TW473692B - Processor for image processing and data processing system using the processor - Google Patents

Processor for image processing and data processing system using the processor Download PDF

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TW473692B
TW473692B TW084108255A TW84108255A TW473692B TW 473692 B TW473692 B TW 473692B TW 084108255 A TW084108255 A TW 084108255A TW 84108255 A TW84108255 A TW 84108255A TW 473692 B TW473692 B TW 473692B
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processing
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TW084108255A
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Keisuke Nakashima
Jun Satoh
Kazushige Yamagishi
Takashi Miyamoto
Kenichiro Omura
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/20Processor architectures; Processor configuration, e.g. pipelining

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Description

473692 A7 B7 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(1 ) 拳 〔產業上之利用領域〕 本發明係關於在個人電腦,工作站,傳真機,印表機 ,圖形裝置等資訊終端設備上,對分派於記億體上的影像 或本文,圖形資料加以加工處理之影像資料處理系統,特 別是有關能同步於時鐘而對記億體作快速存取之快速影像 ------—_____ 資料處理系統。 〔先前技術〕 傳統的圖形系統已知有將其連接於處理機匯流排'上, 而按照處理機的指示將圖形描繪於圖框緩衝器(Frame buffer ),並將其顯示於CRT上之系統。 此外,以往用於必需作快速處理之圖形工作站之圖形 資料處理系統,就如同PIXEL No. 129號pp 26 一 34 〔 IRI Sl7 — クステ一シ3yΦf 久 τ (工 作站之一切)〕所揭示,使用了大量的處理用處理機及具 大記億體容量的VRAM(具串列埠之動態記億體)。 此外,替代高價格的VRAM之同步DRAM亦持續 的開發中,如電子技術1993. 10號pp24 — 28 所記載,陳述了些低速圖形裝置的系統例。 又,以往用於傳真機或印表機,圖形裝置之影像處理 系統,如特開昭6 1 — 2 6 1 9 6 9號所揭示,使用了快 速的S R A Μ (靜態記億體)以參考週邊圖素作局部性的 處理之用,及用以儲存符號資料或字型(字體)資料之用 的大容量記億體DRAM(動態記億體)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(〇阳)八4規格(2丨0/ 297公釐)_4_ 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(2 ) 傳統的圖形系統,由於圖形處理機連接於處理機的系 統匯流排之故,對於要進行三維顯示所必要的貼圖( texture mapping )之處理上,由於匯流排的速度太慢, 而導致在實行上有所困難。 此外,傳統的快速影像資料處理系統,爲維持高性能 需使用特殊的記億體,使得裝置很難達到低價格化。