JPH05188892A - コンピユータビデオグラフイツクシステム - Google Patents

コンピユータビデオグラフイツクシステム

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JPH05188892A
JPH05188892A JP4143397A JP14339792A JPH05188892A JP H05188892 A JPH05188892 A JP H05188892A JP 4143397 A JP4143397 A JP 4143397A JP 14339792 A JP14339792 A JP 14339792A JP H05188892 A JPH05188892 A JP H05188892A
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video
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fifo
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video memory
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Abstract

(57)【要約】 【目的】複数のプログラマブル動作モード及びリフレツ
シユバツフアを有するビデオシステムを提供することで
ある。 【構成】充填レベル検出回路202は、特定的には3、
5又は6ダブルワードである予め定められた一定レベル
に又はそれ以上のレベルに先入れ先出しバツフア(FI
FO)201の充填レベルが達する時を確認する。処理
装置アクセス回路により中央処理装置はビデオメモリ1
13に新しいビデオデータを書き込むことができる。現
在の充填レベルが充填レベル選択回路205により設定
される最小充填レベル以下である場合はいつでも、処理
装置アクセス回路はデイスイネーブル状態になる。中央
処理装置は、先入れ先出しバツフア(FIFO)201
に最小レベルのデータが存在するときにのみビデオメモ
リ113にアクセスすることができ、その最小レベルデ
ータは現在の動作モードに従つて選択される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピユータビデオグラ
フイツクシステムに関し、ビデオメモリへの処理装置ア
クセスが先入れ先出し(FIFO)リフレツシユバツフ
アの現在の充填レベル及び現在の動作モードに依存する
ビデオグラフイツクシステムに適用して好適なものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般的なビデオシステムは、画面全体の
ビデオデータを記憶する専用ビデオメモリを含み、陰極
線管(CRT)デイスプレイのようなラスタ走査型表示
装置上にビデオデータを表示する。表示されるべきビデ
オデータはコンピユータの中央処理装置からビデオメモ
リに転送される。CRTコントローラ(CRTC)は適
切な水平同期パルス及び垂直同期パルス並びに関連する
タイミング信号を発生し、適切な時期にビツト、バイト
又はブロツクのビデオデータがビデオメモリから読み取
られて処理され、画面上に表示される。デユアルポーテ
イツドビデオメモリ(VRAM)が使用されない場合、
中央処理装置は、ビツト、バイト又はブロツクのデータ
がビデオメモリから読み取られて画面をリフレツシユす
るのと同時にビデオメモリにアクセスすることはできな
い。従つて、通常画面リフレツシユを目的とするビデオ
メモリ読取り動作は、ビデオメモリへの中央処理装置の
書込み動作に対して優先権を有する。ビデオメモリ読取
り動作がビデオメモリへの中央処理装置の書込み動作に
対して優先権を有しない場合、処理装置ビデオメモリア
クセスの期間中に表示データは画面から瞬時に消える。
従つて通常ビデオメモリへの処理装置アクセスは、水平
及び垂直のブランキング期間に制限される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】画面当たりの画素数及
び画素当たりの色の数の双方に関して、ビデオシステム
