NO832311L - Prosessor og fremgangsmaate for frembringelse av rasterbilde - Google Patents

Abstract

asterbildeprosessor og fremgangsmåte for å generere binære rasteravsøkninger fra symbolske inngangskommandoer. Prosessoren er spesielt egnet for anvendelse ved et datamaskindrevet laserinngraveringssystem slik som en laserplatefremstiller, en kunstverk- eller ornamentgenerator for trykte kretser eller en intelligent kopierer. Beskrevne data for tegnene som utgjør et utgangsbilde blir generert av en datamaskin og lagret i en tegnhukommelse og symbolske inngangskommandoer som peker på stedet for den beskrivende dataen i tegnhukommelsen blir generert. av datamaskinen og lagret på en linje for linjebasis. Når utgangsstrålen avsøker utgangsmediumet blir den beskrivende dataen for hvert suksessive tegn som skal bli avbildet gjenvunnet fra tegnhukommelsen og behandlet for å tilveiebringe serieutgangsdata for modulering av utgangsstrålen.

Description

Oppfinnelsen angår generelt frembringelse av rasterbilder

og nærmere bestemt en prosessor og fremgangsmåte for å generere binærrasterhuder fra inngangskommandoer med symboler.

I den senere tid har datamaskiner blitt anvendt med laser-inngraveringsutstyr ved forskjellige anvendelser:innbefattende produksjon av trykte plater, fremstilling av trykte kretskort og opptegning og overføring av bilder. US-patent nr. 4.240.119 beskriver f.eks. datamaskindrevet laserinngraveringssystem som spesielt er egnet for fremstilling av trykte plater, mens US-søknad nr. 42.133 inngitt mai 24,

19 79 beskriver et laserinngraveringssystem for frembringelse av kunstverk på trykte kretskort og US-patent nr. 4.081.842

et faksimilesystem for overføring av reproduksjoner av dokumenter. Ved hvert av disse systemene avsøker en laserstråle utgangsmediumet på en rastermåte og blir modulert i samsvar med binær data avgrenset for bildet som skal bli produsert. For å tilveiebringe data i riktig sekvens for modulering av strålen er en seirebitstrøm nødvendig og ved datamaskindrivsystemene utgjør bitstrømkravet et problem ved at de ved slike systemer anvendte datamaskiner ikke kan tilveiebringe data ved en høy nok hastighet for det øvrige systemet.

Det er et generelt formål ved oppfinnelsen å tilveiebringe

en ny og forbedret prosessor og fremgangsmåte for å generere serieutgangsdata fra inngangskommandoer med symboler.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en prosessor og fremgangsmåte av ovenfor nevnte art som er spesielt egnet for anvendelse ved et laserinngraveringssystem slik som en laserplate"fremstiller og kunstverkgenerator for trykte kretskort eller en intelligent kopierer, dvs. en kopierer drevet av en datamaskin.

Disse og andre formål blir tilveiebrakt i samsvar med oppfinnelsen ved å laste beskrivende data for alle tegnene som skal bli avbildet i en gruppe av avsøkningslinjer i en tegne- hukommelse og lasting av symbolske inngangskommandoer for tegnene som skal bli avbildet ved hver suksessiv avsøknings-linje inn i et tegnlager. Inngangskommandoer definerer x-og y-stillingene til hver av tegnene i utgangsbudet så vel som adressen til den beskrevne dataen for tegnene i tegnhukommelsen. Når inngangskommandodataen for en gitt avsøk-ningslinje har blitt fullstendig assemblert i tegnlageret blir den overført til en tegnbuffer og tegnlageret er fritt for å assemblé inngangskommandodata for en annen linje.

Når strålen avsøker over utgangsmediumet blir beskrevne

data utpekt av dataen i tegnbufferen gjenvunnet fra tegnhukommelsen og omformet til et serieformat for modulasjon på strålen. Ved en foretrukket utførelsesform blir beskrevne data lagret i en komprimert kjørelengde omkodede format og dekomprimert for å tilveiebringe en serieutgangs-bitstrøm.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et blokkdiagram av en utførelsesform av

en rasterbildeprosessor ifølge foreliggende oppfin-nelse. Fig. 2 viser en diagrammessig illustrasjon av beskrevne data for tegn kodet i en kjørelengdekodet format for lagring i tegnhukommelsen ved utførelsesformen på fig. 1. Fig. 3 viser skjematisk de symbolske inngangskommandoer

anvendt ved utførelsesformen på fig. 1.

