PL169117B1

PL169117B1 - Method of and system for transmitting image data from an image data source to one or many receivers

Info

Publication number: PL169117B1
Application number: PL92302076A
Authority: PL
Inventors: Sung M Choi; Leon Lumelsky; Alan W Peevers; John Louis Pittas
Original assignee: Ibm; International Business Machines Corp
Priority date: 1991-07-22
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1996-06-28
Also published as: US5296936A; EP0595828B1; HU9400175D0; CZ2894A3; MX9204299A; JPH05257844A; SK6694A3; DE69210243D1; HUT67196A; RU2120138C1; JPH0680502B2; EP0595828A1; DE69210243T2; WO1993002423A1; CA2067471C; CA2067471A1

Abstract

1. Sposób transmisji danych obrazu ze zródla danych obrazu do jednego lub wielu odbiorników, polaczonych zgodnie z topologia lancucha poprzez równolegla szyne komunikacyjna, w którym po- szczególne odbiorniki, kazdy z portem odbiorczym do odbioru sygna- lów z równoleglej szyny komunikacyjnej i portem wyjsciowym do dostarczania sygnalów do portu odbiorczego nastepnego odbiornika, podlacza sie do równoleglej szyny komunikacyjnej, przy czym dane obrazu transmituje sie w postaci bloków od jednego do N, gdzie N przyjmuje wartosc co najmniej 2, zas co najmniej jeden z odbiorników jest w stanie zapamietac w swoim buforze wiecej niz jeden blok, znam ienny tym, ze sugeruje sie, z kazdego odbiornika, od jednego do co najmniej N wewnetrznych sygnalów GOTOW OSCI przy czym liczba wewnetrznych sygnalów GOTOWOSCI jest funkcja liczby bloków, które odbiornik jest w stanie zapamietac w buforze, po czym zapamietuje sie w odbiorniku od jednego do co najmniej N wygene- rowanych wewnetrznych sygnalów GOTOWOSCI oraz ustala sie czy, jesli istnieje odbiornik zlokalizowany na równoleglej szynie komuni- kacyjnej zgodnie z przyjetym kierunkiem przeplywu danych, to wyge- nerowal on najmniej jeden zewnetrzny sygnal GOTOWOSC wskazujacy, ze odbiornik ten jest gotowy do odbierania danych, przy czym jezeli brak jest odbiornika, zlokalizowanego na równoleglej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjetym kierunkiem przeplywu danych, to generuje sie zewnetrzny sygnal GOTOWOSC odpowiednio dla kazdego z zapa- mietanych wewnetrznych sygnalów GOTOWOSCI i przesyla sie ten sygnal do odbiornika zlokalizowanego na równoleglej szynie komu- nikacyjnej w kierunku przeciwnym do przyjetego lub jezeli takiego odbiornika nie ma, to przesyla sie wygenerowany zewnetrzny lub zewnetrzne sygnaly GOTOWOSCI do zródla danych obrazu, naste- pnie jezeli odbiornik zlokalizowany na równoleglej szynie komu- nikacyjnej zgodnie z przyjetym kierunkiem przeplywu danych nie wygenerowal zadnego zewnetrznego sygnalu GOTOW OSC to oczekuje sie do chwili wygenerowania co najm niej jednego zew - netrznego sygnalu GOTOW OSC · · · F IG . I PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ transmisji danych obrazu ze źródła danych obrazu do jednego lub wielu odbiorników.

Wytwarzany przez pojedynczy komputer obraz o średniej rozdzielczości, naprzykiad 1024 na 1024 elementów obrazu (pikseli), z których każdy posiada osiem bitów dla koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego, wymaga w przybliżeniu trzech milionów bajtów (3MB) dla danych obrazu. Przesyłanie takiego dużego pliku danych pomiędzy procesorami danych, takimi jak stacje robocze, stanowi znaczne obciążenie znanych, szybkich układów szeregowych. Ponadto realizacja poddanych animacji sekwencji obrazu, które mogą wymagać zastosowania aktualizacji obrazu w czasie rzeczywistym równym 30 ramek na sekundę lub więcej, jest niemożliwa do osiągnięcia przy wykorzystaniu interfejsów szeregowych.

Wobec tego jest pożądane zastosowanie interfejsów równoległych tak, żeby zwiększyć szerokość pasma szyny komunikacyjnej. Technika interfejsów równoległych jest opisana w wykazie zatytułowanym Specyfikacja protokołu mechanicznego, elektrycznego i sygnalizacji interfejsu równoległego o dużej wydajności (HPPI-PH) zawartym w projekcie wstępnym Amerykańskiego Standardu Państwowego dla Systemów Informacyjnych, 1 listopad 1989, Χ3Τ9/88-127, Χ3Τ9.3/88-032, Przeg. 6.9. Interfejs według tej specyfikacji zapewnia przesyłanie 100M bajtów/sekundę przy użyciu 32-bitowego portu lub 200M bajtów/sekundę, jeżeli jest użyty 64-bitowy port. Ta szczególna technika interfejsowa jest więc atrakcyjna zwłaszcza przy użyciu jej przy przesyłaniu na przykład animacji obrazu cyfrowego pomiędzy stacjami roboczymi.

Jednak interfejs HPPI jest interfejsem simpleksowym pomiędzy komputerami dużymi lub pomiędzy komputerem dużym i szybkim systemem pamięci dyskowej. Odległość pomiędzy węzłami łączności jest ograniczona do 25 metrów i nie są realizowane połączenia pomiędzy węzłami wielokrotnymi tak, żeby zapewnić transmisję całego pasma wizyjnego lub transmisję grupową w sieci informatycznej.

Istotą sposobu transmisji danych obrazu ze źródła danych obrazu do jednego lub wielu odbiorników, według wynalazku, połączonych zgodnie z topologią łańcucha poprzez równoległą szynę komunikacyjną, w którym poszczególne odbiorniki, każdy z portem odbiorczym do odbioru sygnałów z równoległej szyny komunikacyjnej i portem wyjściowym do dostarczania sygnałów do portu odbiorczego następnego odbiornika, podłącza się do równoległej szyny komunikacyjnej, przy czym dane obrazu transmituje się w postaci bloków od jednego do N, gdzie N przyjmuje wartość co najmniej 2, zaś co najmniej jeden z odbiorników jest w stanie zapamiętać w swoim buforze więcej niż jeden blok, jest to, że generuje się, z każdego odbiornika, od jednego do co najmniej N wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI, przy czym liczba wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI jest funkcją liczby bloków, które odbiornik jest w stanie zapamiętać w buforze, po czym zapamiętuje się w odbiorniku od jednego do co najmniej N wygenerowanych wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI oraz ustala się czy, jeśli istnieje odbiornik zlokalizowany na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, to wygenerował on najmniej jeden zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ wskazujący, że odbiornik ten jest gotowy do odbierania danych, przy czym jeżeli brak jest

169 117 odbiornika, zlokalizowanego na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, to generuje się zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ, odpowiednio dla każdego z zapamiętanych wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI, i przesyła się ten sygnał do odbiornika zlokalizowanego na równoległej szynie komunikacyjnej w kierunku przeciwnym do przyjętego lub jeżeli takiego odbiornika nie ma, to przesyła się wygenerowany zewnętrzny lub zewnętrzne sygnały GOTOWOŚCI do źródła danych obrazu, następnie jeżeli odbiornik zlokalizowany na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych nie wygenerował żadnego zewnętrznego sygnału GOTOWOŚĆ Jo oczekuje się do chwili wygenerowania co najmniej jednego zewnętrznego sygnału GOTOWOŚĆ, przez ten odbiornik, oraz kolejno jeżeli odbiornik zlokalizowany na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych wygenerował co najmniej jeden zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ, to odbiera się i zapamiętuje zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ oraz generuje się zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ dla każdego zapamiętanego wewnętrznego sygnału GOTOWOŚĆ odpowiadającego zapamiętanemu zewnętrznemu sygnałowi GOTOWOŚĆ i przesyła się co najmniej jeden zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ do odbiornika zlokalizowanego na równoległej szynie komunikacyjnej w kierunku przeciwnym do przyjętego, w przypadku, gdy taki odbiornik istnieje, lub jeżeli nie, to przesyła się co najmniej jeden wygenerowany zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ do źródła danych obrazu.

