verschwindet durch das Fehlen des Adressbusschalters 22 der elektrische Widerstand der Transistoren im Adressbusschalter 22 und erlaubt einen Zugriff mit höherer Geschwindigkeit auf das Unterspeicherfeld 4. Zusätzlich kann die elektrische Kapazität der niederwertigen Adressbusleitungen verringert werden, was auch einen Zugriff mit höherer Geschwindigkeit ermöglicht. Die siebte Ausführungsform kann auf diese Weise mit einer höheren Taktrate als die fünfte Ausführungsform arbeiten, und das Eliminieren des Adressbusschalters 22 und der Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 vereinfacht auch die Schaltungskonfiguration.
  • Achte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 23 verbindet die achte Ausführungsform die Merkmale der sechsten und siebten Ausführungsform. Die Hauptdatenbusleitungen Dm und Dm/ und die Unterdatenbusleitungen Ds und Ds/ sind separat mit dem Ausgabeverstärker 36 in der Datenausgabeeinheit 16 verbunden und separate niederwertige Adressbusleitungen 47 und 48 sind für den Haupt-Y-Decoder 8 und den Unter-Y-Decoder 10 vorgesehen. Der Adressbusschalter 22, der Datenbusschalter 26, der Schreibverstärker 28 und die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40 der fünften Ausführungsform sind alle eliminiert.
  • Die achte Ausführungsform stellt kombiniert die Vorteile der sechsten und der siebten Ausführungsform bereit, hinsichtlich einer vereinfachten Schaltungskonfiguration und einem Betrieb mit höherer Geschwindigkeit.
  • Neunte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 24 ist die neunte Ausführungsform eine Speichervorrichtung mit zwei Bänken, die als Bank A und Bank B bezeichnet werden. Jede der zwei Bänke A und B hat eine ähnliche Konfiguration wie die fünfte Ausführungsform. Es werden die gleichen Bezugszeichen wie in der fünften Ausführungsform verwendet, wobei die Suffixe A und B die zwei Bänke unterschieden. Somit weist Bank A ein Hauptspeicherfeld 2A, ein Unterspeicherfeld 4A, einen X-Decoder 6A, einen Haupt-Y-Decoder 8A, einen Unter-Y-Decoder 10A, einen Y-Adressgenerator 12A, einen höherwertigen Adressbus 18A, einen niederwertigen Adressbus 20A, einen Adressbusschalter 22A, einen internen Datenbus 24A, einen Datenbusschalter 26A, einen Schreibverstärker 28A und eine Adresshalte-Latch-Schaltung 40A auf, hingegen weist Bank B ein Hauptspeicherfeld 2B, ein Unterspeicherfeld 4B, einen X-Decoder 6B, einen Haupt-Y-Decoder 8B, einen Unter-Y-Decoder 10B, einen Y-Adressgenerator 12B, einen höherwertigen Adressbus 18B, einen niederwertigen Adressbus 20B, einen Adressbusschalter 22B, einen internen Datenbus 24B, einen Datenbusschalter 26B, einen Schreibverstärker 28B und eine Adresshalte-Latch-Schaltung 40B auf. Die zwei Datenbusse 24A und 24B sind beide über einen Bankschalter 56 mit der Dateneingabeeinheit 14 und der Datenausgabeeinheit 16 verbunden, die sich die beiden Bänke A und B gemeinsam teilen.
  • Die detaillierte Schaltungskonfiguration einer jeden Bank ist in 17 dargestellt.
  • 24 stellt ebenfalls einen Operationsmodus der neunten Ausführungsform dar. Die Hauptspeicherfelder der Bänke A und B halten gemeinsam eine Menge an Pixeldaten, die äquivalent ist zu einem einzigen Vollbild, das zwei aufeinanderfolgende Halbbilder eines Bewegtbildes beinhaltet. Die Halbbilddaten werden zwischen den beiden Bänken auf einer Geradzahlig-/Ungeradzahlig-Basis aufgeteilt, die später noch beschrieben wird. Die zwei Unterspeicherfelder halten Daten, die um ein einziges Vollbild (zwei Halbbilder) bezüglich den Daten des Hauptspeicherfeldes derselben Bank verzögert sind.
  • In diesem Operationsmodus ist ein Ausgabe-Burst in drei Teile unterteilt.
  • Zuerst werden Daten aus dem Hauptspeicherfeld 2A ausgelesen, das sich beispielsweise in Bank A befindet (Operation 1), während Daten für ein einziges Pixel zum Unterspeicherfeld 4A in Bank A übertragen werden. Die zum Unterspeicherfeld 4A übertragenen Daten sind zwei Halbbilder alt; die anderen Daten, die aus dem Hauptspeicherfeld 2A ausgelesen wurden, gehören zum aktuellen Halbbild.
  • Als Nächstes werden Pixeldaten, die ein einziges Halbbild als sind, aus dem Hauptspeicherfeld 2B in Bank B ausgelesen (Operation 2a). Gleichzeitig werden Daten für ein einziges neues Pixel des aktuellen Halbbildes in das Hauptspeicherfeld 2A in Bank A geschrieben (Operation 2b), und zwar an der Stelle, aus der Daten zum Unterspeicherfeld 4A in Operation übertragen wurden.
  • Zum Schluss werden Pixeldaten aus dem Unterspeicherfeld 4A in Bank A ausgelesen (Operation 3). Diese Daten sind zwei Halbbilder alt.
  • Das erste im Burst ausgegebene Pixel kann entweder das an das Unterspeicherfeld 4a übertragene alte Pixel sein oder das neue Pixel, das in das Hauptspeicherfeld 2a geschrieben wurde, in Abhängigkeit davon, ob die Speichervorrichtung in einer kaskadierten Konfiguration verwendet wird oder nicht.
  • 25 stellt einen Fall dar, bei welchem Daten für fünf Pixel in jedem Teil des Burst ausgegeben werden. Zuerst werden Daten Da5 bis Da1, die zum neuesten Halbbild gehören, vom Hauptspeicherfeld 2A in Bank A ausgegeben. (Daten Da5 werden tatsächlich durch eine direkte Übertragung von der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 ausgegeben.) Als Nächstes werden Daten Db5 bis Db1, die zum direkt vorhergehenden Halbbild gehören, vom Hauptspeicherfeld 2B in Bank B ausgegeben. Zum Schluss werden Daten Dc5 bis Dc1, die zum zweiten direkt vorhergehenden Halbbild gehören, vom Unterspeicherfeld 4A in Bank A ausgegeben. Wie 25 zeigt, ermöglicht die neunte Ausführungsform, dass eine einzige Speichervorrichtung die Funktionen von zwei Halbbildspeichern (F1 und F2) und drei Sätzen von Zeilenspeichern (L11 bis L34) ausführt, welche Daten von drei aufeinanderfolgenden Halbbildern (Halbbilder a, b und c) bereitstellen.
  • Erneut bezugnehmend auf 2, arbeitet ein digitales Filtern für gewöhnlich mit Pixeln in einer ungeraden Anzahl von Halbbildern, wobei dies das Halbbild, in welchem ein gefilterter Pixelwert gerade erzeugt wird, und gerade Anzahlen von vorhergehenden und darauffolgenden Halbbildern beinhaltet. Die neunte Ausführungsform ermöglicht eine Filteroperation, welche ein gefiltertes Pixel im Halbbild Fm erzeugt, und zwar durch Operationen mit Daten, die sich beispielsweise in den drei Halbbildern Fm, Fm – 1 und Fm + 1 befinden, um mit einer einzigen Speichervorrichtung implementiert zu werden, wobei die Halbbilder Fm + 1, Fm und Fm – 1 den Halbbildern a, b und c in 25 entsprechen.
  • In einer kaskadierten Konfiguration ermöglicht die neunte Ausführungsform auch eine Filteroperation, die ein gefiltertes Pixel im Halbbild Fm erzeugt, und zwar durch Operationen mit Daten in den fünf Halbbildern Fm, Fm – 1, Fm – 2, Fm + 1 und Fm + 2, die mit lediglich zwei Speichervorrichtungen zu implementieren sind. Eine erste Speichervorrichtung empfängt neue Pixeldaten Da5 in 25 und gibt gleichzeitig alte Pixeldaten Dc5 aus, begleitet von einem Burst von weiteren Pixeldaten aus den Halbbildern a, b und c (die Pixeldaten Dc5 können doppelt ausgegeben werden). Eine zweite Speichervorrichtung empfängt die Daten für ein Pixel Dc5 von der ersten Speichervorrichtung und gibt einen Burst von Pixeldaten von den Halbbildern c, d und e aus. Die Halbbilder a, b, c, d und e entsprechen den Halbbildern Fm + 2, Fm + 1, Fm, Fm – 1 bzw. Fm – 2. In diesem Fall können zwei Speichervorrichtungen vom erfindungsgemäßen Typ vier herkömmliche Halbbildspeicher und fünf herkömmliche Sätze von Zeilenspeichern ersetzen.
  • 26 bis 29 stellen ein bevorzugtes Schema zum Speichern von Halbbilddaten in der neunten Ausführungsform dar.
  • In 26 speichert Bank A Daten für Pixel mit ungeradzahligen X-Adressen (Reihenadressen) im Halbbild a (dem neuesten Halbbild) und Daten für Pixel mit gerad zahligen X-Adressen im Halbbild b (dem vorhergehenden Halbbild). Bank B speichert Daten für Pixel mit geradzahligen X-Adressen im Halbbild a und ungeradzahlige X-Adressen im Halbbild b. Die Unterspeicherfelder halten entsprechende Daten für die Halbbilder c und d. Die Ziffern 1, 2 und 3 bezeichnen die Operationen eines Auslesens von Daten für drei Pixel in einer Reihe mit einer ungeradzahligen X-Adresse im Halbbild a (1), eines Auslesens von Daten für drei entsprechende Pixel in der gleichen Reihe im Halbbild b (2), und eines Auslesens von Daten für drei entsprechende Pixel in der gleichen Reihe in Halbbild c (3). Diese Operationen werden durchgeführt, wenn ein neues Pixel mit einer ungeradzahligen X-Adresse empfangen wird und in Bank A an der durch den dunklen Punkt bezeichneten Stelle gespeichert wird.
  • Das nächste neu zu empfangende Pixel hat eine geradzahlige Reihen-(X)-Adresse. Dieses Pixel wird an der durch den dunklen Punkt in 27 bezeichneten Stelle gespeichert, während Daten für drei Pixel mit dieser geradzahligen X-Adresse aus Halbbild a (4), dann aus Halbbild b (5) und dann aus Halbbild c (6) ausgelesen werden.
  • Diese Operationen werden fortgeführt, wobei neue Pixel abwechselnd in Bank A und Bank B gespeichert werden, bis alle Pixel im Halbbild a empfangen wurden.
  • Bezugnehmend auf 28, werden im nächsten Halbbild (Halbbild z) Daten für Pixel mit geradzahligen X-Adressen in Bank A gespeichert und Daten für Pixel mit ungeradzahligen X-Adressen werden in Bank B gespeichert, wobei in beiden Fällen die Daten des Halbbildes b überschrieben werden, während die Daten von Halbbild a intakt bleiben. Der dunkle Punkt bezeichnet die Stelle, an welcher Daten für einen neuen Pixel mit einer ungeradzahligen X-Adresse in Bank A gespeichert werden. Die Ziffern 1, 2 und 3 bezeichnen die Operationen eines Auslesens von Daten für drei Pixel mit dieser geradzahligen X-Adresse im Halbbild z (1), eines Auslesens von Daten für drei entsprechende Pixel in der gleichen Reihe im Halbbild a (2), und eines Auslesens von Daten für drei entsprechende Pixel in der gleichen Reihe in Halbbild b (3).
  • In 29 bezeichnet der dunkle Punkt die Stelle, bei welcher Daten für das nächste neue Pixel, das eine ungeradzahlige X-Adresse hat, in Bank B abgespeichert werden.
  • Die Ziffern 4, 5 und 6 bezeichnen die Operationen eines Auslesens von Daten für drei Pixel mit dieser ungeradzahligen X-Adresse im Halbbild z (4), eines Auslesens von Daten für drei entsprechende Pixel in der gleichen Reihe im Halbbild a (5), und eines Auslesens von Daten für drei entsprechende Pixel in der gleichen Reihe in Halbbild b (6).
  • In den 26 bis 29 wurden geradzahlige und ungeradzahlige Reihen aus Gründen einer besseren Sichtbarkeit getrennt dargestellt, jedoch können diese Reihen selbstverständlich verschachtelt angeordnet sein.
  • Nachfolgend werden einige Operationsmodi der neunten Ausführungsform beschrieben. In den ersten zwei zu beschreibenden Modi wird das in den 26 bis 29 umrissene Schema verwendet, um die Pixeldaten von drei aufeinanderfolgenden Halbbildern, wie dargestellt in 30, in einem einzigen Burst auszugeben.
  • 31 stellt einen Operationsmodus dar, der sich für eine kaskadierte Speicherkonfiguration eignet.
  • Zum Zeitpunkt t1, bei dem CS/ und RAS/ auf dem Low-Pegel sind, wird eine ungeradzahlige X-Adresse (Xi) gespeichert und decodiert und die entsprechende Wortleitung (WLi) in Bank A wird durch den X-Decoder 6A angesteuert. Der Bankbusschalter 56 wird so eingestellt, dass er Bank A mit der Ausgabeeinheit 16 verbindet.
  • Zum Zeitpunkt t2, bei dem CS/ und CAS/ auf dem Low-Pegel sind, wird eine Y-Adresse (Yj) empfangen und in den Adressregistern 52 in den Y-Adressgeneratoren 12A und 12B in beiden Bänken A und B gespeichert. In Bank A wird eine Adresse Yj in die Abwärtszählschaltung 30 geladen, die Haupt- und Unter-Y-Decoder 8A und 10A werden ihrerseits aktiviert und der Adressbusschalter 22A wird gesteuert, wie beschrieben in der ersten Ausführungsform, um alte Daten Dcj vom Hauptspeicherfeld 2A an das Unterspeicherfeld 4A und zur Datenausgabeeinheit 16 zu übertragen. In Bank B beginnt bei diesem Punkt ein Vorladen der Wortleitungen und ein Initialisieren (Vorladen und Ausgleichen) der Bitleitungen und Datenbusleitungen.
  • Zum Zeitpunkt t3, bei dem sich CS/ und WE/ auf dem Low-Pegel befinden, werden neue Daten Daj für die Pixel mit der Reihenadresse Xi und der Spaltenadresse Yj empfangen und in der Dateneingabeeinheit 14 gespeichert. Zur gleichen Zeit gibt die Datenausgabeeinheit 16 die alten Daten Dcj mit der gleichen Reihen-Spalten-Adresse aus. In der Zwischenzeit führt die Abwärtszählschaltung 30 im Y-Adressgenerator 12a ein Dekrementieren durch, Daten Daj-1 und Daten Daj-2 werden vom Hauptspeicherfeld 2A in Bank A zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und die Wortleitung WLi wurde in Bank B aktiviert.
  • Wenn die Übertragung von Daten Daj-2 vom Hauptspeicherfeld 2A zur Datenausgabeeinheit 16 abgeschlossen ist, wird der Bankbusschalter 56 umgeschaltet, um Bank B mit der Ausgabeeinheit 16 und Bank A mit der Eingabeeinheit 14 zu verbinden. Nun beginnt ein Übertragen von Daten Dbj, Dbj-1 und Dbj-2 vom Hauptspeicherfeld 2b in Bank B zur Datenausgabeeinheit 16, wobei die Abwärtszählschaltung 30 im Y-Adressgenerator 12B die erforderlichen Spaltenadressen erzeugt.
  • Eine Burst-Ausgabe von Daten wird, wie dargestellt, vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t4 fortgesetzt, wobei die Ausgabedaten zuerst von Bank A (Halbbild a), dann von Bank B (Halbbild b) kommen. Während Daten gerade vom Hauptspeicherfeld 2B in Bank B ausgelesen werden, wird die Adresse Yj wieder in die Abwärtszählschaltung 30 im Y-Adressgenerator 12a geladen und die neuen Daten Daj werden in das Hauptspeicherfeld 2A in Bank A geschrieben. Sobald die Übertragung von Daten von Bank B zur Datenausgabeeinheit 16 abgeschlossen ist, erfolgt erneut ein Vorladen und Initialisieren von Bank B. Eine Übertragung von Daten vom Unterspeicherfeld 4A in Bank A zur Datenausgabeeinheit 16 beginnt auch während dieses Intervalls, wobei der Bankbusschalter 56 nun erneut Bank A mit der Ausgabeeinheit 16 verbindet und die Abwärtszählschaltung 30 den Y-Adressgenerator 12 erneut von Yj auf Yj-2 herunterzählt.
  • Zum Zeitpunkt t4 wird die nächste X-Adresse (Xi + 1) zugeführt. Dies ist eine geradzahlige Reihenadresse, daher wird die entsprechende Wortleitung (WLi + 1) in Bank B aktiviert. Gleichzeitig gibt die Datenausgabeeinheit 16 Daten Dcj aus, während Daten Dcj-2 vom Unterspeicherfeld 4A in Bank A zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen werden.
  • Zum Zeitpunkt t5 endet der erste Burst mit der Ausgabe von Daten Dcj-2 von der Datenausgabeeinheit 16. Gleichzeitig sind CS/, CAS/ und ADX/ auf den Low-Pegel gesteuert, was bewirkt, dass die Spaltenadresse Yj von den Adressregisters 52 wieder in die Abwärtszählschaltungen 30 in den Y-Adressgeneratoren 12A und 12b in beiden Banken geladen wird. Eine Initialisierung (Vorladen und Ausgleichen) der Wortleitungen, Bitleitungen und Datenbusleitungen in Bank A beginnt zu diesem Zeitpunkt.
  • Zum Zeitpunkt t6 beginnt der zweite Burst mit der Ausgabe von Daten, die vom Hauptspeicherfeld 2B in Bank B gelesen wurden, und mit der Eingabe von neuen Daten, die in das Hauptspeicherfeld 2B in Bank B geschrieben werden. Der zweite Burst wird in der gleichen Weise wie der erste Burst ausgeführt, wobei die Rollen der Bänke A und B vertauscht sind.
  • Zum Zeitpunkt t7 wird eine weitere neue X-Adresse (Xi + 2) empfangen und der zweite Burst wird von einem dritten Burst gefolgt, welcher in der gleichen Weise wie der erste Burst ausgeführt wird, und zwar unter Verwendung des ADX/-Signals, um die gleiche Spaltenadresse nachzuladen.
  • Wie 31 zeigt, erlaubt ein Verschachteln des Zugriffs zwischen Bänken A und B, dass ein Burst auf den anderen mit geringer Verzögerung folgt, wobei das Vor laden der einen Bank hinter dem Auslesen von Daten auf der anderen Bank verborgen wird. Das Schreiben von neuen Eingabedaten in jede Bank wird ebenfalls hinter dem Auslesen von Daten auf der anderen Bank verborgen, was eine äußerst effiziente Operation ermöglicht.
  • Eine gleichzeitige Eingabe und Ausgabe von Daten, welche die gleichen X- und Y-Adressen haben, impliziert, dass, wenn zwei Speichervorrichtungen in Kaskade angeordnet werden, beide die gleichen Adresssignale und Steuersignale (CS/, RAS/, CAS/, WE/ und ADX/) empfangen können und beide Ausgabedaten mit dem gleichen Zeitverlauf liefern können. Dies vereinfacht stark die Gestaltung eines kaskadierten Speichersystems.
  • Die X-Adressen in 31 wurden alle extern erzeugt, jedoch kann die neunte Ausführungsform auch in dem in der fünften Ausführungsform beschriebenen Modus arbeiten, bei dem neue X-Adressen automatisch reagierend auf CS/, RAS/ und ADX/ erzeugt wurden.
  • 32 stellt eine ähnliche Serie von Bursts dar, die sich zur Verwendung in einer nicht kaskadierten Speicherkonfiguration eignen. Die Funktionsweise in diesem Modus ist fast die gleiche wie in 31, abgesehen davon, dass die Eingabe von neuen Daten (Daj) zwei Zyklen früher auftritt, was ermöglicht, dass die neuen Daten von der Dateneingabeeinheit 14 zu Datenausgabeeinheit 16 übertragen werden und als erste Daten des Burst ausgegeben werden. In diesem Modus liefert die neunte Ausführungsform Daten für drei Pixel aus einem jeden von drei Halbbildern, wobei keine duplizierte Ausgabe erfolgt. Eine detaillierte Beschreibung entfällt.
  • Die vorhergehenden Operationsmodi der neunten Ausführungsform sind bei digitalen Filteroperationen von Nutzen, bei denen eine Halbbild-Verzögerung benötigt wird, jedoch kann die neunte Ausführungsform auch vorteilhaft bei Operationen, wie beispielsweise einer Bewegungsabschätzung, verwendet werden, bei welcher eine Vollbild-Verzögerung erforderlich ist. Bezugnehmend auf 33 erfordern derartige Operationen einen Burst von Daten von den Halbbildern a und c, ohne dass Daten vom dazwischen liegenden Halbbild b erforderlich ist.