Fig. 4 og 5 viser flytdiagrammer over driften av bildeprosessoren på fig. 1.

På fig. 1 er rasterbildeprosessoren vist i forbindelse med datamaskinen 11 og et laserinngraveringssystem 12. Datamaskinen kan være enhver egnet digital datamaskin slik som en av PDP-11 familien av minidatamaskiner fremstilt av "Digital Equipment Corporation" og er forsynt med vanlig perifere anordninger slik som en inngangsterminal og et magnetisk lagerdisksystem.

Laserinngraveringssystemet kan f.eks. være en laserplatefremstiller av den typen beskrevet nærmere i US-patent nr. 4.240.119 og andre patenter henholdsvis søknader henvist til der. Dette systemet innbefatter innretning for frembringelse av en leselaserstråle som kan avsøke inngangs-kopi på rastermåte for å tilveiebringe signaler som re-presenterer kopien, innretning for å generere en skrive-laserstråle som avsøker et utgangsmedium på rastermåte,

og innretning for å modulere skrivestrålen i samsvar med inngangskopisignalene for å danne et bilde av kopien på utgangsmediumet.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet med spesiell henvisning til et laserplatefremstillingssystem hvor symbolske inngangskommandoer er typesettekommandoer og utgangsbildet er sammensatt stort sett av alfanummeriske tegn kan oppfinnelsen også anvendes ved andre systemer og tegn slik som trykte kretskunstverk, lineærartikler og logotyper. Det skal så-ledes bemerkes at uttrykket "tegn" som anvendt her ikke er begrenset til alfanummeriske tegn eller vanlige skrive-symboler, med innbefatter enhver type ornament eller kunstverk eller informasjoner som kan bli innbefattet i utgangsbildet. Beskrevne data for slike kunstverk eller ornamenter eller informasjoner kan bli generert f.eks. ved å avsøke den-samme med lesestrålen til platefremstilleren og omforming av de resulterende signalene til den ønskede digitale formaten.

Billedprosessoren innbefatter en datainngangsbuss 16 og en datautgangsbuss 17. Data blir overført til inngangsbussen fra bussysternet av datamaskinen 11 ved hjelp av en kombinert sender-mottager 18 og en inngangssperre 19 og data blir overført fra utgangsbussen 17 til datamaskinbussystemet ved hjelp av en utgangssperre 21 og kombinert sender-mottager 18. Adressesignaler fra datamaskinbussystemet blir levert til inngangsbussen 16 ved hjelp av en mottager 22, en dekoder 23 og en buffer 24. En styrer 24 overfører styresignaler mellom bussystemet til datamaskinen og bildeprosessoren.

En tegnhukommelse 28 er anordnet for lagring av beskrevne data for tegnene som utgjør bildet som skal bli dannet og en adresseteller 29 som er tilknyttet hukommelsen.

Som beskrevet nærmere senere blir beskrevne data generert

av datamaskinen og lastet inn i tegnhukommelsen.

Som vist på fig. 2 blir den beskrevne dataen for tegnene komprimert og lagret i en kjørelengdeomkodet format i tegnhukommelsen. Dataen ér organisert i 16-bits ord som består av to kjørelengdebiter (biter 0-5,cg...,6-ll) , en farvebit (bit 12), en modusbit (bit 13) og to oppkodede biter (biter 14-15).Bitene 0-11 definerer lengden på kjøringen (forløpet) som skal bli avbildet i farve (sort/- hvit) spesifisert med farvebiten 12. Lastbiten 13 angir om bildebitene definert av bitene 0-11 skal bli behandlet som et enkelt forløp eller to separate forløp. Dersom modusbiten er 0 blir héle bitforløpet beskrevet med bitene 0-11 avbildet med farven spesifisert med farvebiten. Dersom modusbiten er 1 blir bitene 0-11 behandlet som to separate ord med ordet definert av bitene 0-15 som er avbildet med farven bestemt av farvebiten og med ordet definert av bitene 6-11 som er avbildet med motsatt farve.