の解像度が向上すると画面当たりのビツト又はバイトの
総数が極端に増加すると共に、1画面のデータをビデオ
メモリに再書込みするのに処理装置が要する時間も増加
する。従つて、ビデオメモリへの処理装置アクセスが水
平及び垂直ブランキング期間のみに制限される場合、当
該処理装置は、常に変化している像に遅れないように十
分速くビデオメモリに再書込みすることができなくなつ
てしまう。この問題点を克服できる1つの方法は、例え
ば先入れ先出しバツフア(FIFO)によりビデオメモ
リのリフレツシユ出力をバツフアすることである。ビデ
オメモリのリフレツシユ出力においてバツフアすれば、
1ブロツクのビデオデータをビデオメモリからバツフア
に迅速にコピーすることができる。次にバツフアに記憶
されているデータは画面をリフレツシユするために使用
されるが、予め定められたレベルにバツフアが空にされ
るまで、ブランキング期間でない期間においてでさえ処
理装置はビデオメモリに新しいビデオデータを書き込む
ことができる。
【0004】今日、ビデオ又は「グラフイツクス」に関
する多数の規格を利用することができる。例えば低解像
度の規格又は「モード」は 320× 200の画素を表示する
にすぎず、その際各画素は4色のうちの1色を表示す
る。高解像度モードにおいては1024× 768の画素を表示
することができ、その際、各画素は 256色のうちの1色
である。しかしながら、ビデオメモリへの中央処理装置
アクセスが禁止される前に、バツフアが空にされなけれ
ばならない予め定められたレベルは、動作モードに依存
する。高速高解像度モードにおいてはバツフアが迅速に
空にされるので、中央処理装置がビデオメモリにアクセ
スすることができるようにこのバツフアの充填レベルは
比較的高くなければならない。他方、低速低解像度モー
ドにおいてはバツフアが一段と緩やかに空にされるの
で、ビデオメモリへの処理装置アクセスが拒絶される充
填レベルは一段と低い。
【0005】かくして複数のプログラマブル動作モード
及びリフレツシユバツフアを有するビデオシステムにお
いては、動作モード次第で数多くの異なるバツフア充填
レベルにおいて処理装置はビデオメモリにアクセスする
ことができるのが望ましい。あらゆる動作モードについ
て、処理装置アクセスが拒絶される充填レベルが固定さ
れ得るが、可変レベルは一段と優れた性能を提供する。
【0006】従つて、以下に述べる本発明は、処理装置
のビデオメモリアクセスについての最小充填レベルをビ
デオシステムの現在の動作モードの関数として調整す
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ビデオメモリポートに結合された
入力端を有する先入れ先出しバツフア(「FIFO」)
201と、先入れ先出しバツフア(FIFO)201の
少なくとも2つの充填レベルを検出する先入れ先出しバ
ツフア(FIFO)201に結合された充填レベル検出
手段202と、プログラマブルモードレジスタ203
と、モードレジスタ203が第1のモードにプログラム
されるとき第1の最小充填レベルを選択し、かつモード
レジスタ203が第2のモードにプログラムされるとき
第2の最小充填レベルを選択する、充填レベル検出手段
202及びモードレジスタ203間に結合された充填レ
ベル選択手段205と、処理装置アクセスポートにおけ
るアドレス及びビデオデータをビデオメモリポートに結
合する処理装置アクセスポート及びビデオメモリポート
間に結合された処理装置アクセス手段と、先入れ先出し
バツフア(FIFO)201の現在の充填レベルがレベ
ル選択手段205により選択された最小充填レベル以下
であるとき処理装置アクセス手段をデイスイネーブルす
る手段とを設けるようにする。
【0008】
【作用】本発明は、ビデオメモリポートに接続された入
力端を有する先入れ先出しバツフア(FIFO)を含む
ビデオメモリインタフエース回路である。充填レベル検
出手段はこのFIFOに接続される。充填レベル検出手
段はFIFOの少なくとも2つの充填レベルを検出す
る。またビデオメモリインタフエースはプログラマブル
モードレジスタを含む。レベル選択手段は充填レベル検
出手段及びモードレジスタ間に接続される。このレベル