此外 傳統的圖形處理系統,由於此二種的記億體無法合併,而 使得裝置的構成很難達到小型化或以L S I的方式彙集。 〔發明概述〕 本發明的目的,在於提供一低價位而能對儲存於記億 體上的圖形資料作快速的加工,繪圖處理,並將之讀出顯 示之圖形處理者。 除此而外,對於處理機的構成方式,爲使其能以最低 限度的硬體達到最高的執行能力,對於處理的整體化與分 散化需有所權衡。因此對結合處理機與記億體之記億體匯 流排的配置加以檢討。 此外,在記億體的控制方式上,需得將快速處理用記 億體與大容量記億體加以整合,以完成低價位、大容量且 能快速地對記億體作存取動作。具體而言乃是利用具備能 與時鐘(CLOCK )同步來使位址,資料及控制信號作閂 鎖(latch)之記億體SDRAM (同步DRAM)以 構成系統。 因以利用S DRAM,而可指定例如輸出讀出資料之 .~ ^ 裝; 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 29<7公釐) -5 - 6 3 7 4 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 __B7__五、發明説明(3 ) , 参 時鐘定時(CLOCK Timing ),因此,對所欲存取於記億 體之位址發出後至讀取處理終了前,仍可對下一個位址進 行發出。 但是持續地來發出位址之時僅能限於在同一行的位址 內,若欲對同一記億體記憶庫內不同的行位址作存取,則 有必要作預充電(Precharge )等之誤擊中處理。 本發明的另一目的在於提供處理機的配置方法及記億 體的控制方法,特別是在誤撃中的處理上,能實現低價位 而快速之結構者。 本發明的特徵在於,連接於連接產生有關影像處理之 圖形命令的處理機,與保持程式、命令及原圖資料之主記 億體之系統匯流排,而能根據由上述處理機所得到的上述 圖形命令,執行繪圖至上述掘框緩衝器之圖形處理機;上 述圖形處理機,具有一資料匯流排切換部,可令連接於保 持上述圖形命令及原圖資料之圖形資料記憶體之第1資料 匯流排與系統路徑(通道)連接,或令上述第1資料路徑 與保持顯示資料之圖框緩衝器連接之第2資料路徑連接。 此外,另一特徵爲具有:產生有關影像處理之圖形命 令的處理機;保持程式、命令及原圖資料之主記億體;根 據由上述處理機所得到的上述圖形命令,而執行繪圖至上 述圖框緩衝器之圖形處理機;連接上述處理機、上述主記 憶體及上述圖形處理機之系統匯流排;連接於上述圖形處 理機,保持上述圖形命令及原圖資料之圖形資料記憶體; 保持顯示資料之圖框緩衝器;連接上述圖形處理機及上述 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ί. —^ϋ —ϋ ft n «ϋϋ nn ms I an am ϋϋ m ml V / ^ 、v-u (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 * Μ 9 6 3 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____ B7五、發明説明(4 ) 圖形資料記億體之第1資料路徑;及連接上述圖形處理機 和上述圖框緩衝器連接之第2資料路徑,而上述圖形處理 機具有一資料路徑切換部,用以連接上述第1資料路徑與 上述系統匯流排,或連接上述第1資料路徑與第2資料路 徑用。 亦即爲求能將來自處理機的命令或原圖資料予以暫時 性的儲存,而令不同於圖框記億體之局部記億體直接連接 於圖形處理機上,以達到快速處理,而設有切換來自處理 機的命令或原圖資料轉送至局部記憶體之資料路徑,及邊 由此局部記憶體讀出資料,同時邊繪圖至圖框緩衝器之資 料路徑用之匯流排切換開關。 此外在處理機的構成方面,是由DMA控制命令的擷 取,及側邊運算部,直線運算部及圖素運算部所構成,並 令資料控制部,側邊運算部及直線運算部形成能以資訊管 線處理的方式進行。 此外在本發明的實施例中,其側邊運算部是由1 1個 以上之主要執行減法的運算裝置DDA ( Digtal Differential Analyze )所構成,而其直線運算部則顯 示由5個以上的DDA所構成之例子。 