JPH0425554B2 - - Google Patents

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JPH0425554B2
JPH0425554B2 JP57071205A JP7120582A JPH0425554B2 JP H0425554 B2 JPH0425554 B2 JP H0425554B2 JP 57071205 A JP57071205 A JP 57071205A JP 7120582 A JP7120582 A JP 7120582A JP H0425554 B2 JPH0425554 B2 JP H0425554B2
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circuit
display
input
memory
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JP57071205A
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Shigeru Hirahata
Shigeru Komatsu
Tsuguji Tateuchi
Takuo Koyama
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は複数のブロツク分けされた表示用メモ
リを有する画像表示装置に係り、特に、複数ブロ
ツクの表示メモリに記憶された画像情報を読み出
し処理するに好適な画像表示装置に関するもので
ある。 近年、電子計算機と接続するデイスプレイ装置
や、パーソナルコンピユータなどの表示機能が高
機能化を要求され、1チツプ化された電子計算機
の中央演算処理回路(マイクロプロセツサ、以下
MPUと略す)の限られた機能をうまく利用して
これを実現する例がいくつか提案されている。 たとえば、カラー化フルグラフイツク表示がそ
の最たる要求機能である。この要求に対して複数
のブロツク分けされた表示メモリを切り換えてア
クセスするいわゆるバンク切換方式や、バンク切
換方式をさらに改善し入出力レジスタを並用して
表示メモリを高速アクセスする方式などが提案さ
れている、後者の方式については、特開昭54−
38724や特願昭54−155609に詳細に記載され、表
示メモリ内での高速データ転送や同一データの連
続書き込みに特にすぐれた方式とされている。本
発明は、このような提案の残された欠点を更に改
善するものである。そこで、本発明の説明に先だ
ち、第1図、第2図、第3図を用いて上記の従来
技術とその欠点を説明する。 第1図は、デイスプレイ装置やパーソナルコン
ピユータにおける従来の表示回路のブロツク図で
あり、1はMPU、2はアドレスバス、3はデー
タバス、4はMPUの読書動作を示す読書制御信
号線(以下R/W線と略す)である。また、5は
表示に必要な回路のアドレスをデコードするアド
レスデコーダ、6は表示のための各種タイミング
信号を発生するCRT(CathodeReyTube)制御回
路(以下CRTCと略す)7はMPUアドレスバス
2やR/W線4とCRTCからの表示アドレス信号
線8とを表示タイミング信号線9で供給される信
号によつて切り換えるマルチプレクサである。さ
らに、10,11,12は表示用メモリ、13,
14,15は表示用メモリから読み出された表示
情報を表示部16が入力できる信号に変換する並
直列変換回路、17,18,19は表示用メモリ
入出力回路である。さらに、20は表示用メモリ
入出力回路17,18,19の制御信号を発生す
る入出力制御回路であり、22〜34は上記回路
間を接続する信号路である。 また、第2図、第3図は第1図の表示メモリ1
0および表示用メモリ入出力回路17のより詳細
な回路の一例であり、表1は第3図の動作を説明
するためのタイミング関係表である。
【表】 第1図において、表示メモリ10,11,12
はCRTC6から発生する各種タイミング信号によ
つてその記憶内容が表示情報として周期的に読み
出され、読み出された表示情報は並直列変換回路
13,14,15をそれぞれ経て表示部16で可
視情報として表示される。また、MPU1は、こ
れら表示メモリ10,11,12へ表示情報の書
き込み又は更新を行なうもので、アドレスバス2
を介して指定された番地とデータバス3によつて
データの入出力を行なう。また、R/W線4は、