選択手段は、モードレジスタが第1のモードにプログラ
ムされるときには第1の最小充填レベルを選択し、モー
ドレジスタが第2のモードにプログラムされるときには
第2の最小充填レベルを選択する。処理装置アクセス手
段は処理装置アクセスポート及びビデオメモリポート間
に接続される。処理装置アクセス手段は処理装置ポート
におけるアドレス及びビデオデータをビデオメモリポー
トに接続する。またFIFOの現在の充填レベルがレベ
ル選択手段によつて選択された最小充填レベル以下であ
るときには処理装置アクセス手段をデイスエーブルする
手段を含んでいる。
【0009】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0010】図1は本発明のビデオシステム101を含
むコンピユータ100のブロツク図である。図示のよう
に中央処理装置ユニツト(CPU)102はメモリバス
103及び入出力バス(I/Oバス)104に結合され
ている。メモリバス103及びI/Oバス104は別個
のバスとして示されているが、これらのメモリバス10
3及びI/Oバス104を単一のバスとして結合でき
る。半導体メモリ105はメモリバス103に接続さ
れ、複数のI/O装置106〜109はI/Oバス10
4に接続され、I/O装置106〜109は特定的には
キーボード106、マウス又はトラツクボールなどの位
置決め装置107、ハードデイスクドライブ108及び
フロツピーデイスクドライブ109である。電源110
はコンピユータに電力を供給する。
【0011】ビデオシステム101はI/Oバス104
に結合され、従来の設計の陰極線管コントローラ(CR
TC)111を含む。CRTC111は陰極線管(CR
T)のようなラスタ走査型表示画面上にビデオ情報を表
示するのに必要な水平及び垂直同期パルス並びに他のタ
イミング信号を発生する。メモリインタフエース112
については図2を参照して後述する。ビデオメモリ11
3はメモリインタフエースユニツト112に接続され
る。ビデオメモリ113は従来の設計の複数のダイナミ
ツクランダムアクセスメモリ(DRAM)を含む。メモ
リインタフエースユニツト112の出力はいずれも従来
の設計の並直列変換回路114及びデイジタルアナログ
変換回路(DAC)115に接続される。並直列変換回
路114はメモリインタフエースユニツト112の並列
出力を直列形式に変換し、DAC115は直列に変換さ
れたデイジタルビデオ情報を赤、緑及び青を表すアナロ
グ電圧に変換する。CRT表示装置のような従来のラス
タ走査型表示装置116はビデオ情報を表示するために
使用される。
【0012】図2はビデオインタフエースユニツト11
2の詳細図である。図示のように、従来の6×32ビツト
先入れ先出しバツフア(FIFO)は6「ダブルワー
ド」までのビデオデータを一時的に記憶し、このデータ
は一度に1ダブルワードづつ並直列変換回路に転送され
る。この明細書においては、1バイト=8ビツト、1ワ
ード=2バイト及び1ダブルワード(1Dワード)=2
ワードと規格する。従つて1ダブルワードは4バイトす
なわち32ビツトである。ビデオデータはビデオメモリ1
13からFIFO201に一度に1ダブルワードづつコ
ピーされる。従来の充填レベル検出回路202はFIF
O201に結合される。充填レベル検出回路202のF
IFO充填状態出力は、FIFO201の最小充填レベ
ルが3Dワード、5Dワード及び6Dワードであるとき
を示すための3つの個別の出力を有する。
【0013】ビデオシステム101の動作モードは、コ
ンピユータのデータバスからモードレジスタ203内に
ロードされる。モードレジスタ203はアドレスデコー
ド回路204によりデコードされてバス上の独自のアド
レスにおいてアクセスされる。ビデオシステムは、画素
当たり 256色で1024× 768画素の高解像度モードから画
素当たりたつた4色で 320× 200画素の低解像度モード
までの複数の画面解像度モードにより動作することがで
きる。モードレジスタ203は5つのプログラマブルビ
ツトを含む。第1ビツトは英数字モードを示し、第2ビ
ツトは画素当たり8ビツトあることを示す。第3、第4