Op-kodebitene 14, 15 forteller dekompressoren hvorledes

den skal tolke RLC-koden som følger i samsvar med følgende tabell:

Et tegnlager 31 er anordnet for å lagre symboliske inngangskommandoer for tegn som skal bli avbildet i en gitt avsøk-ningslinje og en adresseteller 32 er tilknyttet dette - lageret. De symbolske inngangskommandoer blir generert av datamaskinen og lastet i tegnlageret. Som vist på fig. 3 består den symbolske koden for hvert tegn av fire 16-bits ord. Bitene 0-14 til det første ordet definerer x-stillingen til tegnet i utgangsbildet og biten 15 angir om tegnet er gyldig, dvs.

om det allerede har blitt avbildet. Det andre ordet peker mot startadressen til tegnbeskrivelsen i tegnhukommelsen 28, det tredje ordet er ikke anvendt og det fjerde ordet inneholder en gjentagelseskode for vertikal redundanse-kompresjon.

Når den symbolske dataen for en gitt avsøkningslinje har

blitt fullstendig assemblert i tegnlageret blir den overført til en tegnbuffer 36 og tegnlageret er så fritt for å

begynne assembleringen av data for en annen linje.

En bufferstyring 37 er tilknyttet bufferen 36.

En dekomprimerer 41 er anordnet for å omforme kjørelengde-omkodet data fra tegnhukommelsen 28 til en seriebitstrøm-format og denne serieutførte dataen blir lagret i en dual-linjebuffer for tilførsel til modulatoren for skrivestrålen til platefremstilleren. En adresseteller 43 er tilknyttet dekomprimereren 41 og linjebufferen 42.

En sentral behandlingsenhet (CPU) 46 styrer operasjonen av prosessoren. CPU'en innbefatter en aritmetrisk og logisk enhet (ALU) 47 og et skrivbart styrelager (WCS) 48 i hvilke mikroinstruksjoner for ALU er lagret. Sekvensen i hvilken mikroinstruksjoner blir utøvd blir styrt av en mikropro-gramsekvenser 4 9 som mottar inngangssignaler over en multi-plekser 51. Instruksjoner ført ut fra WCS er lagret i et rørledningsregister 52 slik at en instruksjon kan bli utført mens den neste blir oppfanget. Dette tillater en hurtig instruksjonstid på 126 nanosekunder. Ved den foretrukne utførelsesformen er CPU sammensatt av LSI-bipolare bitskive-komponenter fra "Advanced Micro Devices" 2900 mikrodata-maskinfamilien, som er fordelaktig med hensyn til hastighet og komponenttilgjengelighet.

Bildeprosessoren er grensesnittforbundet direkte med-buss-systemet til verksdatamaskinen 11 og når prosessoren er i "LOAD"-modusen kan WCS bli lastet ved overføring av mikro-instruks joner fra verksdatamaskinen. Når prosessoren er i "RUN"-modusen utfører den mikroinstruksjoner og har evnen av å kunne lese direkte fra hukommelsen til verksdatamaskinen via ikke-prosessorspørsmål.. WCS-utgangsregisterne 56-58 tillater at innholdet til WCS 48 blir lest inn i verksdatamaskinen i "LOAD"-modusen for kontroll.

Drift og anvendelse av bildeprosessoren og metoden der ifølge oppfinnelsen kan best bli beskrevet med henvisning til flyt-diagrammene på fig. 4-5. Før avbildningen begynner nedlaster datamaskinen 11 tegnbeskrivelsen for hver tegn i utgangsbudet til tegnhukommelsen 28 og startadressen for dataen for hvert tegn i tegnhukommelsen blir ført tilbake til data-

maskinen.

Når beskrevne data for alle tegnene i bildet har blitt over-ført blir symbolske inngangskommandoer for tegnkodene for alle tegnene som har en felles y-adresse lastet inn i tegnlageret 31. y-adressen blir også overført og når all data for en gitt linje skal bli overført blir en flaggbit innstilt. Ved dette punktet kan bildeprosessoren begynne behandlingen.