このデータの入出力の方向を示す信号が出力され
る。 マルチプレクサ7は、表示タイミング信号線9
で供給される信号で切り換えられ、表示メモリ1
0,11,12を駆動するための複合アドレス信
号および複合R/W信号を複合アドレスバス28
および複合R/W線29に出力する。 MPU1から表示メモリ10,11,12のア
クセス時には、アドレスデコーダ5が表示メモリ
をアクセス中である事を示す信号をデコードして
信号路34により入出力制御回路20に供給す
る。また、データバス3、複合R/W線29、お
よび表示タイミング信号線9も入出力制御回路2
0に入力される。入出力制御回路20は、これら
の入力信号を利用して、表示メモリ10,11,
12および表示用メモリ入出力回路17,18,
19に必要な制御信号を、信号路30および信号
路31,32,33を経て供給する。 表示メモリ10は、第2図に一例を示すように
ある定められたビツト単位のメモリブロツクであ
り、たとえばMPU1がバイト(8ビツト)単位
を扱う場合には、バイト単位のメモリブロツクと
なる。第2図において、50〜57はRAM
(Random Access Memory)であり、総合で1
画面を表示するに足る記憶容量を持つている。具
体的な例としては、日立製4KビツトRAM・
HM6147があげられ、この場合には横方向256ド
ツト、縦方向128ドツトのグラフイツク表示が可
能となる。もちろん、16Kビツトや64Kビツトな
どより大きな素子を使用することも可能であり、
ダイナミツク動作のRAMであつても、入出力制
御回路20からの制御信号を追加することによつ
て制御可能となる。なお、第2図における線路2
2,23,28,30はそれぞれ第1図における
線路番号と同一であり、他の表示メモリ11,1
2についても第2図と同様の構成である。 表示用メモリ入出力回路17は、第3図にその
例を示すように、データバス3と表示メモリ10
のデータ入出力線22と間に介在する双方向バツ
フア171と入出力レジスタ172とからなる。
この入出力レジスタ172が従来技術の大きな特
徴であり、入出力制御回路20によつて入出力レ
ジスタ172のデータ入出力制御を行ない、
MPU1から発せられる1命令によつて、そのデ
ータバスの扱える範囲を越えて入出力処理可能に
したところにある。すなわち、表1に示すよう
に、入出力レジスタ172とMPU1間のデータ
授受や、MPU1と表示メモリ10間のデータ授
受以外に、入出力レジスタ172と表示メモリ1
0間のデータ授受を可能にし、たとえば、第1図
の表示用メモリ入出力回路17がMPU1と表示
メモリ10間のデータ授受を行なうと同じ時間
に、他の同一構成の表示用メモリ入出力回路1
8,19が入出力レジスタと表示メモリ間のデー
タ授受を行なうように構成し高速な入出力処理を
可能にしたものである。 ところが、上述した従来技術では、たとえば同
一データの連続書き込みや表示メモリ内でのデー
タ転送は高速処理可能であるが、MPU1が表示
メモリ10,11,12の記録内容を読み込む場
合については、なんら改良されていないという欠
点がある。すなわち、仮に表示メモリ10,1
1,12が光の三原色(赤緑青でそれぞれRGB
と略す)を割りあてられているとすると、ある色
のデータが表示画面上に存在するか否かを判定す
る場合など、表示メモリ10,11,12全部に
ついて記憶されたデータを読み取り、それぞれを
比較する手順をとらなければならない。そのた
め、バンク切換方式より改善された第1図に示す
従来技術においても、画面データの読み取りを高
速に行なうことはできず、MPU1の処理性を低
下させる。 本発明の目的は、このような従来技術の欠点を
なくし、画面データの高速読み取りを可能とし
た、MPUの処理性を低下させない画像表示装置
を提供することにある。 上記目的を達成するために、本発明は、複数の
表示メモリブロツクに共通する演算機能を持つた
メモリ入出力回路を設け、複数の表示メモリデー
タの演算結果をMPUが入力できるように構成し
たものである。 また、複数の表示メモリブロツクを同時に動作
させたり、任意のブロツク動作のみを動作させた
りするためのブロツク動作設定レジスタを設け、
部分ブロツクとMPUとのデータ授受が可能な様
に構成したものである。 以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
第4図は、本発明の一実施例を示したもので、第