W trakcie odbierania źródło danych obrazu zewnętrznego lub zewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI transmituje się dane obrazu do równoległej szyny komunikacyjnej, adresuje się jeden lub wiele odbiorników i odbiera się, przez każdy z zaadresowanych odbiorników, transmitowane dane obrazu z równoległej szyny komunikacyjnej. Z kolei w trakcie transmisji danych obrazu przesyła się grupy danych złożonych ze słów danych, przy czym co najmniej jedno ze słów określających słowo adresowe złożone jest z przyjętej liczby bitów, a poszczególne bity takiego słowa, gdy są wysterowane, identyfikują jeden z odbiorników, zaś w trakcie odbierania transmitowanych danych obrazu ustala się, czy jeden ze specyficznych bitów, wskazywany przez zapamiętany specyfikator bitu adresowego, jest wysterowany i, jeżeli tak, generuje się sygnał wskazujący, że odbiornik jest zaadresowany.

Korzystne jest gdy odbiera się, zgodnie z wynalazkiem inny zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ przez źródło danych obrazu i transmituje się dane obrazu do równoległej szyny komunikacyjnej, przy czym dane obrazu transmitowane w postaci grupy obejmują ustaloną liczbę słów danych, z których każda określa cechy co najmniej jednego piksela obrazu. Każde ze słów danych, stanowiących grupę danych, składa się z 32 bitów, przy czym cechy piksela obrazu dotyczące kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego określa się przez 24 bity. Z kolei cechę piksela obrazu, wykorzystywaną do miksowania określonego piksela z innym pikselem, określa się na podstawie pozostałych bitów każdego ze słów danych stanowiących grupę.

Dalsze korzyści z wynalazku uzyskuje się, gdy w trakcie odbierania transmitowanych danych obrazu z równoległej szyny komunikacyjnej, zapamiętuje się dane w buforze typu FIFO, w trakcie adresowania jednego z odbiorników ustala się, czyjego pamięć przeznaczona na dane posiada wystarczającą ilość wolnego obszaru do zapamiętania grupy danych, przy czym grupa zawiera wcześniej określoną liczbę słów danych, oraz ustala się liczbę określającą długość grupy słów na 256, zaś w trakcie transmisji danych obrazu przesyła niezbędną liczbę słów danych, określających rozmiar i położenie okna zobrazowania.

Istotą układu transmisji danych obrazu ze źródła danych obrazu do jednego lub wielu odbiorników, zbudowanego według wynalazku ze źródła danych obrazu w postaci pakietu obejmującego do N bloków danych, przy czym N przyjmuje wartość co najmniej 2, odbiorników, z których co najmniej jeden jest w stanie zapamiętać w buforze więcej niż jeden blok, oraz równoległej szyny komunikacyjnej łączącej razem, zgodnie z topologią łańcucha, urządzenie generujące dane obrazu i odbiorniki do transmisji danych obrazu od źródła danych obrazu, w kierunku zgodnym z ich przepływem do równoległej szyny komunikacyjnej i każdy z nich zawiera port odbiorczy dołączony do równoległej szyny odbiorczej oraz port wyjściowy dołączony do portu odbiorczego następnego odbiornika, jest to, że każdy z odbiorników zawiera układ generowania i pamiętania wskazania o zdolności odbioru z N bloków danych ze źródła, układ odbierania i pamiętania wskazania o możliwości odbioru przez odbiorniki, zlokalizowane

169 117 zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, do N bloków danych ze źródła, i układy wykrywające obecność wygenerowanego i pamiętanego wskazania o zdolności odbioru źródła co najmniej jednego bloku danych, a także wykrywające obecność odebranego i pamiętanego wskazania pochodzącego z odbiorników, zlokalizowanych zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, o zdolności odbioru co najmniej jednego bloku danych ze źródła, do transmisji w kierunku przeciwnym do przyjętego, w stronę źródła, do Y sygnałów wskazujących na zdolność odbioru do Y bloków danych ze źródła, przy czym Y jest równe mniejszemu wskazaniu z wygenerowanego i pamiętanego lub odebranego i pamiętanego oraz jest równe N, gdy oba wskazania wygenerowane i pamiętane lub odebrane i pamiętane są równe N.

Korzystne jest, jeżeli zgodnie z wynalazkiem źródło danych obrazu zawiera nadajnik równoległej szyny komunikacyjnej, zaś nadajnik zawiera połączone operacyjnie układ wysterowania sygnału ŻĄDANIE w równoległej szynie komunikacyjnej, układ odbierania sygnału POŁĄCZENIE z równoległej szyny komunikacyjnej, układ wysterowania sygnału PAKIET w równoległej szynie komunikacyjnej oraz układ transmisji słów danych w postaci grup słów danych podczas wysterowania sygnału PAKIET.

Korzystne jest także, gdy każdy z odbiorników zawiera układ ustalania, czy informacja zawarta w pierwszej z kolejnych grup danych określa dany odbiornik jako ten, który ma odbierać inne grupy, oraz zawiera układ pierwszej kolejki, do pamiętania wygenerowanego wskazania o zdolności odbioru danych ze źródła, i układ drugiej kolejki, do pamiętania odebranego sygnału wskazującego zdolność odbioru danych ze źródła przez odbiorniki zlokalizowane zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych. Następnie układ transmisyjny zawiera układ generowania sygnału wskazującego zdolność odbierania danych ze źródła, przy czym układ generowania uwzględnia zawartość układu pierwszej kolejki i układu drugiej kolejki, gdy pamięta on wskazania do generowania sygnału.