此外,藉由複數個SDRAM的使用,而實現所謂能 邊讀入命令或原圖資料,邊進行處理,以寫入繪圖資料之 資訊管線的操作方式,以達到最高之操作量;因此其結合 處理機與記憶體之記億體匯流排的配置方法,是由3個獨 立的記億體匯流排完成,第1個記億體用於儲存命令及輸 —,.!11 II ϋ 1 n i.jrK m m —I. j— — —: . τ —ϋ m m m n WAN 、\备 /. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X297公釐) 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ________ B7____五、發明説明(5 ) 入資料,而第2及第3個記憶體則作爲交替使用之緩衝器 昌其一用於作繪圖處理之寫入時,另一個則用於顯示處 理之讀出。 此外,因繪圖處理機與顯示處理機在處理型態上有所 不同,而令於記億體存取時,由記憶體所讀出的資料數之 圖訊長度(burst length )有所不同,具體而言,繪圖 處理機使用圖訊長度爲1,而顯示處理機則使用圖訊長度 爲8 〇 此外,於繪圖處理機之寫入位址及讀出位址,其誤擊 中的檢測手段是由:由位址產生手段的位址抽出行位址的 手段,與將上述行位址於每次記憶體存取時予以記億之手 段,與將上述所記億的行位址和現在的行位址作比較之手 段,及上述的比較結果若有所差異時對匯流排控制部作誤 撃中通知之手段所構成,藉由執行記億體的行位址更新處 理即預充電處理,行位址的活性化處理之匯流排控制部手 段的設置,一旦檢測出寫入位址或讀出位址中之一發生誤 擊中時,則執行雙方誤擊中處理之行爲,以保持影像處理 上之資訊管線之構成。 藉由局部記億體的設置,與直接連接於處理機的系統 匯流排以傳送命令之狀況相較下,由於在繪圖處理時,可 由局部記億體透過專用匯流排快速地讀出,因此可達成快 速處理之要求。 由於作爲處理機的構成方式,是由資料控制部完成命 令擷取,及側邊運算部,直線運算部與圖素運算部所構成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐)_ ^ I 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) ,並令資料控制部,側邊運算部及直線運算部能以資訊管 線處理方式進行,而側邊運算部以1 1個以上的DDA, 直線運算部以5個以上的DDA所構成,因此可令最小限 度所需的處理以最大的輸貫量,及最小的硬體來執行。 此外,藉由複數個記憶體匯流排的使用,而令資料以 資訊管線的方式加以處理,因此在處理機的內部,並不需 要緩衝記憶體,就可達到由低價格來實施快速處理之要求 〇 此外,將繪圖處理與顯示處理其圖訊長度使之不同, 以令顯示的誤擊中形成最小化,而有貢獻於縮短處理時間 ,及減低消費電力。 此外,在寫入繪圖之時,以事先檢測出寫入位址的誤 撃中,而在讀出位址產生誤撃中時,就令影像處理資料的 資訊管線,毋需緩衝記憶體,而可減少硬體要求。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係本發明實施例的方塊圖。 第2圖係同步DRAM之記億體映射圖。 第3圖係同步D R A Μ間的資料流程圖。 圖4係繪圖處理機之資訊管線動作圖。 圖5係貼圖的概念圖。 圖6係貼圖的參數定義。 圖7係側邊運算之運算法。 圖8係直線運算之運算法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 訂 Λ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0X297公釐) 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(7 ) 圖9係圖素運算之運算法。 圖1 0係貼圖的實例。 圖11係蔭影處理的概念圖。 圖1 2係側邊蔭影運算法。 圖13係直線蔭影運算法。 圖1 4係側邊運算部的方塊圖。 圖15係直線運算部的方塊圖。 圖16係圖素運算部的方塊圖。 圖17係誤撃中處理的定時圖。 圖1 8係匯流排控制部的方塊圖。 圖19係匯流排切換裝置的方塊圖。 圖20係顯示部的方塊圖。 圖2 1係傳統之圖形系統的概念方塊圖。 圖2 2係本發明之圖形系統的概念方塊圖。 圖2 3係本發明實施例的方塊圖。 圖2 4係匯流排調停控制的方塊圖。 〔本系統之詳細說明〕 本發明的實施例以圖說明如下。 