  • 34 stellt die Ausgabe dieses Burst-Typs in einem kaskadierten Modus dar. Im ersten Burst, der durch die Eingabe einer X-Adresse zum Zeitpunkt t1 eingeleitet wird, werden Daten von Halbbildern a und c ausgegeben, wobei Daten Dcj doppelt ausgegeben werden, das erste Mal synchronisiert mit der Eingabe von neuen Daj. Lediglich eine einzige Bank, z. B. Bank A, wird für diesen Burst verwendet. Die andere Bank (Bank B) wird während des ersten Burst, im Intervall zwischen den Zeitpunkten t3 und t4, vorgeladen. Eine Eingabe von Befehlen und Daten für den zweiten Burst, der Bank B verwendet, erfolgt zu den Zeitpunkten t4, t5 und t6, was ermöglicht, dass der zweite Burst auf dem ersten Burst ohne irgendeine Unterbrechung folgt. Die Adressen für den zweiten Burst werden durch das ADX/-Signal erzeugt, wie in der fünften Ausführungsform erläutert. Während des zweiten Burst werden die neuen Daten Daj in das Hauptspeicherfeld 2A in Bank A als Hintergrundoperation geschrieben und dann wird Bank A vorgeladen.
  • 35 stellt einen ähnlichen nicht kaskadierten Operationsmodus der neunten Ausführungsform dar. Der Zeitverlauf ist der gleiche wie in 34, abgesehen davon, dass die Eingabe von neuen Daten (Daj) zwei Taktzyklen früher erfolgt, was ermöglicht, dass die neuen Eingabedaten der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen werden und als erste Daten des Burst ausgegeben werden. Jeder Burst umfasst fünf Pixel von jedem der zwei Halbbilder, wobei es zwischen den zwei Halbbildern eine Verzögerung um ein Vollbild gibt.
  • Bei einigen Bildverarbeitungsoperationen werden unterschiedliche Datenmengen aus unterschiedlichen Halbbildern benötigt. 36 zeigt einen Fall, bei dem fünf Pixel von Halbbild a, drei Pixel von Halbbild b und fünf von Halbbild c benötigt werden. Da die neunte Ausführungsform separate Y-Adressgeneratoren 12A und 12B für die Banken A und B aufweist, kann dieser Anforderung leicht genügt werden, indem die Abwärtszählschaltungen und Y-Adressdecoder in den Banken A und B auf unterschiedliche Arten gesteuert werden.
  • 37 stellt die Ausgabe dieses Typs von Burst in einem nicht kaskadierten Modus dar. Der Burst umfasst Daten für fünf Pixel (Daj bis Daj-4) von Halbbild a, drei Pixel (Dbj bis Dbj-2) von Halbbild b und fünf Pixel (Dcj bis Dcj-4) von Halbbild c. Bursts dieses Typs werden bei Intervallen von 14 Taktzyklen wiederholt, wobei dies zu Intervallen zwischen der Ankunft von neun Pixeln äquivalent ist, was durch den Buchstaben T bezeichnet ist.
  • Weitere Details dieses Operationstyps werden in späteren Ausführungsformen in Erscheinung treten.
  • Zehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 38, ist die zehnte Ausführungsform ähnlich zur neunten Ausführungsform, abgesehen davon, dass jede Bank separate Datenbusleitungen für die Haupt- und Unterspeicherfelder aufweist, wie in der siebten Ausführungsform. Bank A weist einen Hauptdatenbus 58A und einen Unterdatenbus 60A auf. Bank B weist einen Hauptdatenbus 58B und einen Unterdatenbus 60B auf. Die Hauptdatenbusse 58A und 58B sind über den Bankbusschalter 56 mit der Dateneingabeeinheit 14 und der Datenausgabeeinheit 16 verbunden. Die Unterdatenbusse 60A und 60B sind über den Bankbusschalter 56 mit der Datenausgabeeinheit 16 verbunden.
  • Weitere Elemente in 38 entsprechen denen in 24 und sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Dadurch, dass separate Haupt- und Unterdatenbusse vorhanden sind, wird ermöglicht, dass die Datenbusschalter 26A und 26B und die Schreibverstärker 28A und 28B der neunten Ausführungsform eliminiert werden, was die Schaltungskonfiguration vereinfacht. Zusätzlich können der elektrische Widerstand und die Kapazität der Datenbusleitungen verringert werden, wie in der sechsten Ausführungsform beschrieben, was zu einem Betrieb mit höherer Geschwindigkeit führt.
  • Elfte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 39, ist die elfte Ausführungsform ähnlich zur neunten Ausführungsform, abgesehen davon, dass diese Bank separate Adressbusleitungen für die Haupt- und Unterspeicherfelder aufweist, wie in der siebten Ausführungsform. Bank A weist Haupt-Niederwert-Adressleitungen 47A und Unter-Niederwert-Adressleitungen 48A auf. Bank B weist Haupt-Niederwert-Adressleitungen 47B und Unter-Niederwert-Adressleitungen 48B auf. Die übrigen Elemente in 39 sind die gleichen wie in 34 und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Das Vorhandensein von Haupt- und Unteradressbussen ermöglicht, dass die Adressbusschalter und Adresshalte-Latch-Schaltungen der neuen Ausführungsform eliminiert werden können, was die Schaltungskonfiguration vereinfacht. Außerdem kann der elektrische Widerstand und die Kapazität der Adressbusleitungen verringert werden, wie in der siebten Ausführungsform beschrieben, was zu einem Betrieb mit höherer Geschwindigkeit führt.
  • Zwölfte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 40 kombiniert die zwölfte Ausführungsform die Merkmale der zehnten und elften Ausführungsform. Separate Hauptdatenbusse 58A und 58A und Unterdatenbusse 60A und 60B sind vorgesehen, und separate Haupt-Niederwert-Adressleitungen 47A und 47B und Unter-Niederwert-Adressleitungen 48A und 48B sind vorgesehen. Die Busschalter 22A, 22B, 26A und 26B, die Schreibverstärker 28A und 28B und die Adresshalte-Latch-Schaltungen 40A und 40B der neunten Ausführungsform sind alle eliminiert.
  • Die zwölfte Ausführungsform liefert kombiniert die Vorteile der zehnten und elften Ausführungsform im Hinblick auf eine vereinfachte Schaltungskonfiguration und einen Betrieb mit höherer Geschwindigkeit.
  • Dreizehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 14 ist die dreizehnte Ausführungsform ähnlich zur elften Ausführungsform, jedoch sind die Datenbusse 24A und 24B nicht in Haupt- und Unterteilstücke unterteilt und weisen keine Schreibverstärker auf. Die Busschalter 26A und 26B und die Schreibverstärker 28A und 28B in der elften Ausführungsform sind somit eliminiert.
  • Als neues Element weist die dreizehnte Ausführungsform ein Transferregister 62 auf, das mit dem Bankbusschalter 56 verbunden ist. Das Transferregister 62 speichert vorübergehend die Daten, welche vom Hauptspeicherfeld zum Unterspeicherfeld in einer einzigen Bank übertragen werden, so dass die Daten als Hintergrundoperation in das Unterspeicherfeld geschrieben werden können, während ein Zugriff auf die andere Bank erfolgt.
  • Die übrigen Elemente, wie dargestellt in 39, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Zusammenschaltung von Dateneingabeeinheit 14 und Datenausgabeeinheit 16 ist explizit in 41 dargestellt.
  • Als Nächstes wird mit Bezug auf die 42 bis 47 die Funktionsweise der dreizehnten Ausführungsform im nicht kaskadierten Halbbild-Verzögerungsmodus beschrieben. Die Zeitverlauf-Beziehungen der Eingabe- und Ausgabedaten und der Steuersignale sind die gleichen wie beim entsprechenden Modus der neunten Ausführungsform, so dass in der Beschreibung ebenfalls Bezug genommen werden wird auf die in 32 dargestellten Zeitverläufe und Datenwerte.
  • Folgend auf die Eingabe der X- und Y-Adressen Xi und Yj, wie dargestellt in 32 (Zeitpunkte t1 und t2), werden die Wortleitungen WLai und WLbi in 42 in den Bänken A und B aktiviert, und zwar zu den in der neunten Ausführungsform beschriebenen Zeitverläufen, und der Bankbusschalter 56 wird so eingestellt, dass die Datenausgabeeinheit 16 und das Transferregister 62 beide mit dem Datenbus 24A der Bank A verbunden sind. Die alten Daten Dcj, die bei dieser X-Y-Adresse (Xi – Yj) im Hauptspeicherfeld 2A der Bank A gespeichert sind, werden über den Datenbus 24A und den Bankbusschalter 56 in das Transferregister 62 übertragen, wie mit Pfeilen in 42 angegeben, und die neuen Eingabedaten Daj werden von der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen. Daten Daj werden von der Datenausgabeeinheit 16 mit einer Lese-Latenzzeit von zwei Taktzyklen zu einem Zeitpunkt t3 in 32 ausgegeben.
  • Bezugnehmend auf 43, werden, folgend auf die Daten Dcj, die Daten Daj-1 und Daj-2 vom Hauptspeicherfeld 2A über den Datenbus 24A und den Bankbusschalter 56 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und von der Datenausgabeeinheit 16 in den nächsten zwei Taktzyklen nach dem Zeitpunkt t3 ausgegeben. Die Daten Daj und Dcj verbleiben in der Dateneingabeeinheit 14 bzw. dem Transferregister 62.
  • Bezugnehmend auf 44 wird, folgend auf die Übertragung der Daten Daj-2 aus dem Hauptspeicherfeld 2A in Bank A an die Datenausgabeeinheit 16, die Einstellung des Bankbusschalters 56 so verändert, dass die Dateneingabeeinheit 14 mit dem Datenbus 24A der Bank A verbunden wird, während die Datenausgabeeinheit 16 mit dem Datenbus 24B der Bank B verbunden wird. Beide Y-Adressgeneratoren 12A und 12B erzeugen nun eine Spaltenadresse Yj. Die neuen Eingabedaten Daj werden von der Dateneingabeeinheit 14 über den Bankbusschalter 56 und den Datenbus 24A an das Hauptspeicherfeld 2A in Bank A übertragen und in die Speicherzellen geschrieben, die zuvor von den Daten Dcj belegt wurden. Zu im Wesentlichen der gleichen Zeit werden Daten Dbj vom Hauptspeicherfeld 2B in der Bank B über den Datenbus 24B und den Bankbusschalter 56 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und folgend auf die Daten Daj-2 ausgegeben.
  • Als Nächstes kann, bezugnehmend auf 45, der Y-Adressgenerator 12A in Bank A eine beliebige passende Spaltenadresse erzeugen, während der Y-Adressgenerator 12B in Bank B zu den Adressen Yj-1 und Yj-2 herunterzählt. In diesen Taktzyklen werden die im Transferregister 62 gehaltenen Daten Dcj über den Bankbusschalter 56 und den Datenbus 24A zum Unterspeicherfeld 4A in Bank A übertragen und in die Speicherzellen in die durch den Y-Adressgenerator 12A bezeichneten Spalte geschrieben, während Daten Dbj-1 und Dbj-2 vom Hauptspeicherfeld 2B in Bank B über den Datenbus 24B und den Bankbusschalter 56 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen werden. Diese Daten werden von der Datenausgabeeinheit 16 folgend auf die Daten Dbj ausgegeben.
  • Bezugnehmend auf 46 sind die nächsten Daten, die zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und von dieser ausgegeben werden sollen, die im Transferregister 62 gehaltenen Daten Dcj. Die Daten Dcj werden von der Datenausgabeeinheit 16 zum Zeitpunkt t4 in 32 ausgegeben.
  • Bezugnehmend auf 47 wird der Bankbusschalter 56 nun erneut umgeschaltet, um die Datenausgabeeinheit 16 mit dem Datenbus 24A in Bank A zu verbinden, und der Y-Adressgenerator 12A erzeugt zwei weitere Spaltenadressen. Die Daten Dcj-1 und Dcj-2 werden vom Unterspeicherfeld 4A in Bank A über den Datenbus 24A und den Bankbusschalter 56 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und folgend auf die Daten Dcj ausgegeben, wodurch der erste Burst in 32 abgeschlossen wird.
  • Der nächste Burst wird auf die gleiche Weise durchgeführt, wobei die Rollen der Banken A und B vertauscht sind.
  • Die dreizehnte Ausführungsform kann ebenfalls in einem kaskadierten Modus arbeiten, wie in 31 dargestellt. Interne Operationen sind in den 42 bis 47 beschrieben, abgesehen davon, dass die neuen Daten Daj nicht von der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen werden. Stattdessen werden die alten Daten Dcj zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und zu Beginn des Burst ausgegeben, wobei der zeitliche Ablauf der Eingabe von neuen Daten Daj so festgelegt ist, dass er mit der Ausgabe der alten Daten Dcj übereinstimmt, wie in 48 dargestellt.
  • Auch wenn die Eingabe- und Ausgabesequenzen sowie die Zeitverläufe der externen Daten in der dreizehnten Ausführungsform die gleichen sind wie bei der neunten Ausführungsform, verringert das Transferregister 62 die Anforderungen für interne Operationen auf mehrere Arten. Wie in 45 dargestellt, erfolgt das Schreiben von Daten Dcj vom Transferregister 62 in das Unterspeicherfeld 4A im Hintergrund während der Übertragung von Daten Dbj-1 und Dbj-2 vom Hauptspeicherfeld 2B zur Datenausgabeeinheit 16, wodurch ein zusätzlicher zeitlicher Spielraum für die Verstärkung der Daten Dcj auf den Bitleitungen im Unterspeicherfeld 4A geliefert wird. Da weiter die Daten Dcj aus dem Hauptspeicherfeld 2A in das Unterspeicherfeld 4A in separaten Operationen übertragen werden, braucht kein Nachladen der Abwärtszählschaltung 30 im Y-Adressgenerator 12A stattzufinden, wenn der Zugriff auf das Unterspeicherfeld 4A beginnt, sondern kann einfach damit fortfahren, von seiner aktuellen Adresse weiter herunterzuzählen. Während des gesamten Burst braucht die Abwärtszählschaltung 30 im Y-Adressgenerator 12A lediglich einmal nachgeladen zu werden, bevor das Schreiben von Daten Daj in das Hauptspeicherfeld 2A erfolgt, anstatt zweimal, wie bei der neunten Ausführungsform.
  • In der vorhergehenden Beschreibung fand das Schreiben von Daten Daj in das Hauptspeicherfeld 2A vor dem Schreiben von Daten Dcj in das Unterspeicherfeld 4A statt, jedoch kann die Reihenfolge dieser zwei Operationen vertauscht werden.
  • Als Variation der dreizehnten Ausführungsform kann, da Daten bei beliebig gewählten Adressen in den Unterspeicherfeldern 4A und 4B gespeichert werden können und da die Datenbusse 24A und 24B nicht in Haupt- und Unterteilstücke unterteilt sind, die Erfindung mit einem einzigen Speicherfeld, einem einzigen Y-Decoder und einem einzigen Y-Adressbus in jeder Bank ausgeführt sein, wobei ein Teilstück des einzelnen Speicherfeldes in jeder Bank zur Verwendung als Unterteilstück reserviert ist, in welches Daten, bei denen gerade ein Überschreiben erfolgen soll, vom anderen (Haupt)-Teilstück desselben Feldes übertragen werden.
  • Als Nächstes werden fünf weitere Ausführungsformen mit Bezug auf die dreizehnte Ausführungsform beschrieben, wobei für äquivalente Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in 41 verwendet werden.
  • Vierzehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 49 weist die vierzehnte Ausführungsform ein Eingabedatenregister 64 auf, das zwischen die Dateneingabeeinheit 14 und den Bankbusschalter 56 geschaltet ist. Die Eingabedaten werden von der Dateneingabeeinheit 14 zum Eingabedatenregister 64 übertragen und dann im Eingabedatenregister 64 gehalten, während sie darauf warten, in einen der Hauptspeicherfelder geschrieben zu werden.
  • Abgesehen von diesem Unterschied arbeitet die vierzehnte Ausführungsform in der gleichen Weise wie die dreizehnte Ausführungsform, so dass eine detaillierte Beschreibung enthält.
  • Das Eingabedatenregister 64 erlaubt einen zusätzlichen Freiheitsgrad beim Zeitverlauf der internen Operationen der Speichervorrichtung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Eingabedaten näher an den Speicherfeldern gespeichert werden können, da ein beträchtlicher Abstand, in Bezug auf Signalleitungslänge und Signalausbreitungszeit, zwischen der Dateneingabeeinheit 14 und dem Bankbusschalter 56 vorhanden sein kann.
  • Fünfzehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 50 ist die fünfzehnte Ausführungsform identisch zur dreizehnten Ausführungsform, abgesehen davon, dass anstelle eines einzelnen Transferregisters 62 separate Transferregister 62A und 62B mit den Datenbussen 24A und 24B in den Bänken A und B verbunden sind. Diese Anordnung ermöglicht, dass Daten vom Hauptspeicherfeld zum Transferregister in jeder Bank und vom Transferregister zum Unterspeicher in jeder Bank übertragen werden können, ohne den Bankbusschalter 56 zu durchlaufen, so dass die Übertragung nicht den elektrischen Widerstand des Bankbusschalters 56 zu überwinden braucht.
  • Sechzehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 51 kombiniert die sechzehnte Ausführungsform die Merkmale der vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsform, wobei sie ein Eingabedatenregister 64 wie bei der vierzehnten Ausführungsform und separate Transferregister 62A und 62B wie bei der fünfzehnten Ausführungsform aufweist. Die Vorteile dieser Anordnung sind wie zuvor beschrieben.
  • Siebzehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 52 verwendet die siebzehnte Ausführungsform einen einzigen Vollduplex-Datenbus 66 für beide Bänke A und B, wodurch der Bankbusschalter 56 der dreizehnten Ausführungsform eliminiert wird. Ein Vollduplex-Datenbus ist ein Datenbus, der Daten in Lese- und Schreibrichtung gleichzeitig ohne Kollision befördern kann. Der Datenbus 66 ist direkt mit der Dateneingabeeinheit 14, der Datenausgabeeinheit 16 und dem Transferregister 62 verbunden.
  • Die übrigen Elemente sind wie in der dreizehnten Ausführungsform beschrieben und mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Die siebzehnte Ausführungsform arbeitet in im Wesentlichen der gleichen Weise wie die dreizehnte Ausführungsform, ohne dass ein Datenbus-Schalten erfolgen braucht, sowie ohne den elektrischen Widerstand des Bankbusschalters.
  • Achtzehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 53 kombiniert die achtzehnte Ausführungsform die Merkmale der vierzehnten und sechzehnten Ausführungsform, wobei sie einen Vollduplex-Datenbus 66 verwendet, der mit der Datenausgabeeinheit 16, dem Transfer register 62 und dem Eingabedatenregister 64 verbunden ist, wobei das Eingabedatenregister 64 mit der Dateneingabeeinheit 14 verbunden ist. Die Vorteile dieser Anordnung sind wie zuvor beschrieben.
  • Neunzehnte Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 54 unterscheidet sich die neunzehnte Ausführungsform von der dreizehnten Ausführungsform im Hinblick auf die Konfiguration der Y-Adressgeneratoren 12A und 12B. In der dreizehnten Ausführungsform beinhaltete jeder Y-Adressgenerator separat eine Zugriffs-Zählschaltung 50 zum Steuern der Anzahl von Adressen, die durch die Abwärtszählschaltung 30 erzeugt wurden. In der neunzehnten Ausführungsform teilen sich beide Y-Adressgeneratoren 12A und 12B gemeinsam dieselbe Zugriffs-Zählschaltung 50. Die Gemeinschaftszugriffs-Zählschaltung 50 wird durch den Speichersteuersignalgenerator (SG) 68 gesteuert, der in vorhergehenden Zeichnungen aus Gründen der Einfachheit weggelassen wurde. Ebenso ist in der neunzehnten Ausführungsform ein Zugriffs-Zählregister 70 vorgesehen, das einen Anfangswert ADN für die Zugriffs-Zählschaltung 50 speichert, wobei dieser Wert von dem Speichersteuersignalgenerator 68 zugeführt wird.
  • Die übrigen Elemente der neunzehnten Ausführungsform, einschließlich des Transferregisters 62, sind die gleichen wie bei der dreizehnten Ausführungsform und sind daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Die neunzehnte Ausführungsform stellt eine effiziente Art der Steuerung der Y-Adressgeneratoren 12A und 12B bereit, so dass jeder Y-Adressgenerator immer eine feste Anzahl aufeinanderfolgender Adressen erzeugt. Der Speichersteuersignalgenerator 68 kann einfach eine geeignete feste Anzahl ADN im Zugriffs-Zählregister 70 platzieren, dann die Zugriffs-Zählschaltung 50 anweisen, diese feste Anzahl ADN zu geeigneten Zeiten nachzuladen, und lässt dann die Zugriffs-Zählschaltung 50 beide Y-Adressgeneratoren 12A und 12B steuern.