1図と同一機能を有する回路ブロツクには、第1
図と同一記号を付してある。第4図において、1
00は複数系列の表示メモリに共通したメモリ入
出力回路、200はメモリ入出力回路100およ
び表示メモリ10,11,12の制御信号を発生
する入出力制御回路である。また、35〜38は
入出力制御回路200からメモリ入出力回路10
0および表示メモリ10,11,12に供給され
る信号の線路である。 また、第5図は入出力制御回路200のより詳
細な構成の一例であり、第6図、第7図はそれぞ
れメモリ入出力回路100のより詳細な構成の一
例である。 まず、第4図において、入出力制御回路200
は第1図の入出力制御回路20とほぼ同一機能を
有しているが、表示メモリ10,11,12に対
して線路35,36,37を用いて独立に制御し
ている点が異なつている。さらには、第1図の表
示メモリ入出力回路17,18,19がメモリ入
出力回路100のみとなつている点も異なる。こ
れによつて、表示メモリ10,11,12のそれ
ぞれの独立動作、および複数の表示メモリデータ
の演算結果をMPU1が入力できる構成となる。
以下、さらに詳細に説明する。 入出力制御回路200は、第5図に一例を示す
ように表示タイミング信号線9、アドレスデコー
ダ5からの信号路34、データバス3、および複
合R/W線29から表示メモリ10,11,12
をそれぞれ制御する信号を信号路35,36,3
7へ、またメモリ入出力回路100を制御する信
号を信号路38へ出力する。第5図において、6
0,61,62は表示メモリ10,11,12の
制御信号を表示タイミング信号線9から供給され
る信号によつて合成するアンド・ノア回路、63
は表示メモリ10,11,12をビツト単位で制
御可能とするビツト制御レジスタ、64は表示メ
モリ10,11,12をブロツク単位で制御可能
とするブロツク制御レジスタ、65はデコーダ回
路、66はノツト回路である。第5図の線路信号
は第4図の線路信号とそれぞれ対応している。表
示タイミング信号線9で供給される信号(SW信
号と略す)は、ローレベルの時に表示メモリ1
0,11,12の記憶内容を表示のために読み出
す期間を示し、ハイレベルの時にMPU1が表示
メモリ10,11,12とデータ授受可能な事を
示している。したがつて、SW信号がローレベル
の期間には、表示メモリ10に供給されるメモリ
選択信号(CS信号と略す)がNOT回路66とア
ンド・ノア回路60によつてローレベル(アクテ
イブ状態)に設定され、読書制御信号(WE信号
と略す)はハイレベル(読出状態)に設定され
る。この結果、表示メモリ10,11,12は全
て読み出される状態となる。いつぽう、SW信号
がハイレベルに期間には、ブロツク制御レジスタ
64で指定された表示メモリがアクテイブとなる
ようにデコーダ回路65よりCS信号が出力され
このCS信号とビツト制御レジスタ63との論理
積がアンド・ノア回路60,61,62によつて
それぞれ行なわれて、表示メモリ10,11,1
2に制御信号として供給される。この結果、表示
メモリ10,11,12とメモリ入出力回路10
0とのデータ授受が可能となる。 ビツト制御レジスタ63は、複数ビツトで構成
された表示メモリの特定ビツトとのデータ授受を
可能とするためのレジスタで、通常の動作におい
ては全ビツトがハイレベルに設定される。 ブロツク制御レジスタ64は、表示メモリ1
0,11,12のうち特定または全部の表示メモ
リとのデータ授受を可能とするためのレジスタ
で、ハイレベルに設定されたビツトに対応する表
示メモリブロツクが動作可能となる。 デコーダ回路65は、入力された信号をもと
に、表示メモリ10,11,12のCS信号、WE
信号のもとになる制御信号、およびメモリ入出力
回路100の制御信号を発生する。このデコーダ
回路65は簡単にはPROM(Programable Read
Only Memory)やPLA(Programable Logic
Array)で構成でき、たとえば表2に示すような
入出力信号の関係も容易に実現できる。
【表】 次に、メモリ入出力回路100について、第6
図、第7図を用いて詳細に説明する。第6図は、
メモリ入出力回路100の詳細な構成の一例であ
り、第3図の表示メモリ入出力回路17に相当す
る3系統の回路部分と、表示メモリ10,11,
12から読み出されたデータを演算し入力する回
路部分から構成される。同図において、第3図や