Ponadto jest korzystne, gdy zgodnie z wynalazkiem układ do generowania wskazania o zdolności odbioru danych ze źródła zawiera układ do generowania wskazania, jeśli odbiorniki zostały wcześniej zaadresowane przez źródło i jeśli układy pamiętania danych mają wystarczającą pojemność do ich pamiętania.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia szybkie przesyłanie, poprzez równoległą szynę komunikacyjną, danych obrazu z urządzenia generującego dane obrazu do jednego lub wielu odbiorników stanowiących stacje robocze. Ponadto rozwiązanie według wynalazku zapewnia przesyłanie sygnałów sterowania równoległą szyną komunikacyjną do urządzenia generującego dane obrazu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu transmisji danych obrazu według jednego wykonania wynalazku, fig. 2 - schemat blokowy układu transmisji danych obrazu według drugiego wykonania wynalazku, fig. 3A - wykres czasowy ilustrujący synchronicznie przesyłanie trzech zespołów danych ze źródła danych obrazu do odbiornika, fig. 3B - zalecany format danych pakietu do przesyłania danych obrazu, fig. 4 - szczegóły zespołu danych Nagłówka Obrazu z fig. 3B, fig. 5 - schemat blokowy portu wyjściowego stacji roboczej dla sprzęgania z równoległą szyną komunikacyjną z fig. 1, fig. 6 - schemat blokowy obwodu Kolejki Gotowości z fig. 5, fig. 7 - schemat blokowy Wzmacniaka HPPI użytego dla zwiększenia odległości okablowania pomiędzy portami HPPI ponad określoną odległość, fig. 8 - sieć działań pokazującą oddziaływanie wzajemne pomiędzy procesorem specjalistycznym i stacjami roboczymi przy przesyłaniu danych obrazu i fig. 9 - sieć działań pokazującą działanie obwodu Kolejki Gotowości stacji roboczej.

Figura 1 przedstawia układ transmisji 10 danych obrazu według wynalazku. Układ 10 wykorzystuje równoległą szynę komunikacyjną 11, która odpowiada specyfikacji HPPI jako fizyczny kanał komunikacyjny, znany także jako układ łańcuchowy HpPi. Specjalistyczny procesor 12, który jest źródłem danych obrazu, zawiera zarówno odbiornik HPPI 14a jak i nadajnik HPPI 16a. Do szyny komunikacyjnej 11 jest dołączonych wiele stacji roboczych 18, czyli odbiorników. Każda stacja robocza 18 zwykle posiada lub steruje buforem ramki (FR) 18a i wyświetlaczem 18b dla wizualizacji danych obrazu wytwarzanych przez specjalistyczny procesor 12 danych. Każda stacja robocza 18 posiada również odbiornik HPPI 14b, lecz nie jest

169 117 wymagane wykonanie nadajnika HPPI. Zamiast tego każda stacja robocza 18 jest wyposażona w port wyjściowy HPPI 20. Stacje robocze 18 są połączone razem tak, że port odbiorczy 14b każdej jest zasilany przez dane i sygnały sterujące z niezgodnego z przebiegiem nadajnika HPPI 16a procesora specjalistycznego 12 lub niezgodnego z przebiegiem portu wyjściowego 20 stacji roboczej 18. Sygnały uzdatniania, wytwarzane przez każdy z portów wyjściowych 20 stacji roboczych 18, są kierowane niezgodnie z przebiegiem do procesora specjalistycznego 12 lub do niezgodnego z przebiegiem portu wyjściowego HPPI 20 stacji roboczej 18, zależnie od położenia fizycznego stacji roboczej na szynie komunikacyjnej 11. Figura 1 przedstawia także opcjonalne połączenie 22 sprzężenia zwrotnego pomiędzy ostatnią stacją roboczą, oznaczoną 18l, i procesorem specjalistycznym 12. Połączenie 22 sprzężenia zwrotnego HPPI zapewnia środki do realizacji diagnostyki i badania układu transmisji przez umożliwienie przesyłania przez procesor specjalistyczny 12 komunikatu do stacji roboczych 18 i odbioru z nich informacji. Układ transmisji 10 w obecnym wykonaniu łączy 32 stacje robocze 18, każdą umieszczoną maksymalnie 25 metrów od innej. Te odległości można zwiększyć przy użyciu Wzmacniaków 24 typu opisanego szczegółowo poniżej i przedstawionego na figurze 7. Sieć lokalna 26 jest także włączona pomiędzy specjalistyczny procesor 12 danych obrazu i stacje robocze 18 w celu rozwiązania jakichkolwiek rywalizacji o dostęp do fizycznego kanału komunikacyjnego oraz dla spełnienia innych funkcji, takich jak zawiadomienie procesora specjalistycznego 12 o żądaniach danych obrazu, warunkach wystąpienia błędu i innych zdarzeniach. Jedynym właściwym wykonaniem sieci lokalnej 26 jest sieć o architekturze pierścieniowej.

Układ transmisji 10 zapewnia więc docelowy, szybki tor dla danych obrazu z procesora specjalistycznego 12 do każdej stacji roboczej 18. Wolniejszy tor powrotny ze stacji roboczej 18 do procesora specjalistycznego 12 jest realizowany przy użyciu sieci lokalnej 26.

W zastosowaniach, gdzie użytkownicy stacji roboczej 18 wymagają przesyłania identycznych lub różnych plików obrazów z procesora specjalistycznego 12, logiczny mechanizm adresowania bitów, zawarty w słowie danych każdego pliku obrazów, zapewnia procesowi specjalistycznemu 12 zdolność przesyłania szerokiego (wszystkie stacje robocze), grupowego (niektóre stacje odbiorcze) lub pojedynczego (jedna stacja odbiorcza). Przy pomocy sieci lokalnej 26 i procesora (nie pokazanego) stacji roboczej 18, procesor specjalistyczny 12 wydaje Numer Jednostki Logicznej (LUN) do każdej stacji roboczej 18 w szynie komunikacyjnej 11. Ten LUN jest pamiętany w komparatorze adresowym HPPI i jest wykorzystywany do dopasowania do adresu bitowego wejściowego pliku danych. Po dopasowaniu dane są wprowadzane do bufora ramki (FB) 18a stacji roboczej 18 w celu zobrazowania.

Następnie zostanie opisane zalecane wykonanie dla stacji roboczej 18 grafiki tylko odbioru, wykorzystującej 32-bitowy port HPPI.

Odniesieniem jest pierwszy rodzaj pracy, przedstawiony na figurze 3a ilustrującej przykładowy wykres czasowy synchronicznego przesyłania trzech zespołów danych ze źródła (S) do miejsca przeznaczenia (D) zgodnie ze specyfikacją HPPI. Każdy zespół danych ma związane z nim słowo kontroli nadmiarowej długości (wzdłużnej/LLRC), które jest przesyłane ze źródła do miejsca przeznaczenia 32-bitową szyną danych podczas pierwszego okresu zegarowego po zespole danych. Pakiety zespołów danych są ograniczane przez sygnał PAKIET, który jest prawdziwy. Sygnał ZESPÓŁ jest ogranicznikiem znakującym grupę słów na szynie danych HPPI jako zespół. Sygnał ZESPÓŁjest potwierdzany jako źródło przy pomocy pierwszego słowa zespołu i jest zaprzeczany przez słowo końcowe. Każdy zespół może zawierać od jednego do 256 32 - bitowych słów danych. Sygnał ŻĄDANIE jest potwierdzany przez źródło dla zawiadomienia miejsca przeznaczenia, że wymagane jest połączenie. Sygnał POŁACZENTE jest potwierdzany przez miejsca przeznaczenia w odpowiedzi na ŻĄDANIE. Jeden lub więcej sygnałów GÓTOWOŚcI jest przesyłany przez miejsce przeznaczenia po ustaleniu połączenia, to jest po potwierdzeniu sygnału POŁĄCZENIA. Miejsce przeznaczenia przesyła jedno wskazanie gotowości dla każdego zespołu, który jest przygotowany do przyjęcia ze źródła wiele sygnałów GOTOWOŚCI może być przesyłany z miejsca przeznaczenia do źródła w celu wskazania pewnej liczby zespołów, które miejsce przeznaczenia jest gotowe do odbioru. Dla każdego odebranego sygnału GOTOWOŚCI źródło ma zezwolenie na przesyłanie jednego zespołu. Na fig. 3A nie jest pokazany sygnał ZEGAROWY określony jako sygnał symetryczny

169 117 o okresie 40 nanosekund (25 MHz) i który jest wykorzystywany do synchronicznego regulowania w czasie przesyłania słów danych i różnych sygnałów sterowania.