  • Dieser Steuermodus ist nützlich bei Filteroperationen, welche die gleiche Anzahl von Pixeln für jedes von drei Halbbildern erfordern, wie beispielsweise in den 31 und 32 dargestellt.
  • Zwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 55 kombiniert die zwanzigste Ausführungsform die Merkmale der vierzehnten und neunzehnten Ausführungsform, wobei sie ein Transferregister 62, ein Eingabedatenregister 64, eine Gemeinschaftszugriffs-Zählschaltung 50, die durch den Speichersteuersignalgenerator 68 gesteuert wird, und ein Zugriffs-Zählregister 70 aufweist, welches einen festen Wert ADN speichert, welchen die Zugriffs-Zählschaltung 50 verwendet, um die Anzahl von aufeinanderfolgenden Adressen zu steuern, die durch die Y-Adressgeneratoren 12A und 12B erzeugt werden. Die Vorteile der zwanzigsten Ausführungsform sind wie zuvor beschrieben.
  • Einundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 56 kombiniert die einundzwanzigste Ausführungsform die Merkmale der fünfzehnten und neunzehnten Ausführungsform, wobei sie separate Transferregister 62A und 62B aufweist, die mit den Datenbussen 24A und 24b in den Bänken A und B verbunden sind, anstelle des einzelnen Transferregisters 62 der neunzehnten Ausführungsform. Die Vorteile der einundzwanzigsten Form sind wie zuvor beschrieben.
  • Zweiundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 57, kombiniert die zweiundzwanzigste Ausführungsform die Merkmale der siebzehnten und neunzehnten Ausführungsform, wobei sie ein Eingabedatenregister 64, separate Transferregister 62A und 62B, die mit den Datenbussen 24A und 24B in den Bänken A und B verbunden sind, und weitere Ele mente wie dargestellt in der neunzehnten Ausführungsform aufweist. Die Vorteile der zweiundzwanzigsten Ausführungsform sind wie zuvor beschrieben.
  • Dreiundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 58 kombiniert die dreiundzwanzigste Ausführungsform die Merkmale der siebzehnten und neunzehnten Ausführungsform, wobei sie einen Vollduplex-Datenbus 66 aufweist, der mit der Dateneingabeeinheit 14, der Datenausgabeeinheit 16 und dem Transferregister 62 sowie weiteren Elemente, wie dargestellt in der neunzehnten Ausführungsform, verbunden ist. Die Vorteile der dreiundzwanzigsten Ausführungsform sind wie zuvor beschrieben.
  • Vierundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 59 kombiniert die vierundzwanzigste Ausführungsform die Merkmale der achtzehnten und neunzehnten Ausführungsform, wobei sie einen Vollduplex-Datenbus 66 aufweist, der mit der Datenausgabeeinheit 16, dem Transferregister 62 und dem Eingabedatenregister 64 sowie weiteren Elemente, wie dargestellt in der neunzehnten Ausführungsform, verbunden ist. Die Vorteile der vierundzwanzigsten Ausführungsform sind wie zuvor beschrieben.
  • Fünfundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 60 fügt die fünfundzwanzigste Ausführungsform der Konfiguration der neunzehnten Ausführungsform zwei weitere Zugriffs-Zählregister 72 und 74 hinzu. Das erste Zugriffs-Zählregister 70 hält einen Wert ADN1, welcher der Anzahl von Pixeln entspricht, die vom ersten Halbbild, auf das in einem Burst zugegriffen wird, benötigt werden. Die zweiten und dritten Zugriffs-Zählregister 72 und 74 halten Werte ADN2 und ADN3, welche der Anzahl von Pixeln entsprechen, die von den zweiten und dritten Halbbildern benötigt werden. Alle drei Werte ADN1, ADN2 und ADN3 werden durch den Speichersteuersignalgenerator 68 zugeführt.
  • Die fünfundzwanzigste Ausführungsform ist nützlich bei Filteroperationen, für welche Daten für unterschiedliche Anzahl von Pixeln in unterschiedlichen Halbbildern benötigt werden, wie beispielsweise in den 36 und 37 dargestellt. Für die in den 36 und 37 dargestellte Operation können ADN1, ADN2 und ADN3 auf fünf, drei bzw. fünf festgelegt werden. ADN1 wird verwendet, um den ersten Teil eines Burst zu steuern, bei welchem Daten beispielsweise aus dem Hauptspeicherfeld 2A in Bank A ausgelesen werden. ADN2 wird verwendet, um den zweiten Teil des Burst zu steuern, bei welchem Daten beispielsweise aus dem Hauptspeicherfeld 2B in Bank B ausgelesen werden. ADN3 wird verwendet, um den dritten Teil des Burst zu steuern, bei welchem Daten beispielsweise aus dem Unterspeicherfeld 4A in Bank A ausgelesen werden.
  • Sechsundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 61 fügt die sechsundzwanzigste Ausführungsform der Konfiguration der fünfundzwanzigsten Ausführungsform ein Paar von Adress-Nachrecheneinheiten (RECALC) 76A und 76B hinzu. Die Adressnachrechnungsschaltung 76A, die mit dem Y-Adressgenerator 12A in Bank A verbunden ist, führt ein Nachrechnen des Anfangs-Y-Adresswertes durch, der vom Y-Adressgenerator 12A verwendet wird, reagierend auf ein Verschiebe-Steuersignal SFTa, das vom Speichersteuersignalgenerator 68 ausgegeben wird. Eine Adressnachrechnungsschaltung 76B, die mit dem Y-Adressgenerator 12B in Bank B verbunden ist, führt dasselbe für den vom Y-Adressgenerator 12B verwendeten Anfangs-Y-Adresswert durch, reagierend auf ein Verschiebe-Steuersignal SFTb, das vom Speichersteuersignalgenerator 68 ausgegeben wird.
  • Die sechsundzwanzigste Ausführungsform ist insbesondere nützlich bei einem Typ des Filterns, der bei einem Umwandeln von einem Interlace-Abtastverfahren zu einem progressiven Abtastverfahren verwendet wird. Dies wird in den 62 bis 64 dargestellt, welche vertikale Querschnitte durch mehrere entlang der X-Achse verteilte aufeinanderfolgende Halbbilder darstellen.
  • Bezugnehmend auf 62 sind bei einem Interlace-Abtastverfahren Pixel in den geradzahligen Halbbildern (Halbbilder a und c) in den Zwischenräumen zwischen Pixeln der ungeradzahligen Halbbilder (Halbbilder b und d) angeordnet. Um einen gefilterten Pixelwert bei der Position des Pixels Dc3 zu erzeugen, erfordert ein typisches Filterverfahren die Werte von fünf Pixeln des geradzahligen Halbbildes c (Dc1 bis Dc5), vier Pixel des vorhergehenden ungeradzahligen Halbbildes d (Dd2 bis Dd5) und vier Pixel des folgenden ungeradzahligen Halbbildes b (Db2 bis Db5).
  • Diese Daten können durch die fünfundzwanzigste Ausführungsform in einem einzelnen Burst erzeugt werden, da Pixel Dd5, Dc5 und Db5 alle die gleiche Spaltenadresse haben, wenn sie in der Speichervorrichtung gespeichert werden, wie durch die Pfeile angegeben. Das heißt, die Anfangs-Spaltenadresse ist in allen drei Halbbildern b, c und d die gleiche. Es ist lediglich erforderlich, den Wert vier an ADN1 und ADN3 und einen Wert fünf an ADN2 zuzuweisen. Die X-Markierung auf dem Pixel Db5 zeigt an, dass an dieser Stelle während des Burst alte Pixeldaten von neuen Pixeldaten überschrieben werden.
  • Das Umwandeln auf ein progressives Abtastverfahren macht auch die Erzeugung eines neuen Pixels erforderlich, der in der Mitte zwischen den Pixeln Dc2 und Dc3 in Halbbild c angeordnet ist, was jedoch die in 63 angegebenen Daten erforderlich macht: Pixel Dd1 bis Dd5 in Halbbild d, Pixel Dc1 bis Dc4 in Halbbild c und Pixel Db1 bis Db5 in Halbbild b. Diese Daten lassen sich nicht in passender Weise durch die fünfundzwanzigste Ausführungsform erzeugen, da sich die Anfangsadresse in Halbbild c (die Spaltenadresse von Dc4) von den Anfangsadressen in den Halbbildern b und d (den Spaltenadressen von Dd5 und Db5) unterscheidet.
  • 64 gibt die Pixeldaten an, die für ein Umwandeln des Pixelwertes Db3 im ungeradzahligen Halbbild b erforderlich sind, wobei es sich bei diesen Daten um Dc1 bis Dc4 vom Halbbild c, Db1 bis Db5 vom Halbbild b und Da1 bis Da4 vom Halbbild a handelt. In diesem Fall unterscheidet sich nicht nur die Anfangs-Spaltenadresse im Halbbild b von der Anfangs-Spaltenadresse in den Halbbildern a und c, sondern die neu zugeführten Pixeldaten Da5 sind nicht Teil des ausgegebenen Burst.
  • Die sechsundzwanzigste Ausführungsform kommt mit allen diesen Fällen zurecht. Eine detaillierte Beschreibung der Operationen für die 62 und 64 wird nachfolgend gegeben.
  • Für den Burst in 62 setzt der Speichersteuersignalgenerator 68 ADN1 auf vier, ADN2 auf fünf, ADN3 auf vier und SFTa und SFTb beide auf null. 65 zeigt die daraus resultierende Ausgabesequenz.
  • Nimmt man an, dass die Ausgabe bei der Bank B beginnt, wird zuerst der Wert ADN1 (vier) vom Zugriffs-Zählregister 70 in die Adresszählschaltung 50 ausgelesen, welche demgemäß dem Y-Adressgenerator 12B in Bank B erlaubt, vier Y-Adressen (Yj bis Yj-3) zu erzeugen. Daten Dd5 werden vom Hauptspeicherfeld 2B in Bank B zum Transferregister 62 übertragen, neue Eingabedaten Db5 werden von der Dateneingabeeinheit 14 zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen, und Daten Db4 bis Db2 werden aus dem Hauptspeicherfeld 2B in Bank B ausgelesen und durch die Datenausgabeeinheit 16 ausgegeben, folgend auf die Daten Db5.
  • Als Nächstes wird der Wert ADN2 (fünf) vom zweiten Zugriffs-Zählregister 72 in die Zugriffs-Zählschaltung 50 eingelesen, welche dem Y-Adressgenerator 12A erlaubt, fünf Y-Adressen (Yj bis Yj-4) zu erzeugen, und Dc5 bis Dc1 werden aufeinanderfolgend vom Hauptspeicherfeld 2A in Bank A ausgegeben. Während dieser Zeit werden im Hintergrund Daten Dd5 vom Transferregister 62 in das Unterspeicherfeld 4B in Bank B geschrieben und die in der Dateneingabeeinheit 14 gehaltenen neuen Eingabedaten Db5 werden in das Hauptspeicherfeld 2B geschrieben.
  • Zum Schluss wird der Wert ADN3 (vier) aus dem dritten Zugriffs-Zählregister 74 in die Zugriffs-Zählschaltung 50 eingelesen, der Y-Adressgenerator 12B erzeugt vier weitere Y-Adressen und die Daten Dd5 bis Dd2 werden vom Unterspeicherfeld 4b in Bank B ausgegeben.
  • Für den Burst in 64 setzt unter der Annahme, dass die Ausgabe nun bei Bank A beginnt, der Speichersteuersignalgenerator 68 ADN1 auf vier, ADN2 auf fünf, ADN3 auf vier, SFTa auf eins und SFTb auf null. 66 stellt die resultierende Ausgabesequenz dar.
  • Zuerst wird der Wert ADN1 (vier) aus dem Zugriffs-Zählregister 70 in die Adresszählschaltung 50 eingelesen und der Y-Adressgenerator 12A erzeugt vier Y-Adressen. Da SFTa den Wert eins hat, rechnet die Adressnachrechnungsschaltung 76A die Anfangsadresse als Yj-1 anstelle von Yj nach. Der Y-Adressgenerator 12A überspringt die Adresse Yj und beginnt mit der Y-Adressausgabe bei Yj-1. Die Daten Da4 bis Da1 werden vom Hauptspeicherfeld 2A in Bank A zur Datenausgabeeinheit 16 übertragen und von der Datenausgabeeinheit 16 im ersten Teil des Burst ausgegeben.
  • Als Nächstes wird der Wert ADN2 (fünf) aus dem zweiten Zugriffs-Zählregister 72 in die Zugriffs-Zählschaltung 50 ausgelesen, welche dem Y-Adressgenerator 12B erlaubt, fünf Y-Adressen zu erzeugen. Da SFTb null ist, ändert die Adressnachrechnungsschaltung 76B nicht die Anfangsadresse, welche weiterhin Yj bleibt. Die Daten Db5 bis Db1 werden aufeinanderfolgend aus dem Hauptspeicherfeld 2b in Bank B ausgelesen und von der Datenausgabeeinheit 16 ausgegeben. Während dieser Zeit erzeugt in Bank A der Y-Adressgenerator 12a im Hintergrund die Adresse Yj, die zuvor übersprungen wurde. Die Daten Dc5 werden vom Hauptspeicherfeld 2A zum Transferregister 62 übertragen, und dann werden die neuen Eingabedaten Da5 in das Hauptspeicherfeld 2A geschrieben, und zwar bei der gleichen Adresse. Auf diese Schreiboperation folgend, erzeugt der Y-Adressgenerator 12A die geeignete Adresse, und die im Transferregister 62 gehaltenen Daten Dc5 werden in das Unterspeicherfeld 4A in Bank A geschrieben.
  • Zum Schluss wird der Wert ADN3 (vier) in der Zugriffs-Zählschaltung 50 eingestellt, die Anfangsadresse im Y-Adressgenerator 12A wird durch die Adressnachrechnungsschaltung 76A nachgerechnet, der Y-Adressgenerator 12A erzeugt vier weitere Y-Adressen, beginnend von der nachgerechneten Anfangsadresse, und die Daten Dc4 bis Dc1 werden vom Unterspeicherfeld 4A in Bank A ausgegeben.
  • Für den Burst in 63 setzt, falls der Burst bei Bank B beginnt, der Speichersteuersignalgenerator 68 ADN1 auf fünf, ADN2 auf fünf, ADN3 auf fünf, SFTa auf den Wert eins und SFTb auf null. Eine detaillierte Beschreibung entfällt.
  • Operationen, wie die zuvor beschriebenen, bei denen unterschiedliche Anzahlen von Pixeln aus unterschiedlichen Halbbildern verwendet werden, sind nicht nur bei der Umwandlung von einem Interlace-Abtastverfahren auf ein progressives Abtastverfahren, sondern auch bei einem Bildschirmfenster-Einblendungsverfahren, einer Formatumwandlung, einer Rauschunterdrückung und verschiedenen weiteren Operationen von Nutzen.
  • Als Nächstes wird eine Variation beschrieben, die sich auf alle der vorhergehenden Ausführungsformen anwenden lässt.
  • Bezugnehmend auf 67, weisen bei dieser Variation das Hauptspeicherfeld 2 und das Unterspeicherfeld 4 separate X-Decoder und Wortleitungen auf. Das Unterspeicherfeld 4 verfügt über einen eigenen X-Decoder 77. Falls zwei Bänke vorhanden sind, weist das Unterspeicherfeld in jeder Bank einen separaten X-Decoder auf.
  • X- und Y-Adressen werden durch einen X-Y-Adressgenerator 78 erzeugt, welcher den X-Decodern 6 und 77 über einen X-Adressbus 79 X-Adressen zuführt und dem höherwertigen Y-Adressbus 18 und dem niederwertigen Y-Adressbus 20 Y-Adressen zuführt.
  • Der interne Datenbus 24 ist durch einen Datenbusschalter 80 in zwei Teile unterteilt. Der Datenbusschalter 80 kann wahlweise den Hauptdatenbus (MDB) mit der Dateneingabeeinheit 14 und der Datenausgabeeinheit 16 verbinden, und kann wahlweise den Unterdatenbus (SDB) mit der Datenausgabeeinheit 16 verbinden sowie auch wahlweise den Hauptdatenbus und den Unterdatenbus miteinander verbinden.
  • Wenn eine X-Adresse (Xi) empfangen wird, aktivieren beide X-Decoder 6 und 77 gleichzeitig die entsprechenden Wortleitungen WLi und WLi' in den Haupt- und Unterspeicherfeldern. Da die zwei Wortleitungen WLi und WLi' gleichzeitig aktiviert werden, können sie als unterschiedliche Abschnitte derselben Wortleitung betrachtet werden. In ähnlicher Weise arbeiten die X-Decoder 6 und 77 als wenn sie ein einzelner X-Decoder wären, der doppelte decodierte Ausgangsgrößen erzeugt.
  • Da beide X-Decoder 6 und 77 die gleiche X-Adresse empfangen, arbeitet diese Variation in im Wesentlichen der gleichen Weise wie die erste Ausführungsform und kann modifiziert werden, um die Operation einer beliebigen der anderen vorhergehenden Ausführungsformen zu duplizieren.
  • Durch die vorhergehenden Ausführungsformen wurden Arten zum Erzielen von Datenblöcken des in 6 dargestellten Typs bereitgestellt, welche Daten aus der aktuellen Spalte und aus den unmittelbar vorhergehenden Spalten beinhalten. Die folgenden Ausführungsformen zeigen ähnliche Arten zum Erzielen von Datenblöcken des in 5 dargestellten Typs, welche Daten von der aktuellen Spalte und den unmittelbar folgenden Spalten beinhalten.
  • In dieser Situation lässt sich durch Übertragen der überschriebenen Pixeldaten in ein Unterspeicherfeld nichts gewinnen, da ein Intervall von annähernd einem Halbbild verstreicht, bevor die überschriebenen Daten erneut benötigt werden, und während dieses Intervalls würden die Daten aus dem Unterspeicherfeld verschwinden. Vielmehr müssen die überschriebenen Daten zu einem anderen Halbbildspeicher übertragen werden, was bedeutet, dass Halbbildspeicher kaskadiert angeordnet werden müssen, wie in 4 dargestellt.
  • Die folgenden Ausführungsformen, welche den zweiten Aspekt der Erfindung beispielhaft darstellen, weisen demgemäß nicht die Unterspeicherfelder der vorherge henden Ausführungsformen auf, sondern weisen die Merkmale auf, die für eine kaskadierende Anordnung in den vorhergehenden Ausführungsformen verwendet wurden, einschließlich separaten Dateneingangs- und Datenausgangsanschlüssen. Diese Ausführungsformen stellen die Funktionen von zumindest dem Halbbildspeicher F1 und den Zeilenspeichern L21 bis L24 bereit, die von der gestrichelten Linie in 7 umschlossen sind.
  • Es werden die gleichen Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen für identische oder äquivalente Teile verwendet.
  • Siebenundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 68 weist die siebenundzwanzigste Ausführungsform ein Speicherfeld 2, einen X-Decoder 6, einen Y-Decoder (YD) 8, einen Y-Adressgenerator 12, eine Dateneingabeeinheit 14, eine Datenausgabeeinheit 16, einen internen Datenbus 24, einen Speichersteuersignalgenerator 68, eine Adresseingabeeinheit (ADIN) 81 einen Datenbusschalter (SW) 82 und eine Pufferschaltung (BUF) 83. Der Y-Adressgenerator 12 weist eine Abwärtszählschaltung 30 und eine Zugriffs-Zählschaltung 50 auf.
  • Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen bezeichnet der Kreis Nij im Speicherfeld 2 eine Gruppe von Speicherzellen, welche sich eine X-Adresse (Xi) und eine Y-Adresse (Yj) gemeinsam teilen.
  • Die Adresseingabeeinheit 81, die für eine einfache Darstellbarkeit aus den Zeichnungen in den vorhergehenden Ausführungsformen weggelassen wurde, empfängt eine X-Adresse und eine Y-Adresse separat von den externen Adresseingangsanschlüssen (ADD) und erzeugt interne Adresssignale XAD und YAD. Das Y-Adresssignal YAD wird der Abwärtszählschaltung 30 zugeführt, welche von YAD abwärts zählt, um die Y-Adressen YADD zu erzeugen, die dem Y-Decoder 8 zugeführt werden. Die Abwärtszählschaltung 30 und die Zugriffs-Zählschaltung 50 arbeiten beide synchronisiert mit einem internen Taktsignal (CLK'), das aus dem ex ternen Taktsignal (CLK) erzeugt wird und das in der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Frequenz wie das externe Taktsignal hat. Die Zugriffs-Zählschaltung 50 empfängt ein Burstlängen-Steuersignal PA von der Adresseingabeeinheit 81 und erzeugt ein Steuersignal PW, das die Abwärtszählschaltung 30 und den Datenbusschalter 82 steuert.