Prosessoren er synkronisert med avsøkningen av utgangsstrålen og når y-avsøkningslinjetelleren passer med tegnkode-y-adressen blir data fra tegnlageret overført til tegnbufferen 36. Ved dette tidspunktet kan datamaskinen begynne assemblingen av inngangskommandoene ellér tegnkodene for den neste avsøkningslinjen i tegnlageret.

CPU 46 avsøker tegnbufferen for gyldige tegnkoder. Når en

er funnet stopper CPU-avsøkningen og henter det første ordet med tegnbeskrivelse som er blitt pekt ut av tegnkoden. Dekompressoren 41 dekomprimerer denne dataen og anbringer den i avsøkningslinjebufferen 42. Adressen for dataen i av-, søkningslinjebufferen tilsvarer x-posisjonsadressen til tegnet som blir dekomprimert. Når.all data for den delen av et tegn som skal bli avbildet i en gitt avsøkningslinje har blitt dekomprimert begynner CPU'en avsøkningen av tegn-buf feren for den neste gyldige tegnkoden. Når den delen av et tegn i en gitt avsøkningslinje har blitt fullstendig avbildet blir den gyldige databiten for det tegnet slettet og delen.av tegnbufferen hvor tegnet er lagret er tilgjengelig for en ny tegnkode.

Denne prosessen fortsetter inntil slutten av dataen i tegn-buf feren er nådd. Ved dette øyeblikket venter prosessoren inntil neste avsøkningslinje begynner å prosessoren gjentas. Ved egnet tidspunkt blir avsøkningslinjedata som har blitt lastet inn i avsøkningslinjebufferen ført til laserinngraveringssystemet og utgangsstrålen blir modulert tilsvarende. Datamaskinen laster i mellomtiden den neste linjen med tegn-

koder inn i tegnlageret 31.

For vertikal redundans blir antall biter definert av kjøre-lengdekoden til den beskrivende dataen overført til gjen-tagelseskoden i tegnbufferen 36 og dette antallet blir de-krementert for hver suksessive avsøkningslinje.

Bildeprosessoren og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har et antall viktige trekk og fordeler. De tillater frembringelse av binær rasteravsøkning fra symbolske inngangskommandoer og de genererer serieutgangsdata på en effektivere måte enn datamaskiner tidligere kunne. Mens prosessoren og metoden blir beskrevet med spesiell henvisning til et laserinngraveringssystem kan det naturligvis anvendes ved andre innret-ninger hvor en seriebitstrøm er nødvendig.

Ut fra ovenfor nevnte er det klart at en ny og forbedret rasterbildeprosessor og fremgangsmåte har blitt tilveiebrakt. Mens kun visse foretrukne utførelsesformer har blitt beskrevet detaljert skal det bemerkes at for fagmannen på området vil visse endringer og modifikasjoner kunne bli utført uten å avvike fra oppfinnelsens ramme som definert i følgende krav.

Claims (15)

1. Anordning ved rasterbildeprosessor for generering av serieutgangsdata fra symbolske inngangskommandoer for anvendelse ved dannelse av et bilde på et utgangsmedium av-søkt på rastermåten ved hjelp av en stråle modulert i samsvar med nevnte data, karakterisert ved en tegnhukommelse for lagring av beskrevne data for flere tegn som skal bli avbildet i en gruppe av avsøkningslinjer, et tegnlager for lagring av symbolske inngangskommandoer for tegn som skal bli avbildet i en gitt avsøkningslinje, idet hver av kommandoene innbefatter data som angir stillingen til et tegn i utgangsbildet og adressen til den beskrevne dataen for tegnet i tegnhukommelsen, en'tegnbuffer, innretning for overføring av inngangskommandodata for en avsø k-ningslinje fra tegnlageret til tegnbufferen og innretning som reagerer på stillingen til strålen i avsøkningslinjen og på dataen i tegnbufferen for å gjenvinne beskrevne data fra tegnhukommelsen for hver suksessivt tegn i avsø knings-linjen og for å tilveiebringe serieutgangsdata for linjen.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den beskrevne dataen for tegnene er lagret i et komprimert format i tegnhukommelsen og ved innretning for gjenvinnelse av beskrevne data og tilveiebringelse av serieutgangsdata innbefattende en dekompressor for omforming av data fra komprimert format til en seriebitstrøm.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den beskrevne dataen er omkodet i et kjørelengde-kodet format.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utgangsmediumet er en trykt plate og at de symbolske inngangskommandoene er typesetterkommandoer.