W skrócie specyfikacja HPPI-PH określa hierarchię przesyłania danych, gdzie przesyłanie danych jest realizowane przez jeden lub więcej pakietów danych. Każdy pakiet składa się z jednego lub więcej zespołów danych. Zespoły składają się z nie więcej niż 256 32-bitowych słów danych zegarowanych przez 25 MHz. Wykrywanie błędów jest zabezpieczone na słowie danych przy wykorzystaniu bitu nieparzystości. Wykrywanie błędów jest realizowane wzdłużnie, wzdłuż kolumny bitów w zespole, przy wykorzystaniu bitu parzystości, a następnie dodawane na końcu zespołu. Zespoły są przesyłane przy zdolności odbiornika do pamiętania lub innego pobierania całkowitego zespołu. Odbiornik zawiadamia nadajnik o jego zdolności do odbioru zespołu przez wydanie sygnału GOTOWOŚCI. Specyfikacja HPPI-PH umożliwia nadajnikowi HPPI-PH ustawienie w kolejce 63 sygnałów GOTOWOŚCI odbieranych z odbiornika.

Figura 3B przedstawia adaptację do formatu danych HPPI z fig 3A dla realizacji przesłania danych obrazu. Według wynalazku pakiet zespołów danych odpowiada albo całkowitej ramce obrazu albo jej prostokątnej podsekcji, omawianej jako okno. Pakiet zawiera dwa lub więcej zespołów. Pierwszy zespół jest określony jako Zespół Nagłówka i zawiera uniwersalną informację urządzenia HPPI, Nagłówek HPPI, a także informację danych obrazu, omawianą tutaj jako Nagłówek Obrazu. Pozostała część Zespołu Nagłówka jest obecnie nieużyteczna.

Po Zespole Nagłówka występujejeden lub więcej zespołów danych obrazu, zawierających dane pikseli. Dane pikseli są organizowane w formacie rastra, to jest najbardziej lewy piksel górnej lini wybierania obrazowania jest pierwszym słowem pierwszego zespołu danych. To porządkowanie trwa nadal, aż do ostatniego piksela ostatniej linii wybierania. Ostatni zespół jest uzupełniany, w razie potrzeby, do pełnego wymiaru. Każde słowo danych zawiera 8-bitową informację koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego dla szczególnego piksela, pozostałych 8 bitów każdego 32-bitowego słowa danych może być wykorzystanych na kilka sposobów. W przypadku układów zdolnych do liniowego mieszania dwóch obrazów tych dodatkowych 8 bitów może być użytych do przenoszenia danych kluczowania lub alfa dla określania wkładu każdego obrazu wejściowego do wynikowego obrazu wyjściowego. Innym zastosowaniem części dodatkowych 8 bitów każdego słowa danych jest przypisanie dwóch dodatkowych bitów każdemu kolorowi dla buforów ramki zdolnych do wspierania 10 bitów danych kolorów. Również może być wykorzystana technika upakowania danych, gdzie dodatkowych 8 bitów każdego słowajest stosowanych do zwiększenia skutecznej szerokości pasma przesyłania obrazu HPPI o jedną trzecią, przy użyciu obrazów 24 bity/piksel.

Figura 4 przedstawia bardziej szczegółowo organizacje Nagłówka Obrazu z fig. 3B. Adres Bitowy HPPI, na który odpowiada określona stacja robocza 18, jest pierwszym słowem Nagłówka Obrazu. Przez to, że słowo danych ma długość 32 bitów, mogą być określone maksymalnie 32 unikalne adresy stacji roboczych. Po słowie Adresu Bitowego HPPI występuje słowo sterowania/stanu stosowane do przekazywania określonej informacji obrazu/pakietu do stacji roboczej 18. Zawiera ona bit do wskazania, czy dane piksela są zagęszczone (C), bit do wskazania, czy odpowiedni pakiet jest ostatnim pakietem (L), danej ramki i sygnał przerwania (I), który działa jako sygnał UWAGI. Dwa ostatnie słowa Nagłówka Obrazu (DANE-X i. DANE-Y) zawierają informację wymiaru (długości) i lokalizacji (przesunięcia) dla kierunków x i y obrazu. Dla przykładu, jeżeli pakiet przenosi pełen ekran danych piksela, długość x i długość y mogą być obie równe 1024, dla ekranu o rozdzielczości 1024 x 1024, a przesunięcia są oba zerowe. Jeżeli pakiet zamiast tego przenosi dane obrazu związane z oknem na ekranie obrazowania, długość x i długość y wykazują wymiar okna i dwa przesunięcia wykazują położenie najbardziej górnego lewego naroża okna, względem punktu odniesienia na ekranie. Zwykle punkt odniesienia na ekranie jest najbardziej górnym lewym pikselem.

Figura 5 przedstawia schemat blokowy pokazujący port stacji roboczej 18. Bloki funkcjonalne obejmują rejestry wejściowe 30, układ pętli synchronizacji fazowej (PLL) 32, układ kontroli parzystości (LLRC),34 pamięć bufora FIFO (pierwszy na wejściu-pierwszy na wyjściu) 36, komparator adresowy (HPPI) 38, układ kolejki gotowości 40 i regenerator Połączenia/Gotowości 42.

169 117

Rejestry wejściowe 30 zawierają pierwszy zespół rejestrów D 30a, taktowany przez sygnał zegara, z zanegowanym wejściem HPPI, CLKi, tak, żeby pamiętać odbierane dane (D<31 i-Oi>) parzystość (P<3i-Oi>) i bity sterowania (ŻĄDANIE, PAKIET· ZESPÓŁ) dla każdego cyklu sygnału CLKi.

Informacje danych, parzystości i sterowania są także pamiętane w drugim zespole rejestrów D 30b, które są taktowane przez sygnał zegara wyjściowego CLKo. Sygnał CLKo iest stabilny częstotliwościowo i fazowo oraz synchronizowany z sygnałem CLKi przez układ pętli PLL 32 dla zapewnienia, żeby sygnał CLKo utrzymywał specyficzną relację fazową z sygnałem CLKi. Układ pętli PLL 32 zabezpiecza więc przed izolowanymi, brakującymi lub dodatkowymi sygnałami zegarowymi, ponieważ układ fazowy PLL 32 jest stosunkowo nieczuły na chwilowe niestabilności sygnału wejściowego.