  • Die Dateneingabeeinheit 14, der Datenbusschalter 82, die Pufferschaltung 83 und die Datenausgabeeinheit 16 werden durch den Steuersignalgenerator 68 gesteuert. Die Dateneingabeeinheit 14 gibt Eingabedaten von den externen Dateneingangsanschlüssen DIN zum internen Datenbus 24 weiter. Der Datenbusschalter 82 gibt Daten vom Datenbus 24 an die Pufferschaltung 83 weiter, bei der die Daten gespeichert werden, wobei sie darauf warten, von der Datenausgabeeinheit 16 aus den externen Datenausgangsanschlüssen DOUT ausgegeben zu werden. Die Pufferschaltung 83, welche in den Zeichnungen in den vorhergehenden Ausführungsformen ebenfalls nicht dargestellt war, ist ein FIFO-Puffer, dessen Tiefe beispielsweise der maximalen Lese-Latenzzeit der Speichervorrichtung entspricht.
  • Der Speichersteuersignalgenerator 68 weist ein (nicht dargestelltes) internes Modusregister auf, das programmiert werden kann, um die Lese-Latenzzeit und verschiedene Zugriffsmodi zu bezeichnen. Das Modusregister wird mittels Befehlen programmiert, die durch Kombinationen der CS/, CAS/, RAS/ und WE/-Signale sowie auf den Adresseingabeleitungen empfangene Werte gebildet werden, und zwar in einer im Wesentlichen ähnlichen Weise wie die Programmierung von Modusregistern in bereits verfügbaren Speichervorrichtungen, beispielsweise dem Oki MSM54V24632A.
  • Bezugnehmend auf 69 weist die Adresseingabeeinheit 81 drei interne Register R1, R2 und R3 auf, welche alle mit den Adresseingangsanschlüssen ADD verbunden sind. Wenn der Speichersteuersignalgenerator 68 einen Burstlängen-Programmierbefehl empfängt, wird der an den Adresseingangsanschlüssen empfangene Wert im Register R1 gespeichert. Zu anderen Zeiten wird der an den Adresseingangsanschlüssen empfangene Wert im Register R2 gespeichert, falls CS/ und CAS/ aktiv sind, und im Register R3, falls CS/ und RAS/ aktiv sind. Die X-Adresse XAD wird vom Register R3, die Y-Adresse YAD vom Register R2 und das Burstlängen-Steuersignal PA vom Register R1 ausgegeben.
  • Bezugnehmend auf 70 weist die Zugriffs-Zählschaltung 50 eine Zählschaltung 84 und eine Steuerschaltung 86 auf. Die Zählschaltung 84 empfängt das interne Taktsignal CLK' und das Burstlängen-Steuersignal PA. Die Steuerschaltung 86 empfängt das Steuersignal PA und die Ausgangsgröße der Zählschaltung 84 und erzeugt das PW-Steuersignal.
  • Das PA-Signal ist ein Nicht-Null-Signal, das die Steuerschaltung 86 veranlasst, das PW-Steuersignal zu aktivieren, während der Wert des PA-Signals in die Zählschaltung 84 geladen wird. Die Zählschaltung 84 zählt dann ab dem PA-Wert synchronisiert mit dem CLK'-Signal herunter. Wenn die Ausgangsgröße der Zählschaltung 84 null erreicht, deaktiviert die Steuerschaltung 86 das PW-Steuersignal.
  • Als Nächstes wird ein bevorzugter Operationsmodus der siebenundzwanzigsten Ausführungsform beschrieben.
  • Wenn die Burstlänge programmiert ist, wird die Burstlänge von den Adresseingangsanschlüssen (ADD) zugeführt und im Register R1 in der Adresseingabeeinheit 81 gespeichert. In einem Personal-Computer oder einer Workstation kann das Programmieren mittels des BIOS (Basic Input-Output System) erfolgen. Im Gegensatz zu früheren Ausführungsformen, bei welchem die Burstlänge indirekt durch die Größe des Unterspeicherfeldes begrenzt war, kann in der siebenundzwanzigsten Ausführungsform eine beliebige Burstlänge festgelegt werden. Die Burstlänge in der nachfolgenden Beschreibung beträgt fünf.
  • Auf dem Modusprogrammiervorgang folgend können Zugriffsoperationen ausgeführt werden, wie dargestellt in 71.
  • Zum Zeitpunkt t1 wird eine Reihenadresse (Xi) bei den Adresseingangsanschlüssen (ADD) empfangen, wobei sich CS/ und RAS/ auf dem Low-Pegel befinden. Die Reihenadresse wird im Register R3 bei der ansteigenden Flanke des internen Taktsignals CLK' gespeichert, welche im Wesentlichen gleichzeitig mit der ansteigenden Flanke des externen Taktsignals CLK ist. Das erforderliche interne Latch-Signal wird durch den Steuersignalgenerator 68 erzeugt, welcher auch den X-Decoder 6 steuert, um die X-Adresse zu decodieren und die entsprechende Wortleitung im Speicherfeld 2 zu aktivieren. Alle mit dieser Wortleitung verbundenen Speicherzellen platzieren ihre Daten auf den entsprechenden Bitleitungen.
  • Zum Zeitpunkt t2, bei dem sich CS/ und CAS/ auf dem Low-Pegel befinden, wird eine Spaltenadresse (Yj) an den Adresseingangsanschlüssen empfangen und in gleicher Weise gespeichert. Diese Spaltenadresse (Yj) wird unmittelbar von der Adresseingabeeinheit 81 als Spaltenadresssignal YAD der Abwärtszählschaltung 30 zugeführt und von der Abwärtszählschaltung 30 als Spaltenadresssignal YADD dem Y-Decoder 8 zugeführt. Der Y-Decoder 8 gibt ein decodiertes Signal aus, das durch die Wellenform Yj in 71 bezeichnet ist und das die Transfertransistoren aktiviert, über welche die komplementären Bitleitungen in Spalte Yj mit dem internen Datenbus 24 verbunden sind, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben. Die in den Speicherzellen Nij gehaltenen Daten Dbj werden demgemäß auf dem Datenbus 24 platziert.
  • Zum Zeitpunkt t2 erzeugt die Adresseingabeeinheit 81 ein (nicht dargestelltes) PA-Signal, das die Zugriffs-Zählschaltung 50 veranlasst, das PW-Steuersignal zu aktivieren. Dieses Signal schließt den Datenbusschalter 82, so dass Daten Dbj zur Pufferschaltung 83 weitergeleitet werden. Ein weiteres Steuersignal vom Speichersteuersignalgenerator 68 (nicht dargestellt), das zu einem Zeitpunkt nicht später als t3 erzeugt wird, veranlasst die Pufferschaltung 83, die Daten Dbj zu speichern.
  • Zum Zeitpunkt t3 führt die Abwärtszählschaltung 30 ein Abwärtszählen von Yj auf Yj-1 durch, was den Y-Decoder 8 veranlasst, die komplementären Bitleitungen in Spalte Yj vom Datenbus 24 zu trennen und stattdessen die komplementären Bitlei tungen in Spaltenzeile Yj-1 mit dem Datenbus 24 zu verbinden. Dies wird durch den Übergang vom High-Pegel auf den Low-Pegel der Wellenform Yj und den Übergang vom Low-Pegel auf den High-Pegel der Wellenform Yj-1 direkt nach dem Zeitpunkt t3 in 71 angezeigt. Das Steuersignal PW bleibt auf dem High-Pegel, so dass der Datenbusschalter 82 geschlossen bleibt und die in den Speicherzellen Nij-1 gehaltenen Daten Dbj-1 in der Pufferschaltung 83 gespeichert werden. Die Zählschaltung 84 in der Zugriffs-Zählschaltung 50 führt ein Herunterzählen von fünf auf vier durch.
  • Zum Zeitpunkt t4 führt die Abwärtszählschaltung ein Herunterzählen von Yj-1 auf Yj-2 durch und die in den Speicherzellen Nij-2 gehaltenen Daten Dbj-2 werden in ähnlicher Weise über den Datenbus 24 und den Datenbusschalter 82 zur Pufferschaltung 83 übertragen. Die Zählschaltung 84 führt ein Herunterzählen von vier auf drei durch.
  • Bis hierher wurden keine Daten aus der Speichervorrichtung ausgegeben; die Datenausgabeeinheit 16 befand sich in einem Zustand hoher Impedanz. Bei der ansteigenden Flanke des Taktsignals CLK, folgend auf den Zeitpunkt t4, weist jedoch der Speichersteuersignalgenerator 68 die Datenausgabeeinheit 16 an, mit der Ausgabe der Daten Dbj zu beginnen, die in der Pufferschaltung 83 folgend auf Zeitpunkt t2 gespeichert waren. Diese Daten Dbj stehen an den Datenausgangsanschlüssen DOUT(A) an der ansteigenden Flanke des externen Taktsignals CLK zum Zeitpunkt t5 zur Verfügung und können zu diesem Zeitpunkt durch eine externe Vorrichtung gelesen werden. Zum Zeitpunkt t5 führt die Abwärtszählschaltung 30 ein Herunterzählen von Yj-2 auf Yj-3 durch und die in den Speicherzellen Nij-3 gehaltenen Daten werden zur Pufferschaltung 83 übertragen, und die Zählschaltung 84 führt ein Herunterzählen von drei auf zwei durch.
  • In ähnlicher Weise gibt zum Zeitpunkt t6 die Datenausgabeeinheit 16 Daten Dbj-1 aus der Pufferschaltung 83 aus, die Abwärtszählschaltung 30 zählt auf Yj-4 herunter, Daten Dbj-4 werden von den Speicherzellen Nij-4 zur Pufferschaltung 83 übertragen und die Zählschaltung 84 zählt von zwei auf eins herunter.
  • Zum Zeitpunkt t7 gibt die Datenausgabeeinheit 16 Daten Dbj-2 aus. Außerdem zählt die Zählschaltung 84 von eins auf null herunter, was die Steuerschaltung 86 in der Zugriffs-Zählschaltung 50 veranlasst, das Steuersignal PW zu deaktivieren. Der inaktive Zustand des PW-Signals hält die Abwärtszählschaltung 30 an und öffnet den Datenbusschalter 82, so dass keine Daten mehr in die Pufferschaltung 83 übertragen werden. Die Y-Adresse YADD, die durch die Abwärtszählschaltung 30 ausgegeben wurde, bleibt demgemäß auf Yj-4, und der Y-Decoder 8 hält weiter die komplementären Bitleitungen in Spalte Yj-4 in mit dem Datenbus 24 verbundenem Zustand.
  • Zum Zeitpunkt t8 gibt die Datenausgabeeinheit 16 Daten Dbj-3 aus. Bei der abfallenden Flanke des externen Taktsignals CLK, folgend auf den Zeitpunkt t8, gehen CS/ und WE/ auf den Low-Pegel und neue Eingabedaten Daj-4, die im Speicherfeld 2 zu speichern sind, werden an den Dateneingangsanschlüssen DIN(A) empfangen.
  • Zum Zeitpunkt t9 gibt die Datenausgabeeinheit 16 Daten Dbj-4 aus, und die Dateneingabeeinheit 14 sendet die neu eingegebenen Daten Daj-4 über den Datenbus 24 an das Speicherfeld 2. Da die komplementären Bitleitungen in Spaltenzeile Yj-4 immer noch mit dem Datenbus 24 verbunden sind, werden Daten Daj-4 in den Speicherzellen Nij-4 gespeichert, wobei sie die Daten Dbj-4 ersetzen, die gerade ausgegeben wurden.
  • Wenn die Ausgangsanschlüsse DOUT(A) der Speichervorrichtung mit den Eingangsanschlüssen DIN(B) einer weiteren Speichervorrichtung vom gleichen Typ verbunden sind und diese zweite Speichervorrichtung das gleiche Schreibfreigabesignal WE/ empfängt, dann empfängt zum Zeitpunkt t9, während die erste Speichervorrichtung (A) neue Daten Daj-4 speichert, die zweite Speichervorrichtung (B) die von der ersten Speichervorrichtung (A) ausgegebenen Daten Dbj-4 und speichert diese, wie in 71 unten angegeben.
  • Die zweite Speichervorrichtung (B) empfängt ebenfalls die von der ersten Speichervorrichtung (A) ausgegebenen Daten Dbj-1 bis Dbj-3 vor dem Zeitpunkt t9, da jedoch WE/ zu diesen davor liegenden Zeitpunkten inaktiv ist, ignoriert die zweite Speichervorrichtung die Daten Dbj-1 bis Dbj-3.
  • Zu einem geeigneten Zeitpunkt nach t9 weist der Speichersteuersignalgenerator 68 den Y-Decoder 8 an, alle Bitleitungen vom Datenbus zu trennen, und weist den X-Decoder 6 an, alle Wortleitungen zu deaktivieren. Das Yj-4-Signal in 71 geht zu diesem Zeitpunkt auf den Low-Pegel und der Datenbus 24 wird zur Vorbereitung auf den nächsten Zugriff initialisiert. In 71 ist dieser nächste Zugriff ein weiterer ähnlicher Burst, der bei der gleichen Spaltenadresse (Yj) und der nächsten Reihenadresse (Xi + 1) beginnt.
  • 72, in welcher die zuvor beschriebene Operation in einem größeren Maßstab zu sehen ist, zeigt den Teil des Speicherfeldes 2, der verwendet wird, um ein einziges Halbbild oder Vollbild eines Bewegtbildes P zu speichern. Die Pixeldaten werden in n Reihen und m Spalten gespeichert, wobei n die Anzahl von Pixeln in einer Horizontalabtastzeile und m die Anzahl von Horizontalabtastzeilen in einem einzigen Halbbild oder Vollbild ist.
  • 73 stellt dar, wie sich die Speicherinhalte ändern, wenn die Pixeldaten für die erste Horizontalabtastzeile empfangen werden, und gibt an, welche Pixeldaten gelesen werden. Das Abtasten erfolgt von links nach rechts, wobei die Reihenadressen oder X-Adressen bei null beginnen und jeweils um eins erhöht werden. Die Spaltenadressen (Y-Adressen) beginnen ebenfalls bei null, wie angegeben. Der Buchstabe t repräsentiert die Zeit, hingegen repräsentieren P1, P2, ..., Pn die Änderungszustände der Speicherinhalte. Schraffierte Punkte repräsentieren Pixeldaten, die bereits im Speicherfeld 2 gespeichert wurden, weiße Punkte repräsentieren alte Pixeldaten für das vorhergehende Halbbild, und mit x markierte weiße Punkte repräsentieren alte Pixeldaten, bei denen ein Überschreiben gerade bevorsteht.
  • Vor ihrem Überschreiben werden die mit x markierten alten Daten ausgelesen, gemeinsam mit den alten Daten für vier unmittelbar darunter liegende Pixel, wie durch die rechteckigen Umrandungen angegeben. Im Zustand P4 werden beispielsweise die Pixeldaten mit der Reihenadresse drei (Xi = 3) und den Spaltenadressen von vier bis null (Yj = 4, Yj-4 = 0) in einem einzigen Burst ausgelesen, bevor neue Daten über die alten Daten in Spalte null geschrieben werden.
  • Die Spaltenadresse Yj, welche der Speichervorrichtung für diese Operation zugeführt wurde, hat den Wert vier anstelle von null, so dass die zugeführten Daten nicht in der Spalte gespeichert werden, die von der eingegebenen Spaltenadresse bezeichnet wird. Dies ist kein Nachteil und kann sogar praktisch sein, und zwar bei der Verarbeitung von Videobildern, bei denen sich die ersten paar Abtastzeilen in einer Vertikalaustastlücke befinden und keine zu speichernden Daten enthalten.
  • 74 zeigt in ähnlicher Weise die Änderungszustände (Pn + 1 bis P2n) der Speicherzustände, wenn die Pixeldaten für die zweite Horizontalabtastzeile empfangen werden. In diesem Fall empfängt die Speichervorrichtung die Spaltenadresse fünf (Yj = 5), führt einen Burst von Pixeldaten aus den Spalten fünf bis eins zu und schreibt neue Daten in Spalte eins. Die Daten in Spalte null (Yj = 0) werden bis zu Beginn des nächsten Halbbildes nicht erneut geschrieben. Wie bereits zuvor hervorgehoben, ist dies der Grund dafür, dass die Daten in Spalte null nicht in einem Unterspeicherfeld gespeichert werden, das für lediglich einen Bruchteil eines einzigen Halbbildes Daten aufbewahren kann.
  • Im Übrigen trifft die vorhergehende Beschreibung auch für ein progressives Abtastverfahren zu, wobei "Halbbild" durch "Vollbild" zu ersetzen ist.
  • 75 stellt eine Matrix von D-Typ-Flipflops 88 dar, die verwendet werden können, um von der siebenundzwanzigsten Ausführungsform ausgegebene Daten zu empfangen. Der Speicher A führt ein Empfangen und Ausgeben von Daten durch, wie dargestellt in 71, wobei die vom Speicher A ausgegebenen Daten zum Speicher B und zum ersten Flipflop vom D-Typ 88 weitergeleitet werden. Dieses Flipflop 88 und die vier direkt unterhalb befindlichen Flipflops sind durch ein Burst-Taktsignal (BCLK) getaktet, das mit dem Ausgeben von Daten aus dem Speicher A synchronisiert ist. Das Burst-Taktsignal BCLK kann durch Auftasten des in 71 dargestellten Taktsignals (CLK) erzeugt werden, so dass im ersten Burst BCLK beispielsweise fünf Taktzyklen vom Zeitpunkt t5 bis zum Zeitpunkt t9 umfasst. Die durch BCLK getakteten fünf Flipflops bilden ein Schieberegister, das die während des Burst ausgegebenen Daten Db5 bis Db1 speichert.
  • Die übrigen Flipflops in 75 sind durch ein Reihentaktsignal (RCLK) getaktet, das vom RAS/ oder CAS/-Steuersignal erzeugt werden kann. RCLK pulsiert einmal vor dem Beginn eines jeden Burst. Die vier Flipflops rechts vom ersten Flipflop 88 halten demgemäß Daten Db11, Db21, Db31 und Db41 für vier Pixel links von Db1, wobei diese Daten vom Speicher A in vier vorhergehenden Burst ausgegeben wurden.
  • 76 stellt eine kaskadierende Anordnung von drei Speichervorrichtungen A, B und C gemäß der siebenundzwanzigsten Ausführungsform dar. Jede Speichervorrichtung ist so dargestellt, dass sie acht Dateneingangsanschlüsse (DIN) und acht Ausgangsanschlüsse (DOUT) aufweist, wobei die Eingabe- und Ausgabedaten somit acht Bits pro Pixel aufweisen. Die Ausgangsanschlüsse DOUT(A) des Speichers A sind mit den Eingangsanschlüssen DIN(B) von Speicher B verbunden, und die Ausgangsanschlüsse DOUT(B) von Speicher B sind mit den Eingangsanschlüssen DIN(C) von Speicher C verbunden. Eine beliebige Anzahl von Speichervorrichtungen kann auf diese Weise kaskadiert angeordnet sein.
  • Die Ausgabedaten Db1 bis Db5, die auf der rechten Seite des Speichers A dargestellt sind, repräsentieren die Ausgabe eines einzigen Burst, wie er in den D-Typ-Flipflops 88, die durch das BCLK-Signal in 75 getaktet sind, gespeichert ist. Die D-Typ-Flipflops, die durch das RCLK-Signal in 75 getaktet sind, sind durch Rechtecke repräsentiert, die mit D-FF × 4 in 76 bezeichnet sind.
  • Verglichen mit einem herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher weist die siebenundzwanzigste Ausführungsform verschiedene Vorteile in diesem Typ von kaskadierter Konfiguration auf.
  • Ein Vorteil besteht darin, dass eine Eingabe einer einzigen X-Y-Adresse sowohl für einen Burst-Lesezugriff als auch -Schreibzugriff ausreicht.
  • Ein weiterer Vorteil besteht in der gleichzeitigen Eingabe und Ausgabe von Daten mit den gleichen X- und Y-Adressen. Genau dieselben Adresssignale, Schreibfreigabesignale und weitere Steuersignale können allen kaskadierten Speichervorrichtungen zugeführt werden, und zwar mit dem gleichen Zeitverlauf. Gleichzeitige Eingabe und Ausgabe bedeutet auch, dass ein einen Lese- und Schreibzugriff kombinierender Burst in einer kürzeren Zeit vollendet werden kann als dies bei einem herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher der Fall wäre.
  • Ein dritter Vorteil liegt darin, dass die Datenausgangsanschlüsse einer jeden Speichervorrichtung direkt mit den Dateneingangsanschlüssen der nächsten Speichervorrichtung kaskadiert verbunden sein können. Ein herkömmlicher synchroner dynamischer Direktzugriffsspeicher weist lediglich einen einzigen Satz von Datenanschlüssen auf, welche sowohl für Eingabe als auch Ausgabe verwendet werden. Eine Verwendung eines herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeichers in einer kaskadierten Konfiguration würde ein Zwischenschalten von Schaltern erfordern, um die Eingabedaten separat von den Ausgabedaten zu halten, sowie zusätzliche Steuersignale zur Steuerung der Schalter.