第4図と同一機能を有する回路ブロツクには同一
記号を付してあり、線路記号についても対応する
線路には同一の記号を付してある。101,10
2,103は表示メモリ10,11,12から読
み出されたデータと比較のための情報をMPU1
が貯える比較レジスタ、104,105,106
は表示メモリ10,11,12から読み出された
情報と、比較レジスタ101,102,103に
貯えられた情報とを比較するEOR(Exclusive
OR)回路、107はEOR回路104,105,
106の各出力信号の論理積をとるアンド回路、
108はバツフア回路である。また、171,1
81,191は双方向バツフア回路、172,1
82,192は入出力レジスタである。また、3
11〜314,321〜324,331〜33
4,および341〜344はそれぞれの回路を制
御する信号線路を示している。 第6図において、双方向バツフア回路171,
181,191と入出力レジスタ172,18
2,192はそれぞれ対を成し、第3図で示した
従来例の表示メモリ入出力回路と同一機能を持
つ。 また、EOR回路104はデータ入出力線22
に読み出された表示メモリ10の記録情報と比較
レジスタ101に貯えられた情報とを、ビツト単
位に排他的論理和演算をとる。さらに、EOR回
路105,106も同様に構成される。3つの
EOR回路104,105,106の出力は、3
入力のアンド回路107に入力され、ここでもビ
ツト単位の論理積演算が行なわれる。3つの
EOR回路104,105,106とアンド回路
107とでビツト単位に比較演算が行なわれたこ
ととなり、その出力はバツフア回路108を経て
MPU1のデータバス3に供給される。従つて、
MPU1は、1回の読み出し動作で3つの表示メ
モリ10,11,12の記録情報と比較レジスタ
101,102,103との比較演算結果を入力
することができ、読み出し動作の高速化が実現で
きる。 たとえば、第1図に示す従来例では、表示メモ
リ10,11,12がRGBをそれぞれ割りあて
られていて、赤色の画像情報が表示画面上に存在
するか否かを判定する場合、次のような処理手順
を必要とした。すなわち、まず表示メモリ10の
ある番地の内容を、直接双方向バツフア回路17
1または間接的に入出力レジスタ172から読み
とり、R情報があるかどうか調べる。R情報がな
い場合には次の番地を調べる。R情報があつた場
合には、その番地のG情報を同様に直接または間
接に読みとり、G情報がないことを調べる。G情
報があつた場合には、赤色以外なので、次の番地
を調べる。G情報がない場合には、その番地のB
情報について同様に読みとり、B情報がない事を
調べる。以下これを、赤色(R=1,G=0,B
=0)情報が現われるまで、次々に番地を進めな
がら調べるのである。これに対し、本発明の一実
施例である第4図の構成においては、R情報に相
当する比較レジスタ101に全ビツト“0”を、
G,B情報に相当する比較レゾスタ102,10
3に全ビツト“1”を記録し、ある番地の内容を
読むだけで赤色が判定できる。従つて、次々と番
地を進めながらデータバス3に“1”の情報が現
われるのを調べるだけでよく、従来例に比べて、
表示メモリの読み出し手順および判定手段が約3
倍以上大幅に短縮される。 第6図の構成とした時に、入出力制御回路20
0から供給される制御信号の一例を、第5図のブ
ロツク制御レジスタ64の出力に対応させて、表
3,表4に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】 表3,表4は、MPU1が表示メモリに対して
書込、または読込動作を行なう状態における制御
信号をそれぞれ示したものである。この時ブロツ
ク制御レジスタ64の全ビツトがローレベルの時
には、MPU1は入出力レジスタ172,182,
192とデータ授受を行ない、任意の1ビツトの
みがハイレベルの時には、対応した表示メモリと
のデータ授受を行なうよう設定している。また、
任意の2ビツトがハイレベルで他の1ビツトがロ
ーレベルの時には、ローレベルに対応した表示メ
モリとMPU1が直接データ授受を行ない、他の
表示メモリは入出力レジスタとのデータ授受を行
なうよう設定している。さらには、全ビツトがハ
イレベルの時には、全表示メモリブロツクが入出
力レジスタとデータ授受を行なうように設定さ
れ、特に読み込み状態においては表示メモリブロ
ツクからのデータに演算が行なわれた形で入力さ