圖2 1所示爲傳統的圖形系統之概略構成。 C PU 1 0 1利用主記億體1 0 2內的命令’資料對圖形 處理機1 0 3發出要實施繪圖處理之命令。圖形處理機按 照此指示對圖框緩衝器(Frame buffer ) 1 0 4作繪圖 處理。顯示部1 0 5則由圖框緩衝器1 〇 4讀出已完成繪 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 8 ) 1 I nsrf 圖 處 理 之 資 料 並 將 其 顯 示 於 • C R 丁 1 0 6 上 〇 若 圖 框 緩 衝 1 | 器 1 0 4 使 用 附 設 有 顯 示 用 並 串 變( 轉 ) 換 器 之 D R A Μ 1 1 1 ( V R A Μ )的 話 則 可 同 時 執 行繪 圖 與 顯 示 0 然 而 由 於 /^s 1 I 請 1 V R A Μ 相 當 昂 貴 9 因 此 在 低 價 格的 系 統 上 圖 框 緩 衝 器 先 閲 1 讀 1 | 1 0 4 乃 以 D R A Μ 構 成 , 利 用 處理 機 1 0 3 與 圖 框 緩 衝 背 面 1 1 器 間 的 匯 流排 以 時 間 分 割 ( t i me 一 S har i ng ;〕 |的方式 注 意 1 1 事 1 執行 繪 ΓΒΓΤ 圖 處 理 與 顯 示 用 資 料 的 讀 取, 並 由 圖 形 處 理 機 項 再 1 填 ! 1 0 3 顯 示 至 C R Τ 1 0 6 乃 爲 一般 性 之 系 統 〇 馬 本 *ST 裝 I 但 是 因 傳 統 的 圖 形 系 統 1 由 於圖 形 處 理 機 連 接 於 Ά 、W〆 1 1 1 C P U 等 之 系 統 匯 流 排 上 > 對於 進行 三 維 顯 示 而 所 必 要 的 1 1 貼 圖 ( t ex t u re mappi ng ) 之快速處理上' ,由於匯流排 1 1 訂 1 的 速 度 太 慢 而 導 致 在 實 行 上 有所困 難 〇 此 外 傳 統 的 快 速 影 像 ( 圖 像 )資 料 處 理 系 統 爲 維 持 I 1 高 性 能 需 使 用 特殊 的 記 億 體 > 而 使得 裝 置 很 難 達 到 低 價 格 1 I 化 0 I Λ 此 外 傳 統 的 影 像 ( 圖 像 ) 處 理系 統 由 於 此 二 種 記 億 1 I 體 Ατι^ m 法 合 併 而 使 得 裝 置 的 構 成 很難 達 到 小 型 化 或 以 1 1 1 L S I 的 方 式 彙 集 〇 1 1 圖 2 2 所 示 爲 欲 解 決 此 課 題 之本 發 明 的 實 施 例 之 概 略 1 方 塊 圖 〇 亦 即 將 來 白 C Ρ U 1 0 1 的 命令 或 原 圖 資 料 加 1 1 以 暫 時 的 儲 存 > 不 同 於 圖 框 緩 衝 器1 0 4 之 局 部 記 憶 體 3 i 1 直 接 連 接 於 圖 形 處 理 機 ί 以 實 現 快速 處 理 〇 ί I 因 此 設 置 具 可 將 來 白 C P U 1 0 1 之 命 令 或 原 圖 資 1 I 料 轉 送 至 局 部 記 億 體 3 之 資 料 路 徑與 由 此 局 部 記 億 體 3 讀 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -11 - 473692 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(9 ) 出資料之同時予以描繪至圖框緩衝器1 0 4之資料路徑加 以切換用之匯流排切換器1 6 2之匯流排控制部1 6。藉 由局部記憶體3的設置,而較與C P U 1 〇 1的系統匯流 排連接以轉送命令之時,由於在作繪圖處理時可藉由局部 記億體3以使用專用的匯流排作快速讀取,因此可實現快 速處理。 以圖1對本發明之一實施例的方塊圖以資料流程爲中 心加以說明。C P U 1 0 1利用主記億體1 〇 2對送至圖 形處理機1之指示作成一覽表,利用系統控制器2經由資 料控制部1 1,將應處理之命令與輸入資料轉送至同步 DRAM3。系統控制器2爲DMA控制器,按照CPU 的指示將主記憶體1 0 2的資料轉送至圖形處理機1。而 後系統控制器2對圖形處理機1發出執行開始之命令。