  • Bedingt durch diese Vorteile kann, verglichen mit einem herkömmlichen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher, in einer kaskadierten Konfiguration die siebenundzwanzigste Ausführungsform einen Betrieb mit höherer Geschwindigkeit und mit weniger Hardware bereitstellen.
  • Achtundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 77 fügt die achtundzwanzigste Ausführungsform der Konfiguration der siebenundzwanzigsten Ausführungsform eine Datenbus-Initialisierungseinheit 90 hinzu. Die Datenbus-Initialisierungseinheit 90 wird durch ein von der Zugriffs-Zählschaltung 50 ausgegebenes Rücksetzsignal PR gesteuert. Die Funktion der Datenbus-Initialisierungseinheit (INIT) 90 besteht darin, den internen Datenbus 24 zu initialisieren, indem sie die zwei Busleitungen in jedem Paar von komplementären Datenbusleitungen auf gleiches Potential setzt, das zwischen Stromversorgungs- und Erdpotential liegt. Dies kann dadurch erfolgen, dass die beiden Busleitungen vorübergehend verbunden werden, oder durch Vorladen der Busleitungen auf das gewünschte Zwischenpotential, oder indem sowohl ein Ausgleichen als auch ein Vorladen durchgeführt wird. Das Ergebnis ist, dass jedes Paar komplementärer Datenbusleitungen sich auf einem Pegel befindet, der sich zwischen dem Binäreins-Pegel und dem Binärnull-Pegel befindet.
  • Die Funktionsweise der achtundzwanzigsten Ausführungsform ist in 78 dargestellt. Die dargestellten Wellenformen sind die gleichen wie die Wellenformen von 71, wobei die PR-Wellenform hinzugefügt wurde. Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die Datenbus-Initialisierungsoperation, wobei die übrigen Operationen die gleichen sind wie bei der siebenundzwanzigsten Ausführungsform.
  • Während der Übertragung von Daten aus dem Speicherfeld 2 zur Pufferschaltung 83 über den Datenbus 24 vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t7 bleibt, während sich das PW-Steuersignal auf dem High-Pegel befindet, das PR-Steuersignal auf dem Low-Pegel, wodurch die Datenbus-Initialisierungseinheit 90 inaktiv bleibt.
  • Nach dem Zeitpunkt t7, wenn die Zugriffs-Zählschaltung 50 das PW-Signal auf den Low-Zustand setzt, steuert die Zugriffs-Zählschaltung 50 gleichzeitig das PR-Signal für einen einzigen Taktzyklus, dessen Mittelpunkt der Zeitpunkt t8 ist, auf den High-Pegel. Während dieses Taktzyklus wird der Datenbus 24 durch die Datenbus-Initialisierungseinheit 90 initialisiert. Die Bitleitungen in Spalte Yj-4, welche immer noch mit dem Datenbus 24 verbunden sind, und die in der gleichen Spalte befindlichen Speicherzellen Nij-4 werden ebenfalls initialisiert. Die Datenbus- Initialisierungseinheit 90 wird bei einem Zeitpunkt zwischen den Zeitpunkten t8 und t9 deaktiviert, wobei der Datenbus 24 sowie diese Bitleitungen und Speicherzellen im initialisierten Zustand bleiben.
  • Zum Zeitpunkt t9 werden die neu zugeführten Daten Daj-4 empfangen und von der Dateneingabeeinheit 14 an den Datenbus 24 übertragen. Von ihrem Zwischenpotential können die Datenbusleitungen und Bitleitungen schnell auf die Pegel gelangen, welche entweder Binäreins oder Binärnull repräsentieren, und die Kondensatoren in den Speicherzellen Nij-4 können schnell geladen oder entladen werden, um die Daten zu speichern. Das Schreiben von Daten kann somit in kurzer Zeit abgeschlossen werden, was erlaubt, dass der nächste Burst schnell beginnt.
  • Falls der Datenbus 24 nicht initialisiert ist und falls sich die neuen Eingabedaten Daj-4 von den alten Daten Dbj-4 unterscheiden, müssen die Datenbusleitungen und Bitleitungen eine volle Amplitude zwischen Stromversorgungs- und Erdpotential absolvieren und die Kondensatoren in den Speicherzellen müssen vollständig geladen oder entladen werden, so dass die Schreiboperation länger dauert und größerer Zeitraum zwischen den Bursts erforderlich ist.
  • Durch Verkürzen der Zeit zwischen den Bursts macht es die achtundzwanzigste Ausführungsform der Speichervorrichtung möglich, längere Bursts auszugeben.
  • Neunundzwanzigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 79 fügt die neunundzwanzigste Ausführungsform der Konfiguration der siebenundzwanzigsten Ausführungsform ein Adressregister 52 von dem in der fünften Ausführungsform eingeführten Typ hinzu. Das Adressregister 52 empfängt und speichert die von der Adresseingabeeinheit 81 ausgegebene Y-Adresse YAD, so dass die Y-Adresse YAD wiederholt in die Abwärtszählschaltung 30 geladen werden kann. Das Nachladen der Y-Adresse YAD erfolgt reagierend auf ein externes Steuersignal ADX/, wie in der fünften Ausführungsform erläutert.
  • Das Speichern der Y-Adresse YAD im Adressregister 52 anstelle der Adresseingabeeinheit 81 ermöglicht, dass die Y-Adresse an einer Stelle gehalten werden kann, die in der Schaltungskonfiguration nahe bei der Abwärtszählschaltung 30 liegt, und ermöglicht, dass die Adresseingabeeinheit 81 als Vorbereitung zum Empfang der nächsten Y-Adresse initialisiert wird.
  • Da bei der Abwärtszählschaltung 30 kein Nachladen in der Mitte eines Burst zu erfolgen braucht, ist zwischen Adressregister 52 und Abwärtszählschaltung 30 nicht zwingend ein Schalter erforderlich. Die Abwärtszählschaltung 30 kann durch das PW-Steuersignal in flanken-sensitiver Weise gesteuert werden, so dass bei jeder ansteigenden Flanke das PW-Steuersignal die Abwärtszählschaltung 30 den im Adressregister 52 gehaltenen Y-Adresswert lädt und mit dem Herunterzählen von diesem Wert aus beginnt. Adressregister 52 kann beispielsweise unter Verwendung transparenter Latch-Schaltungen konfiguriert sein, so dass von der Adresseingabeeinheit 81 empfangene neue Adresswerte unmittelbar der Abwärtszählschaltung 30 zur Verfügung gestellt werden.
  • Die Funktionsweise der neunundzwanzigsten Ausführungsform lässt sich aus den Beschreibungen der fünften und siebenundzwanzigsten Ausführungsform entnehmen, so dass eine detaillierte Beschreibung hier entfällt, jedoch werden diesbezüglich Informationen bei der einunddreißigsten Ausführungsform geliefert. Der Vorteil der neunundzwanzigsten Ausführungsform besteht darin, dass eine wiederholte externe Eingabe der gleichen Spaltenadresse nicht erforderlich ist.
  • Dreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 80, kombiniert die dreißigste Ausführungsform die Merkmale der achtundzwanzigsten und neunundzwanzigsten Ausführungsform, wobei sie sowohl ein Adressregister 52 als auch eine Datenbus-Initialisierungseinheit 90 aufweist. Eine detaillierte Beschreibung entfällt hier, da die Funktionsweise der dreißigsten Ausführungsform im Wesentlichen so ist wie für die nächste Ausführungsform beschrieben.
  • Einunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 81 fügt die einunddreißigste Ausführungsform der Konfiguration der dreißigsten Ausführungsform einen Adressregisterausgangsschalter 54 von dem in der fünften Ausführungsform eingebrachten Typ hinzu, der zwischen Adressregister 52 und Abwärtszählschaltung 30 geschaltet ist und durch ein von der Zugriffs-Zählschaltung 50 ausgegebenes Steuersignal PO gesteuert wird. Ebenso ist ein Steuersignal PM hinzugefügt, das dem Adressregister 52 von der Zugriffs-Zählschaltung 50 zugeführt wird.
  • 82 stellt die Funktionsweise der einunddreißigsten Ausführungsform dar. Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die Operation des Nachladens der Abwärtszählschaltung 30. Weitere Operationen sind wie in der achtunddreißigsten Ausführungsform beschrieben.
  • Während des in 82 dargestellten ersten Burst vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t6 bleibt das PO-Steuersignal auf dem Low-Pegel, wodurch verhindert wird, dass die Abwärtszählschaltung 30 vom Adressregister 52 geladen wird. Stattdessen wird zum Zeitpunkt t2 die zugeführte Y-Adresse (Yj), welche von der Adresseingabeeinheit 81 empfangen wurde, über eine nicht in 81 dargestellte Signalleitung direkt in die Abwärtszählschaltung 30 geladen. Die Y-Adresse Yj wird ebenfalls im Adressregister 52 gespeichert, und zwar bei einem beliebigen, passenden Zeitpunkt zwischen den Zeitpunkten t2 und t6, reagierend auf ein Steuersignal PM (nicht in 82 dargestellt).
  • Der erste Burst wird wie erläutert in der siebenundzwanzigsten und achtundzwanzigsten Ausführungsform ausgeführt, wobei der Datenbus 24 durch die Datenbus-Initialisierungseinheit 90 initialisiert wird, wenn das PR-Steuersignal in der Nähe des Zeitpunktes t4 aktiviert wird, als Vorbereitung auf das Schreiben der neuen Daten Daj-4 zum Zeitpunkt t5.
  • Der zweite Burst beginnt mit der Eingabe einer neuen X-Adresse (Xi + 1) zum Zeitpunkt t7. Zum Zeitpunkt t8 sind die CS/, CAS/ und ADX/-Signale auf dem Low-Pegel, was die Zugriffs-Zählschaltung 50 veranlasst, das PO-Steuersignal auf den High-Pegel zu steuern, und zwar zur gleichen Zeit wie das PW-Steuersignal auf den High-Pegel gesteuert wird. Das PO-Steuersignal bleibt auf dem High-Pegel für einen einzigen Taktzyklus, wobei während dieser Zeit der Adressregisterausgangsschalter 54 geschlossen ist und die gleiche Y-Adresse (Yj) wie zuvor wird vom Adressregister 52 in die Abwärtszählschaltung 30 geladen. Ein (nicht dargestelltes) Steuersignal PM bleibt während des zweiten Burst inaktiv, so dass das Adressregister 52 den gleichen Adresswert (Yj) beibehält. Beim zweiten Burst erfolgt demgemäß ein Zugriff auf Daten in den gleichen Spalten wie beim ersten Burst, jedoch in der nächsten Reihe (Xi + 1).
  • Die einunddreißigste Ausführungsform bietet die gleichen Verbesserungen bei der Arbeitsgeschwindigkeit wie die achtunddreißigste Ausführungsform, bedingt durch die Initialisierung des Datenbusses 24, und den gleichen Vorteil wie bei der neunundzwanzigsten und dreißigsten Ausführungsform, dass keine wiederholte Eingabe der Spaltenadresse erforderlich ist. Im Vergleich zur neunundzwanzigsten und dreißigsten Ausführungsform bietet die einunddreißigste Ausführungsform größere Freiheit bei der Gestaltung des Adressregisters 52, da das Adressregister 52 neu empfangene Adressdaten nicht unmittelbar zur Abwärtszählschaltung 30 weiterzuleiten braucht, sowie bei der Gestaltung der Abwärtszählschaltung 30, da der Adressregisterausgangsschalter 54 verhindert, dass die Abwärtszählschaltung 30 zu Zeiten, bei denen keine Adresseingabe benötigt wird, eine unerwünschte Adresseingabe vom Adressregister 52 empfängt.
  • Zweiunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 83 fügt die zweiunddreißigste Ausführungsform der Konfiguration der einunddreißigsten Ausführungsform eine Blockauswahleinheit 92 hinzu, um unterschiedliche Datenblöcke im Speicherfeld 2 auszuwählen.
  • Die Adresseingabeeinheit 81 in dieser Ausführungsform unterteilt die empfangenen Y-Adressbits in eine obere Gruppe PC und eine untere Gruppe PB auf. Die untere Gruppe PB wird dem Adressregister 52 und der Abwärtszählschaltung 30 zugeführt. Die obere Gruppe PC wird der Blockauswahleinheit 92 zugeführt. Aus den zugeführten Adressbits erzeugt die Blockauswahleinheit 92 eine obere Y-Adresse YUAD, welche unter Umgehen der Abwärtszählschaltung 30 direkt dem Y-Decoder 8 zugeführt wird. Der Y-Decoder 8 verwendet YUAD beispielsweise als die höherwertigen Bits der Y-Adresse.
  • Der Speichersteuersignalgenerator 68 in der zweiunddreißigsten Ausführungsform führt der Zugriffs-Zählschaltung 50 auch ein Steuersignal NBL zu, das die Anzahl der Spalten bezeichnet, auf die in demselben Burst in jedem Block zugegriffen werden soll. Die Zugriffs-Zählschaltung 50 führt der Blockauswahleinheit 92 ein Nachfolgeblock-Steuersignal PNBL zu, welches die Blockauswahleinheit 92 veranlasst, die obere Y-Adresse YUAD für den nächsten Block auszugeben.
  • 84 zeigt ein Beispiel der internen Konfiguration der Abwärtszählschaltung 30 des Adressregisters 52, des Adressregisterausgangsschalters 54 und der Blockauswahleinheit 92. Der Buchstabe "n" in dieser Zeichnung bezeichnet die Gesamtanzahl von Y-Adressbits, einschließlich sowohl der oberen als auch der unteren Adressbits.
  • Die Abwärtszählschaltung 30 weist eine Serie von Ein-Bit-Zählschaltungen C0 bis Cn-3 auf, die untereinander verbunden sind und durch ein Zählschaltungs-Taktsignal CCLK angesteuert werden. Das Zählschaltungs-Taktsignal CCLK wird durch Kombinieren des internen Taktsignals CLK' mit dem Steuersignal PW in einem NAND-Gatter und einem Inverter wie dargestellt erhalten. Jede Ein-Bit-Zählschaltung Ci ist beispielsweise eine Schaltung, welche einen Ausgang hat, der bei einem speziellen Übergang des Signals, das durch die zur Linken benachbarte Ein-Bit-Zählschaltung Ci-1 ausgegeben wird, umschaltet, wobei alle Ausgangsübergänge mit dem Zählschaltungstakt CCLK synchronisiert sind.
  • Das Adressregister 52 weist Latch-Schaltungen E0 bis En-3 und Transistoren Trdd0 bis Trddn-3 auf. Die Transistoren Trddn0 bis Trddn-3, die durch das PM-Steuersignal gesteuert werden, führen die n – 2 unteren Y-Adressbits PB, die als Y0 bis Yn-3 bezeichnet sind, von der Adresseingabeeinheit 81 den Latch-Schaltungen E0 bis En-3 zu.
  • Die Adressregister-Ausgabeschaltung 54 weist Transistoren Trd0 bis Trdn-3 auf, die durch das PO-Steuersignal gesteuert werden, welches die Ausgangsgrößen der Latch-Schaltungen E0 bis En-3 im Adressregister 52 den entsprechenden Ein-Bit-Zählschaltungen C0 bis Cn-3 in der Abwärtszählschaltung 30 zuführt.
  • Die Blockauswahleinheit 92 weist auf: ein Paar von Ein-Bit-Zählschaltungen F0 und F1, ein Paar von Ein-Bit-Latch-Schaltungen D0 und D1, ein Paar von Transistoren Trddn-2 und Trddn-1 und ein weiteres Paar von Transistoren Trdn-2 und Trdn-1. Die Transistoren Trddn-2 und Trddn-1, die durch das PM-Steuersignal gesteuert werden, führen die zwei oberen Adressbits Yn-2 und Yn-1 (PC) von der Adresseingabeeinheit 81 den Ein-Bit-Zählschaltungen F0 und F1 zu. Die Transistoren Trdn-2 und Trdn-1, die durch das PO-Steuersignal gesteuert werden, führen die Ausgangsgrößen der Ein-Bit-Zählschaltungen F0 und F1 den Latch-Schaltungen D0 und D1 zu. Die Ein-Bit-Zählschaltungen F0 und F1 werden durch das PNBL-Steuersignal angesteuert und sind untereinander verbunden, um beispielsweise als Aufwärtszählschaltung oder Abwärtszählschaltung zu fungieren.
  • Die Ausgangsgrößen SY0 bis SYn-1 der Abwärtszählschaltung 30 und der Blockauswahleinheit 92 bilden das vollständige Y-Adresssignal, das dem Y-Decoder 8 zugeführt wird. Beim kombinierten Wert der unteren Bits SY0 bis SYn-3 (YADD) erfolgt ein Abwärtszählen synchronisiert mit dem Zählschaltungstakt CCLK, hingegen erfolgt beim kombinierten Wert der oberen Bits SYn-2 und SYn-1 (YUAD) ein Aufwärts- oder Abwärtszählen synchron mit dem PNBL-Steuersignal.
  • Bezugnehmend auf 85 unterteilen die von der Blockauswahleinheit 92 ausgegebenen oberen Adressbits YUAD das Speicherfeld 2 in eine Mehrzahl von Blö cken. Der Einfachheit halber sind lediglich ein einziges oberes Adressbit und zwei Blöcke (Block a und Block b) in 85 dargestellt. Der Wert des oberen Adressbits (YUAD) beträgt null in Block a und eins in Block b.
  • Der Speicher in 85 kann verwendet werden, um Pixeldaten für ein einziges Halbbild in jedem Block zu speichern, so dass das Speicherfeld 2 Pixeldaten für zwei Halbbilder oder ein einziges Vollbild hält. Beispielsweise können geradzahlige Halbbilder in Block a und ungeradzahlige Halbbilder in Block b gespeichert werden.
  • Ein einziger Burst beinhaltet Daten von beiden Halbbildern. 85 stellt den Fall dar, bei dem Daten für ein geradzahliges Halbbild im Moment empfangen werden und in Block a gespeichert werden. Der Burst beginnt mit dem Auslesen von Daten für drei Pixel des vorhergehenden ungeradzahligen Halbbildes (Yb3, Yb2 und Yb1) aus dem Block b, dann erfolgt ein Auslesen von Daten für drei Pixel vom vorhergehenden geradzahligen Halbbild (Yc3, Yc2 und Yc1) aus dem Block a, gefolgt von einem Schreiben von neuen Eingabedaten (Ya1, nicht dargestellt) über die ältesten gelesenen Daten (Yc1), wie durch den schraffierten Punkt angezeigt.
  • Dieser Burst wird dadurch erzielt, dass die Blockauswahleinheit 92 und ein Adressregisterausgangsschalter 54 mit den Steuersignalen PNBL und PO so gesteuert wird, dass nach der Übertragung von Daten Yb1 sich das obere Adressbit von eins auf null ändert und die unteren Adressbits der Anfangsadresse ("10111") erneut vom Adressregister 52 in die Abwärtszählschaltung 30 geladen werden. Der Burst springt demgemäß von der Spaltenadresse "110101" (Yb1) in Block b auf die Spaltenadresse "010111" (Yc3) im Block a, und zwar ohne Unterbrechung.
  • Nachdem alle Daten für das neue geradzahlige Halbbild im Block a gespeichert wurden, erfolgt während des Empfangs von Daten für das nächste Halbbild, bei dem es sich um ein ungeradzahliges Halbbild handelt, ein Burst-Zugriff wie dargestellt in 86. Jeder Burst beginnt nun in Block a und endet in Block b, wobei neue Pixeldaten in Block b gespeichert werden.
  • Falls ein progressives Abtastverfahren verwendet wird, können unterschiedliche Blöcke Daten für unterschiedliche Vollbilder anstelle von unterschiedlichen Halbbildern speichern. Wenn unterschiedliche Blöcke Pixeldaten für unterschiedliche Vollbilder speichern, repräsentieren die Daten normalerweise Pixel in identischen Positionen in den unterschiedlichen Vollbildern. Wenn unterschiedliche Blöcke Pixeldaten für unterschiedliche Halbbilder speichern, repräsentieren die Daten normalerweise Pixel in zueinander benachbart liegenden Positionen in den unterschiedlichen Halbbildern, wie beispielsweise aus 64 zu ersehen ist, wobei die Daten DA1 und DB1 Pixel in zueinander benachbart liegenden Positionen in den Halbbildern a und b repräsentieren.
  • Die zweiunddreißigste Ausführungsform ermöglicht, dass eine einzelne Speichervorrichtung Pixeldaten von mehreren Halbbildern oder Vollbildern in einem einzigen Burst ausgibt. Die Anzahl der Halbbilder oder Vollbilder war in den 85 und 86 als zwei dargestellt, jedoch kann, in Abhängigkeit von der Anzahl der oberen Adressbits, das Speicherfeld 2 in der zweiunddreißigsten Ausführungsform in eine beliebige Anzahl von Blöcken unterteilt sein, von denen jeder ein unterschiedliches Halbbild oder Vollbild speichert. Im Unterschied zur ersten bis sechsundzwanzigsten Ausführungsform ist bei der zweiunddreißigsten Ausführungsform kein Übertragen von Daten von einem Block zum anderen erforderlich, so dass der Betrieb einfacher ist als bei diesen zuvor erwähnten Ausführungsformen, auch wenn mehr Daten gespeichert werden müssen.