れる。 以上、入出力制御回路200から供給される制
御信号の一例を示したが、何もこの例に限つた訳
ではなく、表示メモリの2ブロツクからのデータ
のみを演算して読み込みなど、第6図の構成で
様々な組み合わせが実現できる。 次に、メモリ入出力回路100について、第7
図に他の構成例を示す。第7図は、第6図の構成
の一部を改良し、より回路を簡素化すると同時に
高機能化を図つたものである。同図において、第
3図、第4図および第6図と同一機能を有する回
路ブロツクには同一記号を付してあり、線路記号
についても対応する線路には同一の記号を付して
ある。109は演算回路、110は読込動作をビ
ツト単位で制御できるようにするビツト読込レジ
スタ、111,112,113はバツフア回路で
ある。第7図においての大きな特徴は、MPU1
が表示メモリ10,11,12の記憶情報を読み
込む時には、かならず演算回路109を経由する
ように構成した点にある。また、読込動作をビツ
ト単位で設定できるビツト読込レジスタ110を
追加した点、さらには、比較レジスタ101,1
02,103とバツフア回路111,112,1
13とが第6図入出力レジスタ172,182,
192の機能を兼用した点が大きな特徴である。
以下、第7図についてさらに説明する。 演算回路109は、第6図EOR回路104,
105,106およびアンド回路107をひとま
とめにした回路で、たとえばTTL.IC.7485で代表
されるマグニチユード・コンパレータが適用でき
る。第4図に示すような3ブロツクから成る表示
メモリの場合には、4ビツトの比較入力のうちの
3ビツト分を、表示メモリ10,11,12の記
憶情報と比較レジスタ101,102,103に
貯えられた情報との比較に用いることができる。
さらに、残り1ビツト分の入力と一致入力(A=
B,IN)とを結合して、ビツト読込レジスタ1
10の出力を供給することにより、ビツト単位に
一致出力(A=B,OUT)を得ることができる。
ビツト単位に演算回路109の出力結果を得られ
ることにより、従来例に比べて判定手順がさらに
短縮できる。また、第7図では図示していない
が、一致入力のみならず比較入力(A>B,B>
A,IN)を用いることによつて、比較出力も得
ることができ、たとえば比較レジスタ101,1
02,103を全ビツトローレベルとすると、比
較出力(B>A,OUT)には表示メモリ10,
11,12のいずれかに表示情報が書かれている
事を示す信号を取り出すように構成することも可
能である。 次に、第7図のメモリ入出力回路100に供給
される制御信号の一例を第6図の場合と同様に表
5に示す。
【表】
【表】 表5は、MPU1が表示メモリに対して書込、
または読込動作を行なう状態における制御信号を
示したものである。書込動作においては、第6図
の制御信号を示した表3と同一機能の例を示した
が、読込動作においては表4より高機能化し、表
示メモリ10,11,12の各ブロツクについ
て、1系列、2系列、3系列のそれぞれの演算結
果を入力できるような制御信号の例を示してい
る。たとえば、表示メモリ10について1系列の
みの読込動作を行なう場合について考えてみる
と、表示メモリ10からデータ入力線22を経由
して読み出す記憶情報を演算回路109に入力す
る。対応する比較レジスタ回路101の記憶情報
も演算回路109に入力する。また、演算回路1
09の他の入力には、比較レジスタ102,10
3の情報がそのまま、または、バツフア回路11
2,113を経由して入力する。この結果、演算
回路109の出力には、比較レジスタ101の全
ビツトがハイレベルの時にはデータ入出力線22
の信号がそのままで、また全ビツトがローレベル
の時にはデータ入力線22の反転信号を得ること
ができる。さらには、ビツト読込レジスタ110
に設定した情報との論理積が最終的な出力信号と
して得られる。このように、MPU1が表示メモ
リ10,11,12の記憶情報の比較、反転など
の演算動作を1回の読込動作で入力できるため、
従来例に比べて処理手順を大幅短縮できる。ま
た、第7図では、比較レジスタ101,102,
103が第6図における入出力レジスタ172,
182,192を兼用するため、回路が簡単化で
きるという特長もある。 なお、第7図では、説明の簡単化のために、第
6図の双方向バツフア回路171,172,17
3を単方向のバツフア回路としたが、これを双方
向バツフアとして表4に示した動作と全く同一の