圖 形處理機1內的資料控制器1 1收到執行開始的命令後, 由同步DRAM3取出命令,將必要的參數轉送至側邊運 算部1 2,直線運算部1 3,及圖素運算部1 4,以起動 側邊運算部1 2。 在側邊演算部12以端點爲單位計算輸入資料所儲存 的座標及繪圖座標,而起動直線演算部1 3。直線演算部 則以圖點(dot )爲單位,運算輸入資料所儲存的座標 及繪圖座標,以對執行資料加工的圖素運算部1 4下達指 示。圖素運算部1 4由同步DRAM3取出輸入資料並加 以加工後,經由匯流排控制部1 7及切換轉換器1 9,繪 圖至同步DRAM4或同步DRAM5之其中之一 ◊由何 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) -12 - 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ________B7____五、發明説明(10 )拳 者開始作繪圖,視重置(reset )後的狀態而定。同步 DRAM4或同步DRAM5中未作繪圖之記億體,由顯 示部15經由匯流排控制部18及切換轉換器19執行讀 取處理,經由顯示輸出匯流排6 0將資料轉送至顯示複合 L S I 6 ° 本實施例因將圖形處理機1構成於單一的半導體基板 即單晶片L S I上,而可實現低價格化。此L S I雖具有 與系統控制器2連接之匯流排2 0,與連接於第1同步 DRAM3之匯流排3 0,與連接於第2同步DRAM4 之匯流排4 0,與連接於第3同步DRAM之匯流排5 0 及與顯示合成L S I連接之匯流排6 0,仍可將之收容在 一有1 6 8個接腳的扁平封裝內。其各個匯流排的寬度限 定爲1 6個位元β 圖2 3所示爲本發明之一實施例的方塊圖,以控制流 程爲中心加以說明。 系統控制器2的控制信號經由資料控制部11,對匯 流排控制部1 6進行存取的要求。另一方面,圖素運算部 1 4對匯流排控制部1 6進行圖素資料的讀取要求。此乃 藉由匯流排仲裁器1 0 9 ( bus arbiter )來加以調停 〇也就是說資料控制部1 1與圖素運算部1 4均對匯流排 仲裁器1 0 9進行匯流排的要求,而匯流排仲裁器1 0 9 則會判定優先順序,僅對其中之一發出匯流排規格許可信 號。 爲了使匯流排控制部1 6,1 7能連續執行資料的寫 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2i〇X 297公釐1 ~ . ~ I!------1¾衣------1T------. 乂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(11 ) 入,而共同具有行位址的更新處理,即共同具有檢測由誤 擊中等所引起的資料延遲而產生的情事用之誤擊中資訊。 如此一來,即使其中之一發生資料延遲,亦可由於另一方 使之成爲等待,而使得影像處理的資訊管線(pipe line )在不會錯亂的情形下執行下去。 切換轉換器19其控制雖是依據顯示部的垂直同步信 號VSYNC信號所作成,但亦可依據來自C PU的指示 而作切換。 圖2 4爲匯流排的調停控制更爲詳盡說明的方塊圖。 在圖2 3中雖爲使說明簡單化,而將資料控制部1 1當成 單一的方塊來說明,然而實際上資料控制部1 1包含有 CPU界面部1 1 1與圖形控制部1 1 2兩功能。CPU 界面部1 1 1係實現令來自外部的系統控制器2之輸入命 令或原圖資料予以寫入第1同步DRAM3,或是讀出第 1同步DRAM3內的資料,而轉送至系統控制器2之功 能者。圖形控制部1 1 2,則讀出第1同步DRAM3內 的命令,並對於執行圖像處理之側邊運算部1 2或直線運 算部1 3或圖素運算部14等之處理部設定參數用者。此 CPU界面部1 1 1 ,圖形控制部1 1 2及圖素運算部 1 4均獨立地對匯流排仲裁器1 0 9發出匯流排規格許可 的要求信號。並選擇其中優先度最高者,以切換匯流排控 制部16而確立資料路徑。 圖2所示爲同步DRAM3的儲存資料例。命令區域 3 1儲存有命令一覽表3 1 1 ,3 1 2等複數的命令。