  • Weitere Details der Funktionsweise der zweiunddreißigsten Ausführungsform werden nachstehend bei der achtunddreißigsten Ausführungsform gegeben.
  • Dreiunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 87 ist die dreiunddreißigste Ausführungsform ähnlich der siebenundzwanzigsten Ausführungsform, jedoch weist sie zwei Speicherbänke mit separaten Speicherfeldern 2A und 2B, separate X-Decoder 6A und 6B und separate Y-Decoder 8A und 8B auf. Beide Bänke teilen sich gemeinsam den internen Datenbus 24 und die Abwärtszählschaltung 30.
  • Die eine der zwei Bänke kann verwendet werden, um Pixeldaten mit geradzahligen X-Adressen zu speichern, hingegen wird die andere Bank verwendet, um ungeradzahlige X-Adressen in demselben Halbbild zu speichern, so dass die eine Bank während des Burst-Zugriffs auf die andere Bank vorgeladen werden kann.
  • Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der dreiunddreißigsten Ausführungsform wird auf die achtunddreißigste Ausführungsform verlegt.
  • Vierunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 88 kombiniert die fünfunddreißigste Ausführungsform die Merkmale der achtundzwanzigsten und der dreiunddreißigsten Ausführungsform. Das heißt, die fünfunddreißigste Ausführungsform fügt der Zwei-Bank-Konfiguration der dreiunddreißigsten Ausführungsform eine Datenbus-Initialisierungseinheit 90 hinzu. Die vierunddreißigste Ausführungsform verfügt ebenfalls über die Vorteile der achtundzwanzigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der vierunddreißigsten Ausführungsform erfolgt später bei der achtunddreißigsten Ausführungsform.
  • Fünfunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 89, kombiniert die fünfunddreißigste Ausführungsform die Merkmale der neunundzwanzigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform. Das heißt, die fünfunddreißigste Ausführungsform fügt ein Adressregister 52 zur Konfiguration der dreiunddreißigsten Ausführungsform hinzu. Die fünfunddreißigste Ausführungsform verfügt ebenfalls über die Vorteile der neunundzwanzigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der fünfunddreißigsten Ausführungsform erfolgt später bei der achtunddreißigsten Ausführungsform.
  • Sechsunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 90, kombiniert die sechsunddreißigste Ausführungsform die Merkmale der dreißigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform. Das heißt, die sechsunddreißigste Ausführungsform fügt sowohl ein Adressregister 52 als auch eine Datenbus-Initialisierungseinheit 90 zur Konfiguration der dreiunddreißigsten Ausführungsform hinzu. Die sechsunddreißigste Ausführungsform verfügt ebenfalls über die Vorteile der dreißigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der sechsunddreißigsten Ausführungsform erfolgt später bei der achtunddreißigsten Ausführungsform.
  • Siebenunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 91, kombiniert die siebenunddreißigste Ausführungsform die Merkmale der einunddreißigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform. Das heißt, die siebenunddreißigste Ausführungsform fügt einen Adressregisterausgangsschalter 54 zur Konfiguration der sechsunddreißigsten Ausführungsform hinzu. Die siebenunddreißigste Ausführungsform verfügt ebenfalls über die Vorteile der einunddreißigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform.
  • Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise der siebenunddreißigsten Ausführungsform erfolgt später bei der achtunddreißigsten Ausführungsform.
  • Achtunddreißigste Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 92 kombiniert die achtunddreißigste Ausführungsform die Merkmale der zweiunddreißigsten und dreiunddreißigsten Ausführungsform, wobei sie eine Blockauswahleinheit 92 wie bei der zweiunddreißigsten Ausführungsform und zwei Speicherbänke wie bei der dreiunddreißigsten Ausführungsform aufweist, und wobei jede Speicherbank nun in mehrere Blöcke unterteilt ist, gemäß den von der Blockauswahleinheit 92 ausgegebenen oberen Adressbits YUAD.
  • 93 zeigt detaillierter die interne Struktur der achtunddreißigsten Ausführungsform.
  • Die Adresseingabeeinheit 81 gibt das X-Adresssignal XAD und drei weitere Steuer- und Adresssignale aus: PA, PB und PC. PA wird der Zugriffs-Zählschaltung 50 zugeführt, um die Burstlänge zu steuern, wie in der siebenundzwanzigsten Ausführungsform erläutert. PB beinhaltet die niedrigeren Bits der Y-Adresse und wird dem Adressregister 52 zugeführt. PC beinhaltet die oberen Bits der Y-Adresse und wird der Blockauswahleinheit 92 zugeführt.
  • Die Zugriffs-Zählschaltung 50 empfängt auch das NBL-Steuersignal vom Speichersteuersignalgenerator 68. Wie in der zweiunddreißigsten Ausführungsform beschrieben, ist NBL ein Steuersignal, welches die Anzahl der Bits steuert, die aus jedem Block in einem Burst ausgelesen werden. Die Zugriffs-Zählschaltung 50 gibt das PO-Steuersignal aus, wie dargestellt in der einunddreißigsten Ausführungsform, gibt das PNBL-Signal aus, das die Blockauswahleinheit 92 steuert, wie in der zweiunddreißigsten Ausführungsform erläutert, und gibt ein Flag-Signal aus, welches normalerweise auf dem Low-Pegel ist, jedoch auf den High-Pegel geht, um das Ende eines Burst anzuzeigen.
  • Das Adressregister 52, der Adressregisterausgangsschalter 54 und die Abwärtszählschaltung 30 haben beispielsweise die in 84 dargestellte Struktur, abgesehen davon, dass der Adressregisterausgangsschalter 54 ein NO-Steuersignal vom Speichersteuersignalgenerator 68 empfängt, zusätzlich zum PO-Steuersignal von der Zugriffs-Zählschaltung 50. Der Adressregisterausgangsschalter 54 verbindet das Adressregister 52 mit der Abwärtszählschaltung 30, immer wenn entweder NO oder PO aktiv ist.
  • Der Speichersteuersignalgenerator 68 gibt verschiedene Steuersignale aus, zusätzlich zu den in den folgenden Ausführungsformen beschriebenen. Zwei von diesen Signalen, ein Ausgabe-Freigabesignal POE und ein Lese-Zeitsteuersignal PTR, sind explizit angegeben; die übrigen Steuersignale sind allgemein durch einen großen Pfeil angegeben. Der Speicher Steuersignalgenerator 68 empfängt das von der Zugriffs-Zählschaltung 50 ausgegebene Flag-Signal.
  • Die Blockauswahleinheit 92 weist beispielsweise die in 84 dargestellte Struktur auf, welche Ein-Bit-Zählschaltungen F0 und F1 beinhaltet, die das obere Y-Adresssignal YUAD erzeugen.
  • Der interne Datenbus 24 weist Paare von komplementären Signalleitungen Da und Da/ für Bank A auf und ähnliche Paare von komplementären Signalleitungen Db und Db/ für Bank B auf. Aus Gründen der Einfachheit ist lediglich ein komplementäres Paar von Datenbusleitungen in jeder Bank dargestellt. Der Datenbus 24 weist auch komplementäre Paare von Lese-Datenbusleitungen RD und RD/, und RRDa und RRDa/ auf, welche die Datenbusleitungen Da, Da/, Db und Db/ über (später noch beschriebene) Transistorschalter mit der Pufferschaltung 83 verbinden, sowie komplementäre Paare von Schreib-Datenbusleitungen WDa und WDa/, welche Datenbusleitungen Da, Da/, Db und Db/ über weitere (später noch beschriebene) Transistorschalter mit der Dateneingabeeinheit 14 verbinden.
  • Die Datenbus-Initialisierungseinheit 90 weist Transistoren Tra1 und Trb1 auf, welche ein Ausgleichen der komplementären Paare von Datenbusleitungen durchführen. Diese Transistoren werden durch Rücksetz-Steuersignale PRa und PRb angesteuert, welche auch zu den Steuersignalen gehören, die vom Speichersteuersignalgenerator 68 ausgegeben werden.
  • Die Datenbusleitungen Da und Da/, die von der Bank A kommen, sind mit den Schreib-Datenbusleitungen WDa und WDa/ über Transistoren SWa verbunden, welche durch ein internes Schreibfreigabe-Steuersignal PWEa für Bank A angesteuert werden. In ähnlicher Weise sind die Datenbusleitungen Db und Db/, die von der Bank B kommen, mit den Schreib-Datenbusleitungen WDa und WDa/ über Transistoren SWb verbunden, welche durch ein internes Schreibfreigabe-Steuersignal PWEb für Bank B angesteuert werden. Steuersignale PWEa und PWEb werden vom Speichersteuersignalgenerator 68 ausgegeben. Die Schreib-Datenbusleitungen WDa und WDa/ sind mit der Dateneingabeeinheit 14 verbunden.
  • Der Datenbusschalter 82, über welchen der Datenbus 24 mit der Pufferschaltung 83 verbunden ist, weist Transistoren SRa1, SRb1 und SR2 auf. Die Transistoren SRa1, welche die Datenbusleitungen Da und Da/ in Bank A mit den Lese-Datenbusleitungen RD und RD/ verbinden, werden über ein internes Lesefreigabe-Steuersignal PREa für Bank A angesteuert. Die Transistoren SRb1, welche die Datenbusleitungen Db und Db/ in Bank B mit den Lese-Datenbusleitungen RD und RD/ verbinden, werden durch ein internes Lesefreigabe-Steuersignal PREb für Bank B angesteuert. Die Transistoren SR2, welche die Lese-Datenbusleitungen RD und RD/ mit den Lese-Datenbusleitungen RRDa und RRDa/ verbinden, werden durch ein Lesebereitschafts-Steuersignal PRR gesteuert, welches vom Speichersteuersignalgenerator 68 ausgegeben wird. Die Lese-Datenbusleitungen RRDa und RRDa/ sind mit der Pufferschaltung 83 verbunden. Verstärker 96 sind mit den Lese-Datenbusleitungen RD und RD/ verbunden, sowie mit den Datenbusleitungen Db und Db/, die von den Transistoren SRb1 in das Speicherfeld 2B führen, um die Lesedaten zu verstärken.
  • Die Lesefreigabe-Steuersignale PREa und PREb werden beispielsweise durch eine UND- und ODER-Gatter beinhaltende Logikschaltung 98 erzeugt, welche das PTR-Steuersignal vom Speichersteuersignalgenerator 68 und das Flag-Signal von der Zugriffs-Zählschaltung 50 empfängt. Die Logikschaltung 98 empfängt auch Steuersignale Pa und Pb, die vom Speichersteuersignalgenerator 68 ausgegeben wurden, welche die Bänke A bzw. B auswählen.
  • Die Datenausgabeeinheit 16 wird durch das interne Ausgabe-Freigabesignal POE vom Speichersteuersignalgenerator 68 gesteuert.
  • Die Y-Decoder 8A und 8B weisen UND-Gatter auf, wie dargestellt in 10. In 93 sind diese UND-Gatter mit YDa1 bis YDan im Y-Decoder 8A und mit YDb1 bis YDbn im Y-Decoder 8B bezeichnet.
  • 94 zeigt die interne Struktur der Speicherfelder 2A und 2B. Mit gewissen Notationsunterschieden ist diese Struktur identisch zur Struktur des in 10 dargestellten Hauptspeicherfeldes 2. Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die Notations- oder Bezeichnungsunterschiede.
  • Die Bezeichnung YDa1 (YDb1) bis YDan (YDbn) bezeichnet die UND-Gatter der Y-Decoder 8A und 8B, wie in 93, welche äquivalent zu den UND-Gattern 38 in 10 sind.
  • Die Signale, die in 10 als Y1 bis Ym bezeichnet waren, sind in 93 mit Ya1 (Yb1) bis Yan (Ybn) bezeichnet, wobei die Buchstaben "a" und "b" Bank A bzw. Bank B bezeichnen.
  • Die Transfertransistoren 46, welche die Bitleitungen mit den Datenbusleitungen Da (Db) und Da/ (Db/) verbinden, sind als S1 und Sn bezeichnet. Die Bitleitungen sind als BL1 und BL1/ bis BLn und BLn/ bezeichnet.
  • PSAA und PSAB sind Signale, welche die Leseverstärker (SA) in den Bänken A bzw. B aktivieren. T1 bis Tn bezeichnen Spalten 1 bis n. Der Buchstabe "m" bezeichnet die Anzahl von Reihen in jeder Speicherbank. Der Buchstabe "n" bezeichnet die Anzahl von Spalten in jeder Speicherbank.
  • Als Nächstes wird die Funktionsweise der achtunddreißigsten Ausführungsform für den Fall eines Burst beschrieben, bei welchem Daten für sechs Pixel aus einer einzigen Bank ausgelesen werden, welche jeweils drei Pixel aus zwei Halbbildern beinhalten, wobei die Daten in separaten Blöcken in der Bank gespeichert werden.
  • Die folgende Beschreibung hat auch Gültigkeit für die zweiunddreißigste bis sechsunddreißigste Ausführungsform, insofern als diese Ausführungsformen gemeinsame Merkmale mit der achtunddreißigsten Ausführungsform haben.
  • Bezugnehmend auf 95 wird zum Zeitpunkt t1, bei dem sich CS/ und RAS/ auf dem Low-Pegel befinden, eine X-Adresse (Xi) an den Adresseingangsanschlüssen ADD empfangen. Der Speichersteuersignalgenerator 68 wählt Bank A oder B beispielsweise gemäß dem geringstwertigen X-Adressbus aus und sendet die X-Adresse an den entsprechenden X-Decoder 6A oder 6B, welcher die entsprechende Wortleitung WLi ansteuert. In der folgenden Beschreibung sei angenommen, dass Bank A ausgewählt ist. Somit befindet sich das Steuersignal Pa auf dem High-Pegel und das Steuersignal Pb auf dem Low-Pegel.
  • Folgend auf den Zeitpunkt t1, steuert der Speichersteuersignalgenerator 68 das Leseverstärker-Aktivierungssignal (PSAA) in der ausgewählten Bank A an und Daten beginnen auf den Bitleitungen (BL1 und BL1/ bis BLn und BLn/) in Bank A zu erscheinen. Bank B bleibt inaktiv.
  • Zum Zeitpunkt t2, bei dem CS/ und CAS/ auf dem Low-Pegel sind, wird eine Y-Adresse Yj an den Adresseingangsanschlüssen ADD empfangen. Die Adresseingabeeinheit 81 sendet die niedrigeren Adressbits (PB) an das Adressregister 92 und sendet die oberen Adressbits (PC) an die Blockauswahleinheit 92. Die Adresseingabeeinheit 81 sendet auch das PA-Steuersignal an die Zugriffs-Zählschaltung 50, wodurch eine Burstlänge von sechs Zyklen festgelegt wird. Das NBL-Steuersignal, das vom Speichersteuersignalgenerator 68 an die Zugriffs-Zählschaltung 50 gesendet wurde, gibt an, dass der Burst drei Zyklen für den Zugriff auf jeden Block in der gewählten Speicherbank aufwendet.
  • Die Erfindung ist nicht auf dieses Verfahren einer Verwendung der PA- und NBL-Steuersignale eingeschränkt. Als alternatives Verfahren kann PA drei Zyklen bezeichnen und NBL kann zwei Sätze von jeweils drei Zyklen bezeichnen.
  • Bei einem Zeitpunkt zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 aktiviert der Speichersteuersignalgenerator 68 das NO-Steuersignal, und der Adressregisterausgangsschalter 54 antwortet, indem er das Adressregister 52 mit der Abwärtszählschaltung 30 verbindet, wodurch die unteren Y-Adressbits in die Abwärtszählschaltung 30 geladen werden. Diese Bits kombinieren mit den oberen Adressbits YUAD, die von der Blockauswahleinheit 92 ausgegeben wurden, so dass der Y-Decoder 8A die gesamte zugeführte Y-Adresse Yj empfängt und ein Signal Yaj aktiviert, das die Bitleitungen in der bezeichneten Spalte Tj in Bank A mit dem Datenbus verbindet.
  • Im Übrigen bezeichnen die Buchstaben "a" und "b" bei den Decoder-Ausgangswellenformen (Yaj, Yaj-1, ..., Ybj-2) in 95 nicht Bänke A und B; alle Zugriffe in diesem Burst erfolgen auf Bank A. Stattdessen bezeichnen "a" und "b" in den Decoder-Ausgangswellenformen Blöcke a und bin Bank A, wie in 86.
  • Zum Zeitpunkt t3 werden die Daten Daj (entsprechend den Daten Da3 in 86) von den Bitleitungen BLj und BLj/ übertragen und beginnen, auf den Datenbusleitungen Da und Da/ in Bank A zu erscheinen. Während des nächsten Taktzyklus wird das interne Lesefreigabe-Steuersignal PREa für einen gewissen Zeitraum aktiviert, wobei während dieses Zeitraums Daten Daj von den Datenbusleitungen Da und Da/ über die Transistoren SRa1 an die Lese-Datenbusleitungen RDa und RDa/ übertragen werden, wie durch die Wellenformen in 95 dargestellt. Das (nicht dargestellte) PRR-Steuersignal ist ebenfalls aktiv, und daher werden Daten Daj über die Transistoren SR2 und die Lese-Datenbusleitungen RRDa und RRDa/ an die Pufferschaltung 83 weitergeleitet, in der Pufferschaltung 83 gespeichert und an die Datenausgabeeinheit 16 weitergeleitet.
  • Das PREa-Signal wird aus dem PTR-Lese-Zeitsteuersignal durch die in 93 gezeigte Logikschaltung 98 erzeugt. Das von der Zugriffs-Zählschaltung 50 ausgegebene Flag-Signal ist auf dem Low-Pegel und Pa auf dem High-Pegel, und daher folgt PREa den High- und Low-Übergängen von PTR im Wesentlichen wie durch die Wellenformen in 95 dargestellt ist.
  • Kurz nach dem Zeitpunkt t3 aktiviert der Speichersteuersignalgenerator 68 das Ausgabe-Freigabesteuersignal POE, und im nächsten Taktzyklus sendet die Datenausgabeeinheit 16 Daten Daj an die Ausgangsanschlüsse DOUT, wie dargestellt.
  • Die Operationen schreiten auf diese Weise fort, wobei die Abwärtszählschaltung 30 ein Herunterzählen durchführt, so dass die Daten Daj-1 und Daj-2 vom Speicherfeld 2A an die Pufferschaltung 83 übertragen werden. Diese Übertragungsvorgänge erfolgen zu den dem Zeitpunkt t4 vorhergehenden und den auf diesen folgenden Taktzyklen.
  • Kurz vor Zeitpunkt t5 bestimmt die Zugriffs-Zählschaltung 50 aus der Information, die bereits zuvor in den PA- und NBL-Signalen zugeführt wurde, dass genügend Daten aus Block a ausgelesen wurden, und aktiviert das PO-Steuersignal, was bewirkt, dass die Anfangs-Y-Adresse (niedrigere Bits) aus dem Adressregister 52 in die Abwärtszählschaltung 30 nachgeladen werden. Zum gleichen Zeitpunkt sendet, auch wenn dies nicht in 95 angegeben ist, die Zugriffs-Zählschaltung 50 ein PNBL-Steuersignal an die Blockauswahleinheit 92, was bewirkt, dass die Blockauswahleinheit 92 die oberen Adressbits YUAD ändert, um den nächsten Block (b) anzuzeigen. Somit erzeugt zum Zeitpunkt t5 der Y-Decoder 8A ein Signal Ybj, welches eine Spalte in Block bin der Speicherbank A auswählt, und die Daten Dbj (entsprechend Yb3 in 86) werden über die Datenbusleitungen Da und Da/, Rda und RDa/ und RRDa und RRDa/ an die Pufferschaltung 83 übertragen.
  • Auf die Zeitpunkte t6 und t7 folgend, werden die nachfolgenden Daten Dbj-1 und Dbj-2 (entsprechend Yb2 und Yb1 in 86) vom Speicherfeld 2A über die Datenbusleitungen Da und Da/, Rda und RDa/ und RRDa und RRDa/ an die Pufferschaltung 83 übertragen. Die Daten Dbj, Dbj-1 und Dbj-2 werden zu den Zeitpunkten t6, t7 bzw. t8 durch die Datenausgabeeinheit 16 ausgegeben.
  • Etwa bei Zeitpunkt t8, wenn die Daten Dbj-2 zur Pufferschaltung 83 übertragen wurden und gerade von der Datenausgabeeinheit 16 ausgegeben werden, aktiviert der Speichersteuersignalgenerator 86 das Datenbusrücksetz-Steuersignal PRa, wo durch die Datenbusleitungen Da und Da/ initialisiert werden. Der Y-Decoder 8A fährt damit fort, das Ybj-2-Spaltenauswahlsignal auszugeben, so dass die durch dieses Signal ausgewählten Bitleitungen ebenfalls initialisiert werden. Neue Eingabedaten, die durch einen schraffierten Punkt bezeichnet sind, werden ebenfalls zum Zeitpunkt t8 an den Dateneingangsanschlüssen DIN empfangen und auf den Schreib-Datenbusleitungen WDa und WDa/ platziert.