Następnymi rejestrami D są układ kontroli parzystości (LLRC) 34, komparator adresowy (HPPI) 38 i pamięć buforowa FIFO 36. Układ kontroli parzystości (LLRC) 34 wytwarza maskowane przerwanie błędu dla procesora (nie pokazanego stacji roboczej 18, która jak stwierdzono powyżej, zawiadamia o wystąpieniu błędu z powrotem do procesora specjalistycznego 12 przez sieć lokalną 26. Stacja robocza 18 może także żądać, poprzez sieć lokalną 26 retransmisji błędnie odbieranego pakietu danych obrazu. Szczególnie mają znaczenie dla układu kontroli parzystości (LLRC) 34 błędy występujące w Zespole Nagłówka_: ponieważ mogą one zniszczyć użyteczne dane obecne w buforze ramki 18a. Tak więc sterownik 36a pamięci buforowej FIFO 36 jest dołączony do wyjścia sygnału BŁĘDU przez układ kontroli parzystości (LLRC) 34 dla zapobiegania zapisowi danych obrazu do pamięci buforowej FIFO 36 ieżeli iest wykrywany błąd Zespołu Nagłówka. ^J

Należy się także odnieść do sieci działań z figury 9 dla dalszej dyskusji działania odbiornika stacji roboczej i portów wyjściowych. Komparator adresowy (HPPI) 38 potwierdza sygnał Połączenia Wewnętrznego (INTCNCT), jeżeli adres dla stacji roboczej 18 jest wykrywany w dochodzącym słowie adresowym bitowym pakietu (fig. 4). W komparatorze adresowym 38 jest utrzymywany przez zapisywalny rejestr 5-bitowy kod adresowy, ten 5-bitowy kod jest możliwy do zapisania przez procesor stacji roboczej 18. Kod 5-bitowy identyfikuje, które słowo adresowe bitowe spośród 32 bitów odpowiada stacji roboczej. Przy pomocy sieci lokalnej 26 i procesora stacji roboczej 18 procesor specjalistyczny 12 danych może rekonfigurować dynamicznie adresy HPPI stacji roboczych 18. W ten sposób stacje robocze 18 mogą być dodane lub usunięte z szyny komunikacyjnej 11 z minimalnym opóźnieniem. ^{7 J}

Potwierdzenie sygnału INTCNCT (bez Błędu Nagłówka) dla sterownika FIFO 36a umożliwia zapis zespołów danych pakietu w pamięci buforowej FIFO 36. Pamięć buforowa FIFO 36 ma pojemność odpowiednią do pamiętania zespołów danych N. Dane są wydzielane z pamięci buforowej FIFO 36 za pomocą sygnału RDCLK generowanego przez stację roboczą 18 Wydzielone dane są przesyłane do bufora ramki 18a w celu zobrazowania. Wówczas gdy w pamięci buforowej FIFO 36 jest dostępny obszar dla całego zespołu słowa 256, sterownik FIFO 36a wydaje sygnał Gotowości Wewnętrznej (INTREADY).

W przypadku konwencjonalnego odbiornika HPPI sygnał Gotowości byłby przesyłany natychmiast do procesora specjalistycznego 12. Jednak odbiornik 14b szyny komunikacyjnej 11 według wynalazku pracuje w odmienny sposób. Szczególnie sygnał INTREADY jest umieszczany w układzie kolejki gotowości 40.

Równolegle z działaniem układu kontroli parzystości (LLRC) 34, komparatora adresowego 38 i pamięci buforowej FIFO 36, sygnały danych wejściowych HPPI, parzystości i sterowania są taktowane na drugi zespół rejestrów D 30b przez sygnał zegarowy wyjściowy CLKo Wyjścia tych rejestrów i buforowany sygnał CLKo są dołączane do portu wyjściowego 20 i sterują rozszerzeniem zgodnym z przebiegiem dla szyny HPPI, przez zespól rejestrów wyjściowych 44

Należy odnotować, że rejestry wyjściowe 44 są nieobowiązkowe. Jednak ich użycie jest zalecane, żeby zmniejszyć do minimum skośność bitów i zachować tolerancje czasowe specyfikacji HPPI-PH dla zgodnych z przebiegiem odbiorników HPPI 14b. ^F

Figura 6 przedstawia bardziej szczegółowo układ kolejki gotowości 40 i regenerator Polączenia/Gotowości 42 z fig. 5. Jak wzmiankowano poprzednio, jedną funkcją układu kolejki gotowości 40 jest pamiętanie sygnałów Gotowości Wewnętrznej, tych wytwarzanych przez

169 117 sterownik FIFO 36a. Sygnały INTREADY są pamiętane w bloku INTERQUEUE 46, który jest korzystnie wykonany z pamięcią FIFO o 64 komórkach po jednym bicie (64 x 1). Inna część układu kolejki gotowości 40 jest blokiem zewnętrznej gotowości (EXTOUEUE) 48, który pamięta sygnały Gotowości odbierane ze zgodnych z przebiegiem odbiorników 14b. Blok EXtQuEUE 48 jest także korzystnie wykonany z pamięci FIFO 64 x 1.

Jak widać na fig. 9, jeżeli nie ma zgodnego z przebiegiem odbiornika 14b, jak wskazano to przez stan sygnału Miejsca Przeznaczenia Połączenia HPPI dla sygnału źródła (CNCTD2S). regenerator gotowości 50 natychmiast wydaje sygnał Gotowość, gdy następuje wejście do bloku INTQUEUE 46. Szybkość, z jaką ostatni odbiornik 14b szyny komunikacyjnej 1E wydaje sygnały Gotowości, jest określana przez stan sygnału INTCNCT i szybkość, z jaką jest opróżniana odpowiednia pamięć buforowa FIFO 36 danych. Jeżeli sygnał INTCNCT jest fałszywy, wydawane są sygnały Wewnętrznych Gotowości przez sterownik FIFO 36a, gdy sygnał Zespołu HPPI przechodzi ze stanu prawdziwego do stanu fałszywego, to jest na końcu zespołu. Jeżeli sygnał INTCNCT jest prawdziwy, sygnały Gotowości są wydawane tylko, gdy jest wystarczająco wolna pamięć w pamięci buforowej FIFO 36, żeby odebrać inny zespół. Ostatnia stacja robocza 18l szyny komunikacyjnej 11, jest więc źródłem wszystkich sygnałów kaskadowania Gotowości.

Stacje robocze 18 niezgodne z przebiegiem, to znaczy te, które są wstawione pomiędzy procesorem specjalistycznym 12 i ostatnią stacją roboczą 18l, opóźniają wydanie sygnału Gotowości, aż do czasu zapamiętania zewnętrznie wytworzonego sygnału Gotowości w bloku EXTQUEUE (zewnętrznej kolejki) 48. Przy sygnale CNCTD2S prawdziwym i jeżeli blok EXTQUEUE 46 zawiera również sygnał Gotowości, obie kolejki są uważane za gotowe i sygnał Gotowości jest przesyłany do regeneratora Połączenia/Gotowości 42 w celu transmisji do niezgodnego z przebiegiem odbiornika 14b. Stąd w przypadku stacji roboczych 18, które są umieszczone pośrednio na szynie komunikacyjnej 11, wewnętrznie wytwarzane sygnały Gotowości są dopasowywane na bazie jeden do jednego z wyjściowymi, zewnętrznie wytwarzanymi sygnałami Gotowości. To zapewnia, że zespoły zajmujące pozycje do dołu szyny komunikacyjnej 11, pozostają zsynchronizowane ze wskazaniami Gotowości wszystkich stacji roboczych 18.