命 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\-口 丁 '? % 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐),4 -14 - 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 12 ) 1 令 一 覽 表 的 內 容 由 命令 碼 3 • 1 1 2 t 鏈指 標 3 11 3 1 模 1 1 | 式 指 定 3 1 1 4 表格 指 標 ( table ^ po i n t :er .) 1 1 3 1 1 5 > 輸 入 資 料指 標 3 1 1 6 及 繪圖 座 標 指標 1 I 請 1 3 1 1 7 所 構 成 〇 命令 碼 3 1 1 2 表 示命 令 的 種類 別 〇 鏈 先 閲 1 讀 1 指 標 3 1 1 3 則 儲 存有待 此 命令 結 束 時, 其 次 應執 行 何 種 背 © 1 1 命 令 之 命令 開 始 位 址。 模 式 指 定 3 1 14 則 記 述了 在 圖 素 注 意 1 1 - 事 1 運 算 部 1 4 中 所 應執 行 的 影 像 處 理 之屬 性 〇 表格 指 標 項 再 1 1 填 1 3 1 1 5 儲 存 有 表 現用 於 影 像 處 理 之 輝光 f 蔭 影或 其 它 屬 舄 本 -ΖΓ 裝 I 性 之 表 格 3 3 1 的 起始 位 址 其 用 於 處理 開 始 刖* 由 同 步 貝 | D R A Μ 3 載 入 內 部處 理 表 格 之 用 〇 輸入 資 料指標 1 1 I 3 1 1 6 則 顯 示 輸 入資 料 即 加 工 刖 的原 始 圖 形資 料 1 1 3 2 1 所 儲 存 之 位 址。 繪 圖 座 標 指 標 3 1 1 7 則記 述 了 加 訂 1 工 後 的 資 料 其 應 繪 圖位 置 的 座 標 值 〇 1 1 圖 3 爲 有 關 同 步D R A Μ 4 與 同 步D R A Μ 5 的 利 用 1 I 法 之 說 明 圖 〇 由 同 步D R A Μ 3 所 讀 出的 資 料 經由 匯 流 排 1 1 A 控 制 部 1 6 y 在 圖 素運 算 部 1 4 作 資 料加 工 > 經由 匯 流 排 1 1 控 制 部 1 7 9 由 切換轉換部 1 9 內 的 切換 開 關 19 1 以 決 1 1 定 執 行 同 步 D R A Μ 4 或 同 步 D R A Μ 5 的 存 取。 在 本 圖 1 1 中 乃 顯 示 經 由 記 億 體匯 流 排 4 0 連 接 於同 步 D R A Μ 4 者 1 爲 例 0 同 步 D R A Μ 5 則 儲 存 已 完 成 繪圖 之 圖 像, 經 由 記 1 1 億 體 HxL 匯 流 排 5 0 > 切換 開 關 1 9 2 及 匯流 排 控 制部 1 8 f 1 1 I 對 顯 示 部 1 5 作 讀 出處 理 〇 1 1 圖 4 爲 繪 圖 處 理機 7 的 資 訊 管 線 動作 0 在 資料 控 制 部 1 1 1 1 取 出 ( F etch )〇r ΐ令, 以設定參數。 設定完成後, 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15 - 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(13 ) 對側邊運算部1 2送出側邊運算開始之信號,開始計算線 複製(line copy )處理的端點座標。側邊運算部1 2 收到此信號後開始執行運算。完成命令的解釋後,進行最 初的線複製之側邊運算,將這些資料對直線運算部1 3作 設定。在最初的線複製之側邊運算完成後,除對直線運算 部1 3送出直線運算開始之信號外,並開始下一個線複製 的側邊運算及側邊運算結果的儲存運算。側邊運算部1 2 最好在直線運算部1 3完成一次線複製的運算之後,予以 執行下一個線複製的起始點終點之運算就可。 直線運算部1 3收到直線運算開始的信號後,開始進 行直線運算,一個週期就執行一個圖素的直線演算。直線 運算部1 3將DDA運算的結果之進位信號,每一週期對 圖素運算部輸出一次。同時並對圖素運算部1 4輸出記憶 體存取開始之信號。 圖素運算部1 4收到記億體存取開始之信號後,開始 執行對各同步D RAM之記億體存取。在繪圖命令完成最 終圖素的處理後,對資料控制部1 1送出最終圖素處理終 了之信號,而完成一個繪圖命令的處理。