  • Die Zugriffs-Zählschaltung 50 aktiviert zu diesem Zeitpunkt auch das Flag-Signal, um das Ende des Burst anzuzeigen. Bei Empfang des Flag-Signals unterbricht der Speichersteuersignalgenerator 68 die Ausgabe des Lese-Zeitsteuersignals PTR, so dass nach dem Zeitpunkt t8 keine PTR-Impulse mehr erzeugt werden. Demgemäß werden nach dem Zeitpunkt t8 keine PREa-Impulse mehr erzeugt.
  • Im Übrigen kann, auch wenn die Logikschaltung 98, welche die Lese-Freigabesignale PREa und PREb erzeugt, so dargestellt ist, dass sie das Flag-Signal in 93 empfängt, PREa und PREb in korrekter Weise erzeugt werden, ohne dass in die Logikschaltung 98 eine Eingabe eines Flag-Signals erfolgt, und daher kann diese Eingabe entfallen, falls das bevorzugt wird.
  • Kurz nach dem Zeitpunkt t8 aktiviert der Speichersteuersignalgenerator 68 das interne Schreib-Freigabesignal PWEa, wodurch die Schreib-Datenbusleitungen WDa und WDa/ mit den Datenbusleitungen Da und Da/ verbunden werden, welche das Speicherfeld 2A bedienen. Zum Zeitpunkt t9 werden die neuen Eingabedaten zu den Datenbusleitungen Da und Da/ übertragen. Da der Y-Decoder 8a damit fortfährt, das Signal Ybj-2 auszugeben, werden die Eingabedaten auch zu den ausgewählten Bitleitungen übertragen und in die Speicherzellen im Block b geschrieben, die zuvor die Daten Dbj-2 gehalten haben. Auch wenn diese Bitleitungen in 95 als BLj und BLj/ bezeichnet sind, sind sie nicht die gleichen Bitleitungen BLj und BLj/, von denen die Anfangsdaten Daj im Burst gelesen wurden, da die Daten Daj aus dem Block a ausgelesen wurden.
  • Während dieses Burst können die Wortleitungen in Bank B als Vorbereitung auf den nächsten Burst, bei dem auf Bank B zugegriffen wird, vorgeladen werden. Die Datenbusleitungen und Bitleitungen in Bank B können ebenfalls initialisiert werden.
  • Das Flag-Signal ist in 95 so dargestellt, dass es vom Zeitpunkt t8 bis zum Zeitpunkt t12 auf dem High-Pegel bleibt, jedoch kann das Flag-Signal selbstverständlich schon früher auf einen Low-Pegel gebracht werden, als Vorbereitung auf den nächsten Burst. Weitere kleinere Zeitverlaufsänderungen können ebenfalls wie erforderlich vorgenommen werden. 95 soll vielmehr eine allgemeine Abfolge der Ereignisse als genaue Zeitverlaufbeziehungen darstellen.
  • Ähnlich wie die zweiunddreißigste Ausführungsform ermöglicht die achtunddreißigste Ausführungsform, dass eine einzelne Speichervorrichtung Pixeldaten von mehreren Halbbildern oder Vollbildern in einem einzigen Burst ausgeben kann. Außerdem kann die achtunddreißigste Ausführungsform die Intervalle zwischen Bursts verkürzen, und zwar dadurch, dass das Vorladen einer jeden Bank hinter einen Burst-Zugriff auf eine andere Bank verborgen wird. Mit zwei Bänken besteht eine bevorzugte Art der Verwendung der achtunddreißigsten Ausführungsform darin, die Daten für ungeradzahlige Pixel in jeder Abtastzeile in der einen Bank zu speichern und die Daten für geradzahlige Pixel in jeder Abtastzeile in der anderen Bank zu speichern, so dass der Zugriff zwischen den beiden Bänken abwechselt.
  • Variationen
  • In den vorhergehenden Ausführungsformen wurde ein Bank-Verschachtelungsschema beschrieben, mit dem in abwechselnden Banken auf abwechselnde Reihen zugegriffen wird, jedoch ist auch eine Spalten-Zugriffsverschachtelung zwischen den Bänken möglich.
  • Die Anzahl der Banken ist nicht auf zwei eingeschränkt. Größere Anzahlen von Banken können vorgesehen sein.
  • Die Abwärtszählschaltung im Y-Adressgenerator kann durch eine Aufwärtszählschaltung ersetzt werden. Es liegt jedoch ein Vorteil in der Verwendung einer Abwärtszählschaltung, insofern als die Abtastzeilen in ein Bewegtbild üblicherweise in aufsteigender Reihenfolge von der Oberseite des Bildschirms zur Unterseite adressiert und abgetastet werden. Dies macht eine Abwärtszählschaltung für Bursts des zuvor beschriebenen Typs praktischer, bei denen Daten in der umgekehrten Zeilenabtastreihenfolge ausgegeben werden.
  • Wenn die erste bis sechsundzwanzigste Ausführungsform in einer nicht kaskadierten Weise verwendet werden, wobei die Eingabe und die Ausgabe zu separaten Zeitpunkten erfolgt, können sich die Dateneingabeeinheit 14 und die Datenausgabeeinheit 16 die gleichen externen Datenanschlüsse gemeinsam teilen.
  • Die Zugriffs-Zählregister und die Adressnachrechnungsschaltungen der neunzehnten bis sechsundzwanzigsten Ausführungsform können in Kombination mit verschiedenen weiteren Ausführungsformen verwendet werden.
  • Die PM- und PO-Steuersignale in der einunddreißigsten Ausführungsform können durch den Speichersteuersignalgenerator 68 anstelle der Zugriffs-Zählschaltung 50 erzeugt werden.
  • Das PA-Steuersignal in der siebenundzwanzigsten bis achtunddreißigsten Ausführungsform kann mittels des Speichersteuersignalgenerators 68 anstelle der Adresseingabeeinheit 81 erzeugt werden.
  • Auch wenn die Erfindung auf Probleme abzielt, die bei der digitalen Verarbeitung von Bewegtbildern angetroffen werden, sind Anwendungen der Speichervorrichtungen der Erfindung nicht auf die digitale Verarbeitung von Bewegtbildern eingeschränkt.
  • Für Fachleute ist klar, dass weitere Variationen innerhalb des in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegten Schutzumfangs möglich sind.

Claims (72)

  1. Speichervorrichtung, die Reihen- und Spaltenadresssignale, Eingangsdaten und externe Steuersignale synchron zu einem Taktsignal empfängt, welche eine Dateneingabeeinheit (14) zum Empfangen der Eingangsdaten aufweist, eine Datenausgabeeinheit (16) zum Ausgeben von Ausgangsdaten aufweist, eine Mehrzahl von Wortleitungen aufweist, einen Reihendecoder (6) zum Aktivieren einer Wortleitung, die aus den Wortleitungen gemäß einem empfangenen Reihenadresssignal ausgewählt wird, aufweist, umfassend: ein Hauptspeicherfeld (2) mit einer Mehrzahl von in sich schneidenden Reihen und Spalten angeordneten Speicherzellen, wobei die Wortleitungen mit entsprechenden Reihen von Speicherzellen in dem Hauptspeicherfeld verbunden sind; einen internen Datenbus (24); einen Spaltenadressgenerator (12), der eine Serie von Spaltenadressen aus einem einzelnen empfangenen Spaltenadresssignal erzeugt, wobei jede Spaltenadresse in der Serie von Spaltenadressen einen höherwertigen Teil und einen niederwertigen Teil aufweist; einen Hauptspaltendecoder (8), der mit dem Hauptspeicherfeld (2) und dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist, um die Spaltenadressen zu decodieren und entsprechende Spalten von Speicherzellen in dem Hauptspeicherfeld mit dem internen Datenbus (24) zu verbinden; dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin umfasst: ein Unterspeicherfeld (4), welches eine Mehrzahl von in sich schneidenden Reihen und Spalten angeordneten Speicherzellen aufweist, wobei die Wortleitungen auch mit entsprechenden Reihen von Speicherzellen in dem Unterspeicherfeld verbunden sind, wobei das Unterspeicherfeld weniger Spalten als das Hauptspeicherfeld (2) aufweist; einen Unterspaltendecoder (10), der mit dem Unterspeicherfeld (4) und dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist, um den niederwertigen Teil der Spaltenadressen zu decodieren und entsprechende Spalten von Speicherzellen in dem Unterspeicherfeld mit dem internen Datenbus (24) zu verbinden; und ein Steuersignalgenerator (68), der mit dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist und die externen Steuersignale empfängt, um interne Steuersignale zu erzeugen, welche den Hauptspaltendecoder (8) und den Unterspaltendecoder (10) freigeben und die Dateneingabeeinheit (14) und die Datenausgabeeinheit (16) steuern, so dass beim Empfangen eines einzelnen Reihenadresssignals und eines einzelnen Spaltenadresssignals entsprechende Reihen in dem Speicherfeld und dem Unterspeicherfeld aktiviert werden und der Steuersignalgenerator bewirkt: dass in Zellen im Hauptspeicherfeld (2) an der Schnittstelle der aktivierten Reihe mit der Serie von Spaltenadressen, die durch den Spaltenadressgenerator (12) erzeugt worden sind, gespeicherte Daten durch den internen Datenbus (24) und die Datenausgangseinheit (16) ausgegeben werden, dass Daten in der aktivierten Reihe von einer Spalte von der Serie im Hauptspeicherfeld durch den internen Datenbus (24) zu einer Spalte in dem Unterspeicherfeld (4) übertragen werden, dass in Zellen im Unterspeicherfeld, dass am Schnittpunkt der aktivierten Reihe mit der Serie von niederwertigen Teil-Spaltenadressen, die durch den Spaltenadressgenerator erzeugt sind, gespeicherte Daten durch den internen Datenbus (24) und die Datenausgabeinheit (16) ausgegeben werden, dass an der Dateneingangseinheit empfangene Eingangsdaten durch den internen Datenbus (24) an das Hauptspeicherfeld (2) übertragen werden und in einer Speicherzelle in der einen Spalte im Hauptspeicherfeld in der aktivierten Reihe gespeichert werden.
  2. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steuersignalgenerator (68) einen Betriebsmodus aufweist, bei dem das Empfangen eines Reihenadresssignals, eines Spaltenadresssignals und von Eingangsdaten von der Übertra gung von Daten von einem ersten Ort in dem Hauptspeicherfeld (2) zu einem zweiten Ort in dem Unterspeicherfeld (4), Speichern der Eingangsdaten an dem ersten Ort, Ausgabe von Daten von einer ersten Serie von Orten in dem Hauptspeicherfeld und Ausgabe von Daten von einer zweiten Serie von Orten in dem Unterspeicherfeld begleitet wird.
  3. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite Ort unter der zweiten Serie von Orten ist.
  4. Speichervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Ort unter der ersten Serie von Orten ist.
  5. Speichervorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin umfassend eine Mehrzahl von externen Datenanschlüssen, wobei die Dateneingabeeinheit (14) und die Datenausgabeeinheit (16) mit unterschiedlichen externen Datenanschlüssen verbunden sind, was es Daten ermöglicht, gleichzeitig eingegeben und ausgegeben zu werden.
  6. Speichervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Empfangen der Eingangsdaten gleichzeitig mit der Ausgabe von am ersten Ort im Hauptspeicherfeld (2) gespeicherten Daten erfolgt.
  7. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Datenbusschalter (26), der den internen Datenbus (24) in einen mit dem Hauptspeicherfeld (2) verbundenen ersten Teil und einen mit dem Unterspeicherfeld (4) verbundenen zweiten Teil unterteilt.
  8. Speichervorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin umfassend einen Schreibverstärker (28), der mit zweiten Teil des internen Datenbusses (24) verbunden ist, um die von dem Hauptspeicherfeld (2) zum Unterspeicherfeld (4) übertragenen Daten zu verstärken.
  9. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Datenausgabeeinheit (16) den internen Datenbus (24) in einen mit dem Hauptspeicherfeld (2) verbundenen ersten Teil und einen mit dem Unterspeicherfeld (4) verbundenen zweiten Teil unterteilt und die Datenausgabeeinheit (16) die von dem Hauptspeicherfeld zum Unterspeicherfeld übertragenen Daten verstärkt.
  10. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen höherwertigen Adressbus (18), der mit dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist und den höherwertigen Teil der Spaltenadressen zum Hauptspaltendecoder (8) führt; einen niederwertigen Adressbus (20), der mit dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist und den niederwertigen Teil der Spaltenadressen führt; und einen Adressbusschalter (22), der den niederwertigen Adressbus (20) in einen ersten mit dem Hauptspaltendecoder (8) verbundenen Teil und einen zweiten mit dem Unterspaltendecoder (10) verbundenen Teil unterteilt, wobei der Adressbusschalter durch den Steuersignalgenerator (68) steuerbar ist, um den zweiten Teil des niederwertigen Adressbusses von dem Spaltenadressgenerator zu trennen.
  11. Speichervorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin umfassend einen adresshaltenden Puffer (40), der mit dem zweiten Teil des niederwertigen Adressbusses (20) verbunden ist, um den niederwertigen Teil der Spaltenadressen zu puffern und den niederwertigen Teil dem Unterspaltendecoder (10) zuzuführen, wenn der zweite Teil des niederwertigen Adressbusses vom Spaltenadressgenerator (12) getrennt wird.
  12. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Hauptadressbus (18, 47), der mit dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist und den höherwertigen Teil und niederwertigen Teil der Spaltenadressen zum Hauptspaltendecoder (8) führt; und einen Unteradressbus (48), der mit dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist und den niederwertigen Teil der Spaltenadressen zum Unterspaltendecoder (10) führt.
  13. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spaltenadressgenerator (12) umfasst: ein Adressregister (52) zum Speichern einer, durch das, von der Speichervorrichtung empfangene, Spaltenadresssignal bezeichneten Spaltenadresse; ein Spaltenadresszähler (30) zum Erzeugen der Serie von Spaltenadressen, ausgehend von der in dem Adressregister (52) gespeicherten Spaltenadresse mit einer Rate, die vom Taktsignal bestimmt ist; und einen Zugriffszähler (50) zum Zählen der vom Spaltenadresszähler (30) erzeugten Spaltenadressen und zum Anhalten des Spaltenadresszählers, wenn eine gewisse Anzahl von Spaltenadressen erzeugt worden ist.
  14. Speichervorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Steuersignalgenerator (68) Steuersignale erzeugt, die wiederholt die in dem Adressregister (52) gespeicherte Spaltenadresse in den Spaltenadresszähler (30) laden, was den Spaltenadresszähler in die Lage versetzt, wiederholt identische Serien von Spaltenadressen nach Empfang eines einzelnen Spaltenadresssignales durch die Speichervorrichtung zu erzeugen.
  15. Speichervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Steuersignalgenerator (68) Steuersignale erzeugt, welche den Spaltenadresszähler (30) veranlassen, die identischen Serien von Spaltenadressen wiederholt nach Empfang von unterschiedlichen Reihenadresssignalen durch die Speichereinheit zu erzeugen, auch wenn nur ein Spaltenadresssignal empfangen wird.
  16. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, umfassend zumindest zwei Speicherbänke, jede wie in Anspruch 1 beschrieben aufgebaut, wobei die Speicherbänke die Speichereingabeeinheit (14), die Datenausgabeeinheit (16) und den Steuersignalgenerator (68) teilen, aber getrennte Hauptspeicherfelder (2A, 2B), getrennte Unterspeicherfelder (4A, 4B), getrennte Reihendecoder (6A, 6B), getrennte Hauptspaltendecoder (8A, 8B) und getrennte Unterspaltendecoder (10A, 10B) aufweisen.
  17. Speichervorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Speicherbänke getrennte Spaltenadressengeneratoren (12A, 12B) aufweisen, weiterhin umfassend: ein Zugriffszählregister (70), das mit dem Steuersignalgenerator (68) verbunden ist und einen vom Steuersignalgenerator zugeführten Wert speichert, der anzeigt, wie viele Spaltenadressen in der Serie von Spaltenadressen in jeder Bank erzeugt werden sollen; und einen Zugriffszähler (50), der mit dem Zugriffszählregister (70) verbunden ist, um den Spaltenadressgenerator (12A, 12B) in jeder Bank gemäß dem im Zugriffszählregister gespeicherten Wert zu steuern.
  18. Speichervorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Steuersignalgenerator (68) das Ausgeben von Daten aus dem Hauptspeicherfeld (2B) einer ersten der Speicherbänke dazu veranlasst, zwischen der Ausgabe von Daten vom Hauptspeicherfeld (2A) einer zweiten der Speicherbänke und der Ausgabe von Daten aus dem Unterspeicherfeld (4A) der zweiten der Speicherbänke stattzufinden.
  19. Speichervorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Speicherbänke getrennte Spaltenadressgeneratoren (12A, 12B) aufweisen, weiterhin umfassend: ein erstes Zugriffszählregister (70), das mit dem Steuersignalgenerator (68) verbunden ist und einen vom Steuersignalgenerator (68) gelieferten ersten Wert speichert; ein zweites Zugriffszählregister (72), das mit dem Steuersignalgenerator (68) verbunden ist, und einen von dem Steuersignalgenerator (68) gelieferten zweiten Wert speichert; ein drittes Zugriffszählregister (64), das mit dem Steuersignalgenerator (68) verbunden ist und einen vom Steuersignalgenerator (68) gelieferten dritten Wert speichert; und einen Zugriffszähler (50), der mit dem ersten Zugriffszählregister (70) verbunden ist, wobei das zweite Zugriffszählregister (72) und das dritte Zugriffszählregister (74) zum Steuern des Spaltenadressgenerators (12A) in der zweiten der Bänke gemäß dem ersten Wert eine entsprechende Datenmenge dazu veranlasst, vom Hauptspeicherfeld (2A) in der zweiten der Bänke ausgegeben zu werden, dann den Spaltenadressgenerator (12B) in der ersten der Bänke gemäß dem zweiten Wert zu steuern, was eine entsprechende Menge von Daten dazu veranlasst, aus dem Hauptspeicherfeld (2B) in der ersten der Bänke ausgegeben zu werden, dann Steuern des Spaltenadressgenerators (12A) in der zweiten der Bänke gemäß dem dritten Wert, was eine entsprechende Menge von Daten dazu veranlasst, aus dem Unterspeicherfeld (4A) in der zweiten der Bänke ausgegeben zu werden.
  20. Speichervorrichtung nach Anspruch 19, weiterhin umfassend zumindest zwei Adressrekalkulatoren (76A, 76B), die mit den Spaltenadressgeneratoren (12A, 12B) in entsprechenden Bänken verbunden sind, um die Anfangsspaltenadressen in der Serie von, von den jeweiligen Spaltenadressgeneratoren erzeugten Spaltenadressen zu modifizieren, gemäß von, von dem Steuersignalgenerator (68) gelieferten Steuersignalen, wodurch die Menge von Datenausgaben von den Hauptspeicherfeldern (2A, 2B) und den Unterspeicherfeldern (4A, 4B) in entsprechenden Bänken modifiziert wird.
  21. Speichervorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Steuersignalgenerator (68) die von der Dateneingabeeinheit (14) empfangenen Eingangsdaten dazu veranlasst, zum Hauptspeicherfeld (2A) in einer der Speicherbänke übertragen zu werden, während Daten von einer anderen der Speicherbänke ausgegeben werden.
  22. Speichervorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Speicherbänke getrennte interne Datenbusse (24A, 24B) aufweisen, weiterhin umfassend einen Bankbusschalter (56), der die getrennten internen Datenbusse mit der Dateneingabeeinheit (14) und der Datenausgabeeinheit (16) verbindet.
  23. Speichervorrichtung nach Anspruch 22, weiterhin umfassend ein Übertragungsregister (62), das mit dem Bankbusschalter (56) gekoppelt ist und von allen Speicherbänken geteilt wird, wobei die vom ersten Hauptspeicherfeld (2A) zum Unterspeicherfeld (4A) in einer der Speicherbänke übertragenen Daten zuerst von dem Hauptspeicherfeld (2A) zum Übertragungsregister übertragen werden, und dann vom Übertragungsregister zum Unterspeicherfeld (4A) übertragen werden, während der Ausgabe von Daten von einer anderen Speicherbank.
  24. Speichervorrichtung nach Anspruch 22, weiterhin umfassend in jeder Speicherbank der Speicherbänke ein mit dem internen Datenbus (24A) der Speicherbank gekoppeltes Übertragungsregister (62a), wobei die vom Hauptspeicherfeld (2A) zum Unterspeicherfeld (4A) in der Speicherbank übertragenen Daten zuerst von dem Hauptspeicherfeld (2A) zum Übertragungsregister übertragen werden, und dann vom Übertragungsregister zum Unterspeicherfeld (4A) der Speicherbank übertragen werden, während der Ausgabe von Daten von einer anderen Speicherbank.