及び第5ビツトはクロツク周波数を設定するのに使用さ
れ、これをクロツク選択ビツト0、1及び2(CSO、
CS1及びCS2)と呼ぶ。特にクロツク周波数は次表
に従つて設定される。
【表1】
【0014】充填レベル選択回路205は最小のFIF
O充填レベルを選択する。この最小のFIFO充填レベ
ルはビデオメモリ113にアクセスすることをCPU1
02に許可するために必要とされる。最小充填レベルの
この選択はモードレジスタ203にプログラムされてい
るビデオシステムの現在の動作モードに基づく。一般に
高解像度モードには高い最小充填レベル(例えば、6D
ワード)が必要であり、低解像度モードには低い最小充
填レベル(例えば、3Dワード)が必要とされるに過ぎ
ない。FIFOの実際の充填レベルが充填レベル選択回
路205によつて選択された最小充填レベルに達してい
るか又は上回つているとき、この充填レベル選択回路2
05の充填レベルOK出力は活性状態となる。充填レベ
ル選択回路205に関しては図3との関連で詳述する。
最小充填レベルを動作モードの関数として次表に列挙す
る。
【表2】
【0015】メモリサイクルアービタ206はビデオメ
モリの制御をCRTC111及びCPU102間におい
て適切な時間にシフトすることによつて、ビデオメモリ
113へのアクセスを制御する。メモリサイクルアービ
タ206は図4の状態機械を実現するが、これは従来の
アービタの設計である。ビデオメモリ113へのアドレ
スラインの制御は従来のマルチプレクサMUX207に
より提供され、マルチプレクサMUX207はメモリサ
イクルアービタ206からのCRTC/CPU−NOT
出力によつて制御される。このラインが活性状態にある
とき、CRTC111はCRTCポート「C」及びビデ
オメモリボード「V」を経由してビデオメモリ113を
アドレス指定する。CRTC/CPU−NOT出力が活
性状態でないとき、CPU102は中央処理装置ポート
「P」を介してビデオメモリをアドレス指定する。かく
してメモリサイクルアービタ206は充填レベル選択回
路205により選択された最小充填レベルに対するFI
FOの実際のレベル次第でビデオメモリ113へのCP
Uアクセスをイネーブル及びデイスイネーブルする手段
を提供する。さらにメモリサイクルアービタ206は、
CRTC/CPU−NOTラインが非活性状態であると
き、バツフア208にCPUデータを書き込み、かつラ
ツチ回路209からデータを読み取るのに必要なCPU
書込みイネーブル信号及びCPU読取りストローブ信号
を従来の様式で発生させる。かくしてマルチプレクサM
UX207、バツフア208及びラツチ回路209は、
処理装置ポート「P」におけるアドレス及びビデオデー
タをビデオメモリポート「V」に結合する処理装置アク
セス手段を提供する。
【0016】またメモリサイクルアービタ206は、メ
モリサイクル実行コマンドExecute Memor
y Cycle(EMC)commandを従来様式で
発生させる。このメモリサイクル実行コマンドEMC
は、ビデオメモリ113にアクセスするのに必要なロウ
アドレス選択信号、カラムアドレス選択信号及び書込み
イネーブル信号のような他のサイクルのビデオメモリ制
御信号を発生させるようにメモリサイクルジエネレータ
210に指令する。メモリサイクルジエネレータ210
は従来の設計のものであり、メモリサイクルジエネレー
タ210が要求されたメモリサイクルを完了したとき、
メモリサイクルアービタ206に肯定応答(ACK)信
号を返す。
【0017】図3は充填レベル選択回路205の概略を
示す。図示のように充填レベル選択回路205は、AN
Dゲート301〜304、ORゲート305〜306、
NANDゲート307及びNORゲート308を含む。
充填レベル選択回路205は、モードレジスタ203の
5つのビツトの現在の状態に基づいて処理装置ビデオメ
モリアクセスのための最小充填レベルを選択する。OR
ゲート305の出力は、充填レベル検出回路202によ
つて感知された現在のFIFO充填レベルが充填レベル
選択回路205により選択された最小レベルに達してい
るか又は上回つていることを示す充填レベルOK信号で
ある。
【0018】図4はメモリサイクルアービタ206の状