Szybkość z jaką sygnały Gotowości są wydawane, jest określana przez zdolność dostępu pamięci buforowej FIFO 36 przy każdej adresowanej stacji roboczej 18. Stacja robocza 18, mająca najwolniejszą szybkość odczytu pamięci buforowej FIFO 36, określa więc szybkość sieci i określa, gdy pozycja Gotowości jest niezgodna z przebiegiem.

Funkcja działania regeneratora Gotowości/Połączenia 42 jest podwójna. Po pierwsze, regenerator Gotowości 50 generuje impuls, który kształtuje wyjściowy sygnał Gotowość w celu zachowania specyfikacji HPPI-PH dla tego sygnału. Regenerator gotowości 50 jest wykonany jako rejestr przesuwający i zapewnia, że wyjściowy sygnał Gotowości ma długość ośmiu okresów zegarowych sygnału o częstotliwości 25 MHz. Wyjście zliczania Końcowego (TC) Generatora Gotowości 50 powoduje także synchronizację portów wyjściowych pamięci FIFO INTQUEUE i EXTQUEuE 46 i 48. Po drugie, Sygnał Połączenia, który jest wydawany przez każdą stację roboczą 18 w odpowiedzi na sygnał Żądania z procesora specjalistycznego 12 (figura 8), również powoduje połączenie do góry od ostatniej stacji roboczej 18 do procesora specjalistycznego 12. Sygnał Połączenia zawiadamia procesor specjalistyczny 12, że może zaczynać się przesyłanie pakietu. Regenerator połączenia (nie pokazany na fig. 6) przekształca czoło sygnału Połączenia i przyłącza sygnał Połączenie na płytce przez wyjściowy sygnał Połączenie Zewnętrzne ze zgodnej z przebiegiem stacji roboczej 18. Należy odnotować, że liczba sygnału Gotowości wydawanych do procesora specjalistycznego 12 na początku sygnału Połączenia jest określony przez stację roboczą 18 mającą najmniejszą ilość pamięci buforowej FIFO 36. Na przykład, jeżeli ostatnia stacja robocza 18 jest zdolna do odbioru 63 zespołów danych i wydała 63 sygnały Gotowości po połączeniu, pośrednia stacja robocza 18, mająca tylko pamięć buforową FIFO 36 z pojedynczym zespołem, pamięta 62 wejściowe sygnały Gotowości spośród 63 w jej bloku EXTQUEUE 48. Pierwszy spośród 63 wejściowych sygnałów Zewnętrznej Gotowości jest przyłączany przez pojedynczy sygnał Wewnętrznej Gotowości i rozchodzi się niezgodnie z przebiegiem.

169 117

Figura 7 przedstawia schemat blokowy jednego ze wzmacniaków HPPI 24 użytych do zwiększenia odległości okablowania pomiędzy portami HPPI ponad 25 metrów. Wzmacniak 24 może być wykorzystany do pokonania ograniczeń odległościowych pomiędzy dwoma dowolnymi urządzeniami HPPI, albo włączonymi w konfiguracji szyny komunikacyjnej 11 albo połączonymi bezpośrednio urządzeniami HPPI w konwencjonalny sposób. Wzmacniak 24 może być także użyty do chwilowego przemieszczenia lub mostkowania wokół stacji roboczej 18 w układzie łańcuchowym, która nie jest obecnie w stanie pracy. Równieżjak widać na fig. 1, układy transmisji stosujące konfigurację pętli sprzężenia zwrotnego mogą wykorzystywać jeden lub więcej wzmacniaków 24 dla powielania wyjściowego toru kabla w torze powrotnym do procesora specjalistycznego 12, skutkiem czego minimalizuje się ograniczenia w rozmieszczeniu stacji roboczych 18.

Jak można zobaczyć na fig. 7 wzmacniak 24 zawiera bufory wejściowe 30a, bufory wyjściowe 44, układ pętli PLL 32 i regenerator Gotowości/Połączenia 42 z fig. 6 dla wprowadzenia na wejście linii danych HPPI, parzystości i sterowania, resynchronizacji tych sygnałów i przesyłania ich do następnego wzmacniaka 24, stacji roboczej 18 do procesora specjalistycznego 12.

Figura 2 przedstawia następną topologię szyny komunikacyjnej 11 typu HPPI, w której przesyłanie danych następuje kaskadowo zjednej stacji roboczej 18 do innej poprzez pojedynczy kanał HPPI 30 przy użyciu formatu pakietu pokazanego na fig. 3 i 4. Protokoły tworzenia sieci HPPI i ich mechanizmy są dokonywane w każdej stacji roboczej 18, która wspiera minimalnie odbiornik HPPI 14b oraz nadajnik 16b dla przesyłania danych zgodnie z przebiegiem. Tak jak omówiono to poprzednio, sygnały uzgadniania HPPI Gotowości i Połączenia są przesyłane ze zgodnych z przebiegiem stacji roboczych 18 do niezgodnych z przebiegiem stacji roboczych 18. Stacje robocze 18 są połączone w konfiguracji pierścieniowej tak, że dowolna stacja robocza 18 może dostarczać dane do dowolnej innej stacji roboczej 18 lub do wszystkich innych stacji roboczych 18. Realizacja dostępu do kanału HPPI jest rozwiązany przy użyciu komunikacji poprzez sieć lokalną 26 o małej szybkości.

Topologia przedstawiona przez fig. 2 wymaga zastosowania minimalnego dodatkowego sprzętu uzupełniającego odbiornik HPPI 14b i nadajnik 16b w każdej stacji roboczej 18.

Chociaż wykonanie z fig. 2 jest przeznaczone dla zastosowań, gdzie specjalistyczny procesor 12 danych jest wprowadzony w stan lub inaczej wytwarza dane obrazu dla pewnej liczby stacji roboczych 18 tylko odbioru grafiki, szyna komunikacyjna 11 jest uproszczona przez przemieszczenie nadajnika HPPI 16b do stacji roboczych 18 przy pomocy stosunkowo prostego portu wyjściowego 20, jak to pokazano na fig. 1 i 5. Port wyjściowy 20 potrzebuje tylko blokować dane i sterować sygnały portu odbiorczego 14b przez ponowną regulację w czasie sygnałów w celu spełnienia wymagań specyfikacji HPPI. To osiągnięcie zapewnia więc ekonomiczne rozwiązanie szybkiego przesyłania dużych plików danych obrazu ze stacji roboczej 18 do innej stacji roboczej 18. Wykonanie z fig. 1 i 5, jak opisane powyżej szczegółowo, jest obecnie zalecane.

Odmienne technologie układów transmisji, takie jak konfiguracja gwiazdy/gniazda, w których każda stacja robocza 18 łączy się z centralnym gniazdem i przesyłanie danych jest kierowane przez gniazdo, mieszczą się również w zakresie tego wynalazku, lecz wymagają zastosowania znacznych ilości dodatkowych obwodów, ażeby wykonać gniazdo.