  25. Speichervorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, weiterhin umfassend ein zwischen der Dateneingabeeinheit (14) und dem Bankbusschalter (56) eingekoppeltes Eingabedatenregister (64) zum temporären Speichern der von der Dateneingabeeinheit (14) empfangenen Eingangsdaten, vorbehaltlich der Übertragung der Eingangsdaten an das Hauptspeicherfeld (2A) einer der Speicherbänke.
  26. Speichervorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei sich die Speicherbänke den internen Datenbus (24), der in Anspruch 1 beschrieben ist, teilen.
  27. Speichervorrichtung nach Anspruch 26, weiterhin umfassend ein Übertragungsregister (62), das mit dem internen Datenbus (24) verbunden ist, wobei die vom Hauptspeicherfeld (2A) zum Unterspeicherfeld (4A) in einer der Speicherbänke übertragenen Daten zuerst vom Hauptspeicherfeld (2A) zum Übertragungsregister übertragen werden, und dann vom Übertragungsregister zum Unterspeicherfeld (4A) übertragen werden, während der Ausgabe von Daten von einer anderen Speicherbank.
  28. Speichervorrichtung nach Anspruch 27, weiterhin umfassend ein Eingabedatenregister (64), das mit dem Datenbus (24) verbunden ist, zum temporären Speichern der von der Dateneingabeeinheit (14) empfangenen Eingangsdaten, vorbehaltlich der Übertragung der Eingabedaten zum Hauptspeicherfeld (2A) einer der Speicherbänke.
  29. Speichervorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Speicherbänke getrennte interne Datenbusse (24A, 24B) aufweisen, weiterhin umfassend: einen Bankbusschalter (56), der die getrennten internen Datenbusse mit der Dateneingabeeinheit (14) und der Dateneusgabeeinheit (16) verbindet; und ein mit dem Datenbankbusschalter (56) gekoppeltes und von allen Speicherbänken geteiltes Übertragungsregister (62), wobei die vom Hauptspeicherfeld (2A) zum Unterspeicherfeld (4A) an einer der Speicherbänke übertragenen Daten zuerst von dem Hauptspeicherfeld (2A) zum Übertragungsregister übertragen werden und dann vom Übertragungsregister zum Unterspeicherfeld (4A) übertragen werden, während der Ausgabe von Daten von einer anderen Speicherbank.
  30. Speichervorrichtung, die Reihen- und Spaltenadresssignale, Eingangsdaten und externe Steuersignale synchron zu einem Taktsignal empfängt und ein Speicherfeld (2) mit einer Mehrzahl von in sich schneidenden Reihen und Spalten angeordneten Speicherzellen, eine Mehrzahl von mit entsprechenden Reihen von Speicherzellen verbundenen Wortleitungen und einen Reihendecoder zum Aktivieren einer aus den Wortleitungen ausgewählten Wortleitung durch ein empfangenes Reihenadresssignal aufweist, und umfassend eine Dateneingabeeinheit (14) mit zumindest einem Dateneingabeanschluss zum Empfangen der Eingabedaten; eine Datenausgabeeinheit (16) mit zumindest einem Datenausgabeanschluss zur Ausgabe von Daten; einen mit der Dateneingabeeinheit (14) verbundenen internen Datenbus (24); einen Datenbusschalter (82), der den internen Datenbus (24) mit der Datenausgabeeinheit (16) verbindet; ein Spaltenadressgenerator (12), der eine Reihe von Spaltenadressen aus einer einzelnen Startspaltenadresse erzeugt; gekennzeichnet durch einen mit dem Spaltenadressgenerator (12) und dem Speicherfeld (2) verbundenen Spaltendecoder (8) zum Decodieren der Serie von Spaltenadressen und Verbinden einer entsprechenden Reihe von Spalten von Speicherzellen in dem Speicherfeld mit dem internen Datenbus (24), jeweils gleichzeitig eine Spalte; und ein Steuersignalgenerator (68), der mit dem Spaltenadressgenerator verbunden ist und die externen Steuersignale empfängt, um den Spaltenadressgenerator (12), den Datenbusschalter (82), die Dateneingabeeinheit (14) und die Datenausgabeeinheit (16) so zu steuern, dass das Empfangen eines Reihenadresssignals, eines Spaltenadresssignals und der Eingabedaten von sowohl der Ausgabe von Daten aus Speicherzellen, die an Schnittpunkten einer durch das Reihenadresssignal bezeichneten Reihe mit der Serie von Spalten angeordnet sind als auch dem Übertragen der Eingangsdaten von der Dateneingabeeinheit zu einer Speicherzelle, die am Schnittpunkt einer durch das Reihenadresssignal bezeichneten Reihe mit einer Spalte in der Serie von Spalten angeordnet ist, begleitet wird.
  31. Speichervorrichtung nach Anspruch 30, wobei der Spaltenadressgenerator die Ausgabe einer Spaltenadresse aufrechterhält, die zuletzt in der Serie von Spaltenadressen auftritt, während die Eingangsdaten von der Dateneingabeeinheit (14) übertragen werden, wobei die eine Spalte daher der Spaltenadresse, die zuletzt auftritt, entspricht.
  32. Speichervorrichtung nach Anspruch 31, weiterhin umfassend einen Pufferschaltkreis (83), der zwischen dem Datenbusschalter (82) und der Datenausgabeeinheit (16) eingekoppelt ist, zum vorübergehenden Speichern der von dem Speicherfeld (2) zu der Datenausgabeeinheit übertragenen Daten, was die Dateneingabeeinheit (14) in die Lage versetzt, die Eingangsdaten zu empfangen, während die von der einen Spalte gelesenen Daten von der Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
  33. Speichervorrichtung nach Anspruch 31, weiterhin umfassend eine Datenbusinitialisierungseinheit (90) zum Rücksetzen des internen Datenbusses (24) auf einen Ausgangszustand, nach dem Übertragen von Daten von der einen Spalte.
  34. Speichervorrichtung nach Anspruch 30, wobei der Spaltenadressgenerator (12) umfasst: einen Spaltenadresszähler (30) zum Erzeugen der Serie von Spaltenadressen mit einer Rate, die vom Taktsignal bestimmt ist; und einen Zugriffszähler (50) zum Zählen der vom Spaltenadresszähler (30) erzeugten Spaltenadressen und zum Anhalten des Spaltenadresszählers, wenn eine gewisse Anzahl von Spaltenadressen erzeugt worden ist.
  35. Speichervorrichtung nach Anspruch 34, wobei der Spaltenadresszähler (30) ein Abwärtszähler ist.
  36. Speichervorrichtung nach Anspruch 34, wobei der Spaltenadressgenerator (12) auch ein Adressregister (52) zum Speichern einer durch das von der Speichervorrichtung empfangene Speicheradresssignal bezeichneten Spaltenadresse umfasst, wobei der Spaltenadressgenerator die in dem Adressregister als die Anfangsspaltenadresse gespeicherte Spaltenadresse verwendet.
  37. Speichervorrichtung nach Anspruch 36, wobei eines der von dem Steuersignalgenerator (68) empfangenen externen Steuersignale die in dem Adressre gister (52) gespeicherte Spaltenadresse dazu veranlasst, ohne Eingabe eines anderen externen Spaltenadresssignals wieder in den Adresszähler (30) geladen zu werden.
  38. Speichervorrichtung nach Anspruch 36, weiterhin umfassend einen Adressregisterausgabeschalter (54), durch welchen das Adressregister (52) mit dem Spaltenadresszähler (30) verbunden wird.
  39. Speichervorrichtung nach Anspruch 30, wobei das Speicherfeld (2) in zumindest zwei Blöcke unterteilt ist, wobei jede Spalte von Speicherzellen nur in einem der Blöcke angeordnet ist, weiterhin umfassend eine Blockauswahleinheit (92), die mit dem Spaltenadressgenerator (12) verbunden ist, zum Modifizieren zumindest eines Spaltenadressbits mitten in einer Serie von Spaltenadressen, die vom Spaltenadressgenerator erzeugt werden, wodurch die Reihe von Spaltenadressen dazu veranlasst wird, von einem der Blöcke zu einem anderen der Blöcke zu springen.
  40. Speichervorrichtung nach Anspruch 30, umfassend zwei Speicherbänke, die jede wie in Anspruch 40 beschrieben aufgebaut sind, wobei sich die zwei Speicherbänke die Dateneingabeeinheit (14), die Datenausgabeeinheit (16) und den Steuersignalgenerator (68) teilen, jedoch getrennte Speicherfelder (2A, 2B), getrennte Wortleitungen, getrennte Reihendecoder (6A, 6B) und getrennte Spaltendecoder (8A, 8B) aufweisen.
  41. Verfahren zum Steuern des Zugriffs auf ein Speicherfeld in einer Speichervorrichtung, wobei das Speicherfeld sich schneidende Reihen und Spalten von Speicherzellen aufweist, und das Speicherfeld in ein Hauptspeicherfeld (2) und ein Unterspeicherfeld (4) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterspeicherfeld so viele Reihen wie das Hauptspeicherfeld, aber weniger Spalten als das Hauptspeicherfeld hat, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Empfangen eines einzelnen Reihenadresssignals und eines einzelnen Spaltenadresssignals und Aktivieren einer entsprechenden Reihe in dem Hauptspeicherfeld (2) und dem Unterspeicherfeld (4); (b) Erzeugen, innerhalb der Speichervorrichtung, einer ersten Serie von Spaltenadressen, welche unterschiedliche Spalten in dem Hauptspeicherfeld (2) bezeichnen; (c) Lesen von in Zellen des Hauptspeicherfelds (2), die sich am Schnittpunkt der aktivierten Reihe mit einer Serie von Spaltenadressen, die in Schritt (b) erzeugt worden sind, befinden und Ausgeben der so gelesenen Daten; (d) Übertragen von Daten in der in Schritt (a) aktivierten Reihe von einer Spalte aus der Serie im Hauptspeicherfeld auf eine Spalte in dem Unterspeicherfeld (4) und Speichern der Daten in dem Unterspeicherfeld; (e) Erzeugen, innerhalb der Speichervorrichtung, einer zweiten Serie von Spaltenadressen, welche Spalten in dem Unterspeicherfeld (4) bezeichnen; (f) Einlesen von in Zellen in dem Unterspeicherfeld (4), die am Schnittpunkt der aktivierten Reihe mit den Serie von niederwertigen Teilspaltenadressen, die in Schritt (e) erzeugt worden sind, liegen, gespeicherten Daten und Ausgeben der so gelesenen Daten; (g) Empfangen von Eingangsdaten; und (h) Speichern der Eingangsdaten in einer Speicherzelle in der einen Spalte im Hauptspeicherfeld (2) in der in Schritt (a) aktivierten Reihe.
  42. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die eine Spalte in dem Hauptspeicherfeld (2) zuerst unter den in Schritt (b) bezeichneten Spalten auftritt.
  43. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die Speichervorrichtung getrennte Datenanschlüsse für Eingabe und Ausgabe aufweist und der Schritt (g) gleichzeitig mit der Ausgabe von, aus der einen Spalte im Hauptspeicherfeld (2) im Schritt (c) gelesenen Daten erfolgt.
  44. Verfahren nach Anspruch 41, wobei der Schritt (d) die übertragenen Daten in einer durch eine Spaltenadresse in der zweiten Serie von Spaltenadressen bezeichneten Spalte speichert.
  45. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die erste Serie von Spaltenadressen und die zweite Serie von Spaltenadressen eine gleiche Anzahl von Spaltenadressen umfassen.
  46. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die erste Serie von Spaltenadressen und die zweite Serie von Spaltenadressen eine unterschiedliche Anzahl von Spaltenadressen umfassen.
  47. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die erste Serie von Spaltenadressen und die zweite Serie von Spaltenadressen beide aus einer externen Eingabe einer einzelnen Anfangsspaltenadresse erzeugt werden.
  48. Verfahren nach Anspruch 41, weiterhin umfassend die Schritte: Empfangen einer Anfangsspaltenadresse; Speichern der Anfangsspaltenadresse in einem Adressregister (52); und wiederholtes Ausführen der Schritte (a) bis (h), wobei die erste Serie von Spaltenadressen bei der in dem Adressregister (52) gespeicherten Anfangsspaltenadresse anfängt, ohne weitere externe Spaltenadresseingabe.
  49. Verfahren nach Anspruch 41, wobei der Schritt (h) weiterhin den Schritt des vorübergehenden Speicherns der Eingangsdaten in einem Eingangsdatenregister (64) umfasst, vorbehaltlich des Speicherns der Eingabedaten in dem Hauptspeicherfeld (2).
  50. Verfahren nach Anspruch 41, wobei die in dem Speicherfeld gespeicherten Daten Bildelemente in einem in aufeinander folgenden Abtastzeilen abgetasteten Bewegtbild repräsentieren, wobei Daten für Bildelemente in verschie denen Abtastzeilen in verschiedenen Spalten im Hauptspeicherfeld (2) gespeichert werden.
  51. Verfahren nach Anspruch 50, wobei die im Schritt (c) eingelesenen Daten und die im Schritt (f) eingelesenen Daten Bildelemente in zwei verschiedenen Halbbildern des Bewegtbilds repräsentieren.
  52. Verfahren nach Anspruch 50, wobei die im Schritt (c) eingelesenen Daten und die im Schritt (f) eingelesenen Daten Bildelemente in zwei verschiedenen Vollbildern des Bewegtbilds repräsentieren.
  53. Verfahren nach Anspruch 41, wobei das Speicherfeld in zumindest zwei Bänke unterteilt ist, wobei jede Bank ein Hauptspeicherfeld (2A, 2B) und ein Unterspeicherfeld (4A, 4B) aufweist, unterschiedliche Bänke unterschiedlicher Reihen an Speicherzellen haben, wobei Schritt (a) eine Reihe in einer ersten Bank von den Bänken und eine Reihe in einer zweiten Bank von den Bänken aktiviert und die Schritte (c) bis (h) in der ersten Bank durchgeführt werden, weiterhin umfassend die Schritte: (i) Erzeugen einer dritten Serie von Spaltenadressen, welche aufeinander folgende Spalten von Speicherzellen im Hauptspeicherfeld (2B) der zweiten Bank bezeichnen; und (j) Einlesen von Daten aus den an Schnittpunkten der Reihe in der in Schritt (a) aktivierten zweiten Bank und den in Schritt (i) bezeichneten Spalten angeordneten Speicherzellen und Ausgeben der so gelesenen Daten; wobei der Schritt (j) zwischen dem Schritt (c) und dem Schritt (f) durchgeführt wird.
  54. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die Schritte (d) und (h) während des Schrittes (j) durchgeführt werden.
  55. Verfahren nach Anspruch 54, wobei der Schritt (d) die weiteren Schritte umfasst: (k) Einlesen von Daten aus der einen Spalte im Hauptspeicherblock (2A) in der ersten Bank; (l) vorübergehend Speichern der in Schritt (k) eingelesenen Daten in einem Übertragungsregister (62); und (m) Übertragen der in dem Übertragungsregister (62) gespeicherten Daten zum Unterspeicherfeld (4A) in der ersten Bank während des Schrittes (j).
  56. Verfahren nach Anspruch 53, wobei der Schritt (a) die Reihe in der ersten Bank vor Schritt (c) aktiviert und die Reihe in der zweiten Bank während des Schrittes (c) aktiviert.
  57. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die in dem Speicherfeld gespeicherten Daten Bildelemente in einem Bewegtbild repräsentieren, das in aufeinander folgenden Abtastzeilen abgetastet wird, wobei Daten für Bildelemente in unterschiedlichen Abtastzeilen in unterschiedlichen Spalten des Hauptspeicherfeldes (2) in jeder Bank gespeichert werden.
  58. Verfahren nach Anspruch 57, wobei die in Schritt (c) eingelesenen Daten, die in Schritt (f) eingelesenen Daten und die in Schritt (j) eingelesenen Daten Bildelemente in drei unterschiedlichen Halbbildern des Bewegtbilds repräsentieren.
  59. Verfahren nach Anspruch 57, wobei die in Schritt (c) eingelesenen Daten, die in Schritt (f) eingelesenen Daten und die in Schritt (j) eingelesenen Daten Bildelemente in drei unterschiedlichen Vollbildern des Bewegtbilds repräsentieren.
  60. Verfahren nach 53, wobei die erste Serie von Spaltenadressen, die zweite Serie von Spaltenadressen und die dritte Serie von Spaltenadressen gleiche Anzahlen von Spaltenadressen umfassen.
  61. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die erste Serie von Spaltenadressen und die zweite Serie von Spaltenadressen gleiche Anzahlen von Spaltenadressen umfassen und die dritte Serie von Spaltenadressen eine andere Anzahl von Spaltenadressen umfasst.
  62. Verfahren nach Anspruch 61, wobei der Schritt (d) die übertragenen Daten in einer durch die zweite Serie von Spaltenadressen bezeichneten Spalte speichert.
  63. Verfahren nach Anspruch 62, wobei die eine Spalte im Hauptspeicherfeld (2) in der ersten Bank unter den durch die erste Serie von Spaltenadressen bezeichneten Spalten vorkommt.
  64. Verfahren nach Anspruch 61, wobei die eine Spalte in dem Hauptspeicherfeld (2) in der ersten Bank nicht unter den durch die erste Serie von Spaltenadressen bezeichneten Spalten vorkommt und der Schritt (d) die übertragenen Daten in einer nicht durch die zweite Serie von Spaltenadressen bezeichneten Spalte speichert.
  65. Verfahren zum Steuern des Zugriffs auf ein Speicherfeld (2) in einer Speichervorrichtung, wobei das Speicherfeld sich schneidende Reihen und Spalten von Speicherzellen aufweist, und die Speichervorrichtung getrennte Dateneingabeanschlüsse und Datenausgabeanschlüsse ausweist, umfassend die Schritte: (a) Empfangen eines Zeilenadresssignals und Aktivieren einer entsprechenden Zeile im Speicherfeld (2); (b) Erzeugen, innerhalb der Speichervorrichtung, einer Serie von Spaltenadressen, welche unterschiedliche Spalten im Speicherfeld (2) bezeichnen; (c) Einlesen von Daten von an Schnittpunkten der in Schritt (a) aktivierten Reihe mit den in Schritt (b) bezeichneten Spalten angeordneten Speicherzellen und Ausgeben der so eingelesenen Daten; dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin die Schritte umfasst: (d) Empfangen von Eingangsdaten gleichzeitig mit der Ausgabe von aus einer Spalte in Schritt (c) ausgelesenen Daten; und (e) Speichern der Eingangsdaten in einer an einem Schnittpunkt der in Schritt (a) aktivierten Reihe mit der einen Spalte angeordneten Speicherzelle.
  66. Verfahren nach Anspruch 65, wobei die eine Spalte unter den in Schritt (b) bezeichneten Spalten als letzte auftritt.
  67. Verfahren nach Anspruch 66, wobei die Speichervorrichtung einen internen Datenbus (24) aufweist, der sowohl zum Lesen als auch zum Schreiben von Daten in dem Speicherfeld (2) verwendet wird, weiterhin umfassend den Schritt des Initialisierens des internen Datenbusses nach Einlesen von Daten aus der einen Spalte in Schritt (c), aber vor dem Schritt (e).
  68. Verfahren nach Anspruch 65, wobei die Serie von Spaltenadressen aus externer Eingabe einer Anfangsspaltenadresse erzeugt wird.
  69. Verfahren nach Anspruch 65, weiterhin umfassend die Schritte: Empfangen einer Anfangsspaltenadresse; Speichern der Anfangsspaltenadresse in einem Adressregister (52); und wiederholtes Ausführen der Schritte (a) bis (e), wobei die Serie von in Schritt (b) erzeugten Spaltenadressen an der im Adressregister (52) gespeicherten Anfangsstartadresse beginnt, ohne weitere externe Spaltenadresseingabe.
  70. Verfahren nach Anspruch 65, wobei die in dem Speicherfeld (2) gespeicherten Daten Bildelemente in einem Bewegtbild repräsentieren, die in aufeinan der folgenden Abtastzeilen abgetastet sind, wobei Daten für Bildelemente in unterschiedlichen Abtastzeilen in unterschiedlichen Spalten im Speicherfeld gespeichert werden.
  71. Verfahren nach Anspruch 70, wobei das Speicherfeld (2) in Blöcke von Spalten unterteilt ist, wobei die Blöcke Daten für unterschiedliche Halbbilder des Bewegtbilds speichern und die Serie von Spaltenadressen Spalten in zumindest zweien der Blöcke bezeichnen, die Daten speichern, welche Bildelemente an aneinander angrenzenden Positionen in den unterschiedlichen Halbbildern repräsentieren.
  72. Verfahren nach Anspruch 70, wobei das Speicherfeld (2) in Blöcke von Spalten unterteilt ist, wobei die Blöcke Daten für unterschiedliche Vollbilder des Bewegtbilds speichern und die Serie von Spaltenadressen Spalten in zumindest zweien der Blöcke bezeichnen, die Daten speichern, welche Bildelemente an identischen Positionen in den unterschiedlichen Vollbildern repräsentieren.
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