態図である。図4及び図2を組み合わせて参照すれば判
るようにこのメモリサイクルアービタは3つの状態を有
し、FIFOの変化及びCPUがビデオメモリにアクセ
スする現在の必要性に応答して、状態間を移動する。第
1の状態は遊休状態であり、この遊休状態においてアー
ビタは、FIFOが完全に一杯でなくなるか又はCPU
がビデオメモリへのアクセスを必要とするまで待機す
る。第2の状態においてCRTCはビデオメモリ113
へのアクセスを有し、FIFOが一杯になるか又はCP
Uがビデオメモリへのアクセスを必要とし、かつ充填レ
ベルがOK状態となるまでFIFOにビデオデータを転
送する。第3の状態において、CPUはビデオメモリへ
のアクセスを有する。
【0019】
【発明の効果】上述の通り本発明によれば、先入れ先出
しバツフア(FIFO)及びプログラマブル動作モード
を設けることにより、中央処理装置は動作モード次第で
多数の異なるバツフア充填レベルにおいてビデオメモリ
に容易にアクセスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のビデオグラフイツクシステムを
含むコンピユータのブロツク図である。
【図2】図2はビデオメモリインタフエースユニツトの
ブロツク図である。
【図3】図3は充填レベル選択回路のブロツク図であ
る。
【図4】図4はメモリサイクルアービタの動作及び構成
を示す略線図である。
【符号の説明】
100……コンピユータ、101……ビデオシステム、
102……中央処理装置ユニツト(CPU)、103…
…メモリバス、104……入出力バス(I/Oバス)、
105……半導体メモリ、106……キーボード、10
7……位置決め装置、108……ハードデイスクドライ
ブ、109……フロツピーデイスクドライブ、110…
…電源、111……陰極線管コントローラ(CRT
C)、112……メモリインタフエース、113……ビ
デオメモリ、114……並直列変換回路、115……デ
イジタルアナログ変換回路(DAC)、116……ラス
タ走査型表示装置、201……FIFO、202……充
填レベル検出回路、203……モードレジスタ、204
……アドレスデコード回路、205……充填レベル選択
回路、206……メモリサイクルアービタ、207……
マルチプレクサMUX、208……バツフア、209…
…ラツチ回路、210……メモリサイクルジエネレー
タ、301〜304……ANDゲート、305〜306
……ORゲート、307……NANDゲート、308…
…NORゲート。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ビデオメモリポートに結合された入力端を
    有する先入れ先出しバツフア(「FIFO」)と、 上記先入れ先出しバツフア(FIFO)の少なくとも2
    つの充填レベルを検出する、上記先入れ先出しバツフア
    (FIFO)に結合された充填レベル検出手段と、 プログラマブルモードレジスタと、 上記モードレジスタが第1のモードにプログラムされる
    とき第1の最小充填レベルを選択し、かつ上記モードレ
    ジスタが第2のモードにプログラムされるとき第2の最
    小充填レベルを選択する、上記充填レベル検出手段及び
    上記モードレジスタ間に結合された充填レベル選択手段
    と、 処理装置アクセスポートにおけるアドレス及びビデオデ
    ータを上記ビデオメモリポートに結合する、上記処理装
    置アクセスポート及び上記ビデオメモリポート間に結合
    された処理装置アクセス手段と、 上記先入れ先出しバツフア(FIFO)の現在の充填レ
    ベルが上記レベル選択手段により選択された最小充填レ
    ベル以下であるとき上記処理装置アクセス手段をデイス
    イネーブルする手段とを具えることを特徴とするビデオ
    メモリインタフエース。
  2. 【請求項2】さらに、第1の状態、第2の状態及び第3
    の状態を有するアービタを具え、 上記第1の状態においては上記ビデオポートへのアクセ
    スは与えられず、上記第2の状態においては上記ビデオ
    ポートから上記先入れ先出しバツフア(FIFO)にビ