W oparciu o powyższy opis wynalazku można zauważyć, że stany przesyłania danych szerokiego, grupowego lub pojedynczego są przezroczyste dla każdego z odbiorników 18 danych obrazu i są realizowane przy użyciu tych samych obwodów. Ponadto poprzez użycie sygnałów Gotowości w układzie łańcuchowym, w sieci i odbiornikach 18 mogą występować wielokrotne zespoły danych, przy czym pamięci FIFO danych o różnych wielkościach mogą być połączone razem bez utraty synchronizacji. Nie są wymagane żadne specjalizowane sterowniki szynowe i nie jest potrzebny żaden arbitraż, jak ma to miejsce w przypadku innych technik komunikacji. Nie jest wymagany dostęp przez odbiorniki 18 danych obrazu do szyny komunikacyjnej 11 przez to, że dostarczona oddzielnie sieć lokalna 26 może być wykorzystana do przesłania stanu lub innej informacji do specjalistycznego procesora 12 danych. Ponadto jedynie sygnały sterowania szyną komunikacyjną 11, takie jak Gotowości, występują w układzie łańcuchowym przy

169 117 przesyłaniu przez odbiorniki 18 danych obrazu. Inne sygnały, takie jak 32-bitowy szyny danych, są powtarzane lub w przypadku zegara są pamiętane. Wobec tego pełny nadajnik w każdym odbiorniku 18 danych obrazu nie jest wymagany, chociaż może być zastosowany jak w wykonaniu pokazanym na fig. 2. Jeżeli jeden z odbiorników 18 danych obrazu jest odłączony, zewnętrzny sygnał Gotowości jest nadal wytwarzany przezjednostkę odłączoną, skutkiem czego zapewnia się bocznikowanie logiczne.

Chociaż przedstawiono powyższy przykład w kontekście opisu układu transmisji typu HPPI, jest oczywiste, że można dokonać modyfikacji tego opisu, nadal osiągając ten sam wynik. Ponadto można wykorzystać także inne standardowe lub inne specjalnie przeznaczone protokoły komunikacyjne oparte na pakiecie równoległym słów.

169 117

FIG. 2

169 117

ŻĄDANIE

POŁĄCZENIE

GOTOWOŚĆ

PAKIET

ZESPÓŁ

SZYNA DANYCH

FIG, 4.

FUNKCJA _w (S) J~ (0) _J

FIG. 3A.

YA

YAYAL_ ^(d) —n_r~u—ru_ru— (s) _j-*-u-^/λ—l_ ts) _j-'^ij—jj— (S)

ZESPÓŁ

DANYCH

ADRES

STAN

DANE X

DANE Y

24 22

18

14

10 8 6

O

-							ADRES BITOWY HPPI										-
-									0									1	L	c
*·	—	0	--	DŁUGOŚĆ	X	*	0	0		0		—	IRZESUNIĘCIE X	*	0	0
		0									0			PRZESUNIE-
				y

ADRES BITOWY: 1=WYBRANY

C : I = PODDANY KOMPRESJI L : J = OSTATNI PAKIET 1:1= PRZERWANIE

169 117

FIG. 3B.

RAMKA/OKNO

PakiET I ^ZESP0Ł_iffiSECL^NGtCwLl ZESPdŁ DłNOLlaŚaŁ EMM» I igCTflT* jBNKH

LlsaCt otuoi Uosmic ssft.

OSTATNI ZESPÓŁ

ZESPÓŁ NAGŁÓWKA

ZESPÓŁ DANYCH

		SŁOWO θ	DANE PIKSELA
			DANE PIKSELA
		2	DANE PIKSELA
		NAGŁÓWEK	DANE PIKSELA
		HPPI ⁴	Τ)ΆΝΕ PlkŚEES
		5	DANE PIKSELA
		6	DANE PIKSELA
		7	DANE PIKSELA
NIEUŻYWANY	8	DANE PIKSELA
ί	9	DANE PIKSELA
1	10	DANE PIKSELA
JCRES BITOWY HPPI	1 „—Λ—, ¹¹	DANE PIKSELA
STAN	1 NAGŁONOC 12	DANE PIKSELA
rrimr x/HCEsmis±	j OtiKAZU \|2	DANE PIKSELA
ttt iTflf* y/pROTgurgm	—' 14	DANE PIKSELA
NIEUŻYWANY	15	DANE PIKSELA-
1 l	1
NIEUŻYWANY	250	DANE PIKSELA
NIEUŻYWANY	251	DANE PIKSELA
NIEUŻYWANY	252	DANE PIKSELA
NIEUŻYWANY'	253	DANE PIKSELA
NIEUŻYWANY	254	DANE PlJksEliA
NIEUŻYWANY	255	DANE PIKSELA
LLRC		LLRC

SŁOWO0

PlkSSL DANYCH

PIKSEL EBWOVNIEUfcWM

PIISEL EWKHWIEWNi

PIKSO. EMMoyumfoMW

PIKSEL piksel

Γηκ3Γ pn^r

DHMH/Nga&Ha βΝΛΗΛΠΠΕΒΒΪ uraownasei

UnccuyNiEUŻYWN

II__

I2|PD^. EMUOi/NIHdMtt mgą. aMCT/WBBlMW pągL cbmhndbuŁwmi

PDSEL IMMnVNlTTRWiiM

PTK3EL EBWCH/NnTgMJW iłlKaŁ tsMAn/wuiKsęra iros. EHttoyNmawŃ

250

251

252

253

254

255

PIKSO. CBMH/Niwttw555

PIKSEL·

PIKEL misa.

EBttBPNHESBH ’ TBKJWHIM8N'