読込動作を行なわせることができる事は自明であ
る。 以上の説明は、CRTを用いた表示装置につい
て述べたものであるが、同様の構成がプラズマ、
液晶などの他のデイスプレイ装置に対しても適用
可能なことは言うまでもない。 以上述べたように、本発明によれば、MPUか
らの表示メモリの記憶情報を比較、反転など演算
処理を行つた結果で入力できるため、従来技術に
比較しMPUの処理性を3倍以上にも向上した画
像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はデイスプレイ装置やパーソナルコンピ
ユータの表示回路の従来例を示すブロツク図、第
2図は第1図の表示メモリブロツクのより詳細な
構成の一例を示すブロツク図、第3図は第1図の
表示用メモリ入出力回路のより詳細な構成の一例
を示すブロツク図、第4図は本発明の一実施例を
示すブロツク図、第5図は第4図の入出力制御回
路のより詳細な構成例を示すブロツク図、第6図
および第7図は第4図のメモリ入出力回路のより
詳細な構成例を示すブロツク図である。 1……MPU、10……表示メモリ、11……
表示メモリ、12……表示メモリ、16表示部、
100……メモリ入出力回路、101……比較レ
ジスタ、102……比較レジスタ、103……比
較レジスタ、109……演算回路、200……入
出力制御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 演算処理装置と、記憶情報が画像として表示
    される複数系列の表示用メモリと、該表示用メモ
    リと上記演算処理装置との情報入出力が行なわれ
    るメモリ入出力回路と、該メモリ入出力回路の動
    作を制御する入出力制御回路とを備えた画像表示
    装置において、 上記メモリ入出力回路に、 上記表示用メモリの複数系列に対応してそれぞ
    れ設けられ、該表示用メモリの1系列のビツト幅
    Nと同じビツト数Nを有する情報設定回路と、 該情報設定回路に記憶される情報と上記表示用
    メモリから読み出される記憶情報との演算を行な
    う演算回路とを設け、 上記入出力制御回路の制御によつて、上記演算
    回路にて、上記表示用メモリの少なくとも1系列
    の記憶情報と上記情報設定回路に設定された情報
    との演算を行ない、演算結果を上記メモリ入出力
    回路のNビツトの出力として上記演算処理装置に
    供給するように構成したことを特徴とする画像表
    示装置。 2 上記情報設定回路は、上記入出力制御回路の
    制御によつて、上記表示用メモリが複数系列同時
    に動作した時、少なくとも1系列に対応する情報
    設定回路が上記表示用メモリとの情報授受を行な
    うよう制御されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の画像表示装置。 3 演算処理装置と、記憶情報が画像として表示
    される複数系列の表示用メモリと、該表示用メモ
    リと上記演算処理装置との情報入出力が行なわれ
    るメモリ入出力回路と、該メモリ入出力回路の動
    作を制御する入出力制御回路とを備えた画像表示
    装置において、 上記メモリ入出力回路に、 上記表示用メモリの複数系列に対応してそれぞ
    れ設けられ、該表示用メモリの1系列のビツト幅
    と同じビツト数を有する情報設定回路と、 該情報設定回路に記憶される情報と上記表示用
    メモリから読み出される記憶情報との演算を行な
    う演算回路と、 該演算回路の動作を設定するレジスタ回路と、
    上記表示用メモリの複数系列の動作を設定する表
    示メモリ動作設定回路を設け、 該表示メモリ動作設定回路の設定情報によつ
    て、上記表示用メモリの複数系列が同時に動作す
    るか、もしくは、複数系列のうち任意の系列が動
    作するかを設定し、上記演算回路にて、上記表示
    用メモリの動作状態の系列の記憶情報と上記情報
    設定回路に設定された情報との演算を行ない、上
    記レジスタ回路で設定された演算動作による演算
    結果を上記メモリ入出力回路の出力として上記演
    算処理装置に供給するように構成した ことを特徴とする画像表示装置。
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