    デオ情報がロードされ、上記第3の状態においては上記
    処理装置ポートから上記ビデオポートにビデオ情報が転
    送されることを特徴とする請求項1に記載のビデオメモ
    リインタフエース。
  3. 【請求項3】ビデオメモリと、 上記ビデオメモリに結合された入力端を有する先入れ先
    出しバツフア(「FIFO」)と、 上記先入れ先出しバツフア(FIFO)の少なくとも2
    つの充填レベルを検出する、上記先入れ先出しバツフア
    (FIFO)に結合された充填レベル検出手段と、 プログラマブルモードレジスタと、 上記モードレジスタが第1のモードにプログラムされる
    とき第1の充填レベルを選択し、かつ上記モードレジス
    タが第2のモードにプログラムされるとき第2の充填レ
    ベルを選択する、上記充填レベル検出手段及び上記モー
    ドレジスタ間に結合されたレベル選択手段と、 処理装置アクセスポートにおけるアドレス及びビデオデ
    ータを上記ビデオメモリに結合する上記処理装置アクセ
    スポート及び上記ビデオメモリ間に結合された処理装置
    アクセス手段と、 上記先入れ先出し(FIFO)の現在の充填レベルが上
    記レベル選択手段により選択された最小充填レベル以下
    であるとき上記処理装置アクセス手段をデイスイネーブ
    ルする手段とを具えることを特徴とするビデオアダプ
    タ。
  4. 【請求項4】さらに、第1の状態、第2の状態及び第3
    の状態を有するアービタを具え、 上記第1の状態においては上記ビデオメモリへのアクセ
    スは与えられず、上記第2の状態においては上記ビデオ
    メモリから上記先入れ先出しバツフア(FIFO)にビ
    デオ情報がロードされ、上記第3の状態においては上記
    処理装置ポートから上記ビデオメモリにビデオ情報が転
    送されることを特徴とする請求項3に記載のビデオアダ
    プタ。
  5. 【請求項5】少なくとも1つの処理装置ユニツトと、 メモリバスを介して上記処理装置ユニツトに結合された
    メモリと、 入出力(I/O)バスを介して上記処理装置ユニツトに
    結合された複数の入出力(「I/O」)装置と、 上記コンピユータに電力を供給する電源と、 上記処理装置ユニツトに結合されたビデオシステムとを
    具え、上記ビデオシステムは、 ビデオメモリと、 上記ビデオメモリに結合された入力端を有する先入れ先
    出しバツフア(「FIFO」)と、 上記先入れ先出しバツフア(FIFO)の少なくとも2
    つの充填レベルを検出する、上記先入れ先出しバツフア
    (FIFO)に結合された充填レベル検出手段と、 プログラマブルモードレジスタと、 上記モードレジスタが第1のモードにプログラムされる
    とき第1の充填レベルを選択し、かつ上記モードレジス
    タが第2のモードにプログラムされるとき第2の充填レ
    ベルを選択する、上記充填レベル検出手段及び上記モー
    ドレジスタ間に結合されたレベル選択手段と、 上記処理装置ユニツトをイネーブルすることにより、ビ
    デオデータを上記ビデオメモリに書き込む、上記処理装
    置ユニツト及び上記ビデオメモリ間に結合された処理装
    置アクセス手段と、 上記先入れ先出しバツフア(FIFO)の現在の充填レ
    ベルが上記レベル選択手段により選択された最小充填レ
    ベル以下であるとき上記処理装置アクセス手段をデイス
    イネーブルする手段とを含むことを特徴とするコンピユ
    ータ。
  6. 【請求項6】さらに、第1の状態、第2の状態及び第3
    の状態を有するアービタを具え、 上記第1の状態においては上記ビデオメモリへのアクセ
    スは与えられず、上記第2の状態においては上記ビデオ
    メモリから上記先入れ先出しバツフア(FIFO)にビ
    デオ情報がロードされ、上記第3の状態においては上記
    処理装置から上記ビデオメモリにビデオ情報が転送され
    ることを特徴とする請求項5に記載のビデオアダプタ。
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