5. Fremgangsmåte ved generering av serieutgangsdata fra symbolske inngangskoder for anvendelse ved dannelse av et bilde på et utgangsmedium avsøkt på rastermåten ved hjelp av en stråle modulert i samsvar med nevnte data, karakterisert ved lagring av beskrevne data i en tegnhukommelse for at flere tegn skal bli avbildet i en gruppe med avsø kningslinjer, lagring av de symbolske inngangskommandoene for tegnene som skal bli avbildet i en gitt avsøkningslinje ved et tegnlager, idet hver av komman-doen innbefatter data som angir posisjonen til tegnet i utgangsbildet og adressen til den beskrevne dataen for tegnet i tegnhukommelsen, overføring av inngangskommandodata for en avsøkningslinje fra tegnlageret til en tegnbuffer, gjenvinnelse av den beskrevne dataen for tegnhukommelsen for hver suksessivt tegn i hver avsøkningslinje i samsvar med posisjonen til strålen i avsøkningslinjen og dataen i tegnbufferen og behandling av dataen gjenvunnet fra tegnhukommelsen for å tilveiebringe serieutgangsdata.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at beskrevne data lagres i tegnhukommelsen i et komprimert format og at dataen gjenvunnet fra tegnhukommelsen omformes til en seriebitstrø m for utgangsdataen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved ^at beskrevne data omkodes til et kjøre-lengdekodet format.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at utgangsmediumet er en trykt plate og at serieinngangskommandoene er typesettekommandoer.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved • ~at beskrevne data for tegnene genereres og lastes inn i tegnhukommelsen ved hjelp av en datamaskin.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at de symbolske inngangskommandodatåene genereres og lastes inn i tegnlageret ved hjelp av en datamaskin.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den symbolske inngangsdataen for en avsø kningslinje lastes irin i tegnlageret mens data for en tidligere avsøkningslinje behandles.

12. Anordning ved et laserinngraveringssystem for dannelse av et bilde på et utgangsmedium avsøkt langs suksessive linjer på rastermåten ved hjelp av en laserstråle karakterisert ved en tegnhukommelse, et tegnlager, datamaskin for generering av beskrevne data for tegnet som skal bli innbefattet i bildet og symbolske inngangskommandoer for tegnene i en gitt linje av bildet innretning for å laste beskrevne data inn i tegnhukommelsen og symbolske inngangskommandoer inn i tegnlageret, idet hver av inngangskommandoene innbefatter data som definerer posisjonen til et tegn i utgangsbildet og adressen for den beskrevne dataen for tegnet i tegnhukommelsen, en tegnbuffer, innretning for overføring av inngangskommandodata på en avsøkningslinje fra tegnlageret til tegnbufferen, innretning som reagerer på posisjonen til strålen i avsø knings-linjen og dataen i tegnbufferen for å gjenvinne data fra. tegnhukommelsen for hvert suksessive tegn i avsøkningslinjen og for å tilveiebringe serieutgangsdata for linjen og innretning for å modulere laserstrålen i samsvar med serieutgangsdata når den avsøkte er på tvers av utgangsmediumet.

13. System ifølge krav 12, karakterisert ved at data for tegnene er lagret i et komprimert format i tegnhukommelsen og innretning for gjenvinnelse av den beskrevne data og tilveiebringelse av serieutgangsdata innbefattende en dekompressor for omforming av data fra komprimert format.til en seriebitstrøm.

14. System ifølge krav 13, karakterisert ved at den beskrevne dataen er omkodet i et kjørelengde-kodet format.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakteri sert ved at utgangsmediumet er en skriveplate og at de symbolske inngangskommandoene er typesettekommandoer.