UWKH/NIHJZSSBN

PIKłL DMKHZNIEIEYWW

PIKSO. EfrłiaPfflHBMN

LLRC

169 117

>

σ ·<

ο CLKO

POŁĄCZENIE ο

-I GOTOWOŚĆ ο σ

ŻĄDANIE ο PAKIET Ο ZESPÓŁ Ο

D <31«- 0«> Ρ<3.-0«>

169 117

GOTOWOŚĆ O PAKIET

ZESPÓŁ

169 117

FIG. 8

JIE

S=PROCESOR SPECJALISTYCZNY yy=STACJA ROBOCZA

169 117

FIG. 9

169 117

ρ

R

Z

E

B

I

E

G

I

E

M

P

R

Z

E

B

I

E

G

I

E

M

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób transmisji danych obrazu ze źródła danych obrazu do jednego lub wielu odbiorników, połączonych zgodnie z topologią łańcucha poprzez równoległą szynę komunikacyjną, w którym poszczególne odbiorniki, każdy z portem odbiorczym do odbioru sygnałów z równoległej szyny komunikacyjnej i portem wyjściowym do dostarczania sygnałów do portu odbiorczego następnego odbiornika, podłącza się do równoległej szyny komunikacyjnej, przy czym dane obrazu transmituje się w postaci bloków od jednego do N, gdzie N przyjmuje wartość co najmniej 2, zaś co najmniej jeden z odbiorników jest w stanie zapamiętać w swoim buforze więcej niż jeden blok, znamienny tym, że sugeruje się, z każdego odbiornika, od jednego do co najmniej N wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI, przy czym liczba wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI jest funkcją liczby bloków, które odbiornik jest w stanie zapamiętać w buforze, po czym zapamiętuje się w odbiorniku od jednego do co najmniej N wygenerowanych wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI oraz ustala się czy, jeśli istnieje odbiornik zlokalizowany na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, to wygenerował on najmniej jeden zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ wskazujący, że odbiornik ten jest gotowy do odbierania danych, przy czym jeżeli brak jest odbiornika, zlokalizowanego na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, to generuje się zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ odpowiednio dla każdego z zapamiętanych wewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI i przesyła się ten sygnał do odbiornika zlokalizowanego na równoległej szynie komunikacyjnej w kierunku przeciwnym do przyjętego lub jeżeli takiego odbiornika nie ma, to przesyła się wygenerowany zewnętrzny lub zewnętrzne sygnały GOTOWOŚCI do źródła danych obrazu, następnie jeżeli odbiornik zlokalizowany na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym, kienrnkiem przepływu danych ne wygenerował żadnego zewnętrznego sygnału GOTOWOŚĆ to oczekuje się do chwili wygenerowania co najmniej jednego zewnętrznego sygnału GOTOWOŚĆ, przez ten odbiornik, oraz kolejno jeżeli odbiornik zlokalizowany na równoległej szynie komunikacyjnej zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych wygenerował co najmniej jeden zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ, to odbiera się i,zapamiętuje zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ oraz generuje się zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ dla każdego zapamiętanego wewnętrznego sygnału GOTOWOŚĆ odpowiadającego zapamiętanemu zewnętrznemu sygnałowi GOTOWOŚĆ i przesyła się co najmniej jeden zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ do odbiornika zlokalizowanego na równoległej szynie komunikacyjnej w kierunku przeciwnym do przyjętego, w przypadku, gdy taki odbiornik istnieje,, lub jeżeli nie, to przesyła się co najmniej jeden wygenerowany zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ do źródła danych obrazu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie, odbierania przez źródło danych obrazu zewnętrznego lub zewnętrznych sygnałów GOTOWOŚCI transmituje się dane obrazu do równoległej szyny komunikacyjnej, adresuje się jeden lub wiele odbiorników i odbiera się, przez każdy z zaadresowanych odbiorników, transmitowane dane obrazu z równoległej szyny komunikacyjnej.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie transmisji danych obrazu przesyła się grupy danych złożonych ze słów danych, przy czym co najmniej jedno ze słów określających słowo adresowe złożone jest z przyjętej liczby bitów, a poszczególne bity takiego słowa, gdy są wysterowane, identyfikują jeden z odbiorników.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie odbierania transmitowanych danych obrazu ustala się, czy jeden ze specyficznych bitów, wskazywany przez zapamiętany specyfikator bitu adresowego, jest wysterowany i jeżeli tak, generuje się sygnał wskazujący, że odbiornik jest zaadresowany.

169 117
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odbiera się, inny zewnętrzny sygnał GOTOWOŚĆ przez źródło danych obrazu i transmituje się dane obrazu do równoległej szyny komunikacyjnej, przy czym dane obrazu transmitowane w postaci grupy obejmują ustaloną liczbę słów danych, z których każda określa cechy co najmniej jednego piksela obrazu.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że każde ze słów danych, stanowiących grupę danych składa się z 32 bitów, przy czym cechy piksela obrazu dotyczące kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego określa się przez 24 bity.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że cechą piksela obrazu, wykorzystywaną do miksowania określonego piksela z innym pikselem, określa się na podstawie pozostałych bitów każdego ze słów danych stanowiących grupę.
8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie odbierania transmitowanych danych obrazu z równoległej szyny komunikacyjnej, zapamiętuje się dane w buforze typu FIFO.
9. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie adresowania jednego z odbiorników ustala się, czy jego pamięć przeznaczona na dane posiada wystarczającą ilość wolnego obszaru do zapamiętania grupy danych, przy czym grupa zawiera wcześniej określoną liczbę słów danych.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że ustala się liczbę określającą długość grupy słów na 256.
11. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w trakcie transmisji danych obrazu przesyła się niezbędną liczbę słów danych, określających rozmiar i położenie okna zobrazowania.
12. Układ transmisji danych ze źródła danych obrazu do jednego lub wielu odbiorników, zbudowany ze źródła danych obrazu w postaci pakietu obejmującego do N bloków danych, przy czym N przyjmuje wartość co najmniej 2, odbiorników, z których co najmniej jeden jest w stanie zapamiętać w buforze więcej niż jeden blok, oraz równoległej szyny komunikacyjnej łączącej razem, zgodnie z topologią łańcucha, źródła danych obrazu i odbiorniki do transmisji danych obrazu od źródła danych obrazu, w kierunku zgodnym z ich przepływem, do jednego lub wielu odbiorników, przy czym odbiorniki są podłączone do równoległej szyny komunikacyjnej i każdy z nich zawiera port odbiorczy dołączony do równoległej szyny odbiorczej oraz port wyjściowy dołączony do portu odbiorczego następnego odbiornika, znamienny tym, że każdy z odbiorników (18) zawiera połączone operacyjnie układ generowania i pamiętania wskazania o zdolności odbioru z N bloków danych ze źródła (12), układ odbierania i pamiętania wskazania o możliwości odbioru przez odbiorniki (18), zlokalizowane zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych do N bloków danych ze źródła (12), i układy wykrywające obecność wygenerowanego i pamiętanego wskazania o zdolności odbioru źródła (12) co najmniej jednego bloku danych, a także wykrywające obecność odebranego i pamiętanego wskazania pochodzącego z odbiorników (18), zlokalizowanych zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych, o zdolności odbioru co najmniej jednego bloku danych ze źródła (12), do transmisji w kierunku przeciwnym do przyjętego, w stronę źródła (12), do Y sygnałów wskazujących na zdolność odbioru do Y bloków danych ze źródła (12), przy czym Y jest równe mniejszemu wskazaniu z wygenerowanego i pamiętanego lub odebranego i pamiętanego oraz jest równe N, gdy oba wskazania wygenerowane i pamiętane lub odebrane i pamiętane są równe N.
13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że źródło (12) danych obrazu zawiera nadajnik (16a) równoległej szyny komunikacyjnej (11).
14. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że nadajnik (16a) zawiera połączone operacyjnie układ wysterowania sygnału ŻADANiE w równoległej szynie komunikacyjnej (11), układ odbierania sygnału POŁĄCZENIE z równoległej szyny komunikacyjnej (11), układ wysterowania sygnału PAKIET w równoległej szynie komunikacyjnej (11) oraz układ transmisji słów danych w postaci grup słów danych podczas wysterowania sygnału PAKIET.
15. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że każdy z odbiorników (18) zawiera układ ustalania, czy informacja zawarta w pierwszej z kolejnych grup danych określa dany odbiornik (18) jako ten, który ma odbierać inne grupy.
16. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że każdy z odbiorników (18) zawiera układ pierwszej kolejki, do pamiętania wygenerowanego wskazania o zdolności odbioru danych ze

169 117 źródła (12), i układ drugiej kolejki, do pamiętania odebranego sygnału wskazującego zdolność odbioru danych ze źródła (12) przez odbiorniki (18) zlokalizowane zgodnie z przyjętym kierunkiem przepływu danych.
17. Układ według zastrz. 16, znamienny tym, że układ transmisyjny zawiera układ generowania sygnału wskazującego zdolność odbierania danych ze źródła (12), przy czym układ generowania uwzględnia zawartość układu pierwszej kolejki i układu drugiej kolejki, gdy pamięta on wskazania do generowania sygnału.
18. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że układ do generowania wskazania o zdolności odbioru danych ze źródła (12) zawiera układ do generowania wskazania, jeśli odbiorniki (18) zostały wcześniej zaadresowane przez źródło (12) i jeśli układy pamiętania danych mają wystarczającą pojemność do ich pamiętania.