繪圖命令取出部 在收到該信號後方開始下一個繪圖命令的取出。 在對各個方塊作詳細敘述前,先對被稱爲貼圖之繪圖 演算法加以敘述。 所謂的貼圖,爲執行影像的擴大,縮小,迴轉之影像 操作的基本(primitive )。通常定義爲具有如圖5 ( a )般將矩形原始影像A B C D作任意四角形 —----------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 泉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(14 ) 拳 a,b’c’d’寫像(變換)之功能。 本發明之資料處理用處理機,乃是利用多次執行線複 製的方式以完成此貼圖。所謂的線複製,乃是如圖5 (b )般將原始影像的水平圖素列P〇 (Xp〇,Yp〇) — PI (Xpl ,Ypl)寫像至目的空間上之任意直線 Q0 (Xq0,Yq0)-Ql (Xql ,YQl)之影 像操作的基本。 本發明的資料處理用處理機,乃是以7個DDA完成 如以上般的貼圖。7個DDA中,有5個用於求線複製的 起始點Q〇與終點Q1 ,有2個DDA用於求Q0與Q1 間的聯結直線。本發明的資料處理用處理機將前者的運算 定義爲側邊運算,而將後者的運算定義爲直線運算。 以下以圖6爲例,依序說明7個DDA所扮演的角色 。圖6所示爲目的影像較原始影像爲大,亦即顯示擴大時 之情形。若目的影像較原始影像爲小時,則定義爲縮小。 第一個DDA爲用於側邊運算之DDA,爲原始影像 之Y方向的圖素間距離S y與目的影像之左右邊側的X方 向成分Drx,D1 X或是Y方向成分Dry ,D 1 y中 具有最大的圖素間距離的成分之M AXEDGE (在圖6中爲 D r y )之DDA。此DDA以兩者中其圖素間距離較長 者(在圖6中爲D r y)爲基準,執行運算。 第二個DDA爲用於側邊運算之DDA,爲 MAXEDGE與具有目的影像右側邊之最大圖素間距離的X方 向成分D r X或是Y方向成分D r y (在圖6中爲D r y .--------.裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -泉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 15 ) 1 I ) 之 D D A 〇 此 D D A 以 9 MAXEDGE :爲基準執行運算 〇 1 1 I 第 三 個 D D A 爲 用 於 側 邊 運 算 之 D D A 爲 MAXEDGE 1 1 I CbS 與 具 有 巨 的 影 像 左 側 邊 之 最 大 圖 素 間 距 離 的 X 方 向 成 分 -V 1 I 請 1 D 1 X 或 是 Y 方 向 成 分 D 1 y ( 在 圖 6 中 爲 D 1 y ) 之 先 閲 1 讀 1 I D D A 〇 此 D D A 以 MAXEDGE ;爲基準執行運算、 9 背 面 1 1 第 四 個 D D A 爲 用 於 以 8 聯 結 圖 素 法 執 行右 側 邊 運 算 注 意 1 I 事 1 a 之 D D A 爲 巨 的 影 像右 側 邊 的 X 方 向 成 分 D r X 與 Y 方 項 再 1 I 填 1 向 成 分 D r y 之 D D A 〇 此 D D A 以 兩 者 中 圖 素 距 離 較 長 寫 本 百 裝 I 者 ( 在 圖 6 中 爲 D r y ) 爲 基 準 執 行 運 算 〇 Μ '—✓ 1 1 1 第 五 個 D D A 爲 用 於 以 8 聯 結 圖 素 法 執 行 左 側 邊 運 算 1 1 I 之 D D A 9 爲 巨 的 影 像 左 側 邊 的 X 方 向 成 分 D 1 X Cbzt 與 Y 方 1 1 向 成 分 D 1 y 之 D D A 0 此 D D A 以 兩 者 中 圖 素 距 離 較 長 訂 1 者 ( 在 圖 6 中 爲 D 1 y ) 爲 基 準 執行 運 笪 〇 1 1 第 7^ 個 D D A 爲 用 於 直 線 運 算 之 D D A 爲 原 始 影 像 1 I 之 X 方 向 的 圖 素 間 距 離 S X CfeJ 與 在 側 邊 運 算 所求 得 的 巨 的 影 1 1 Λ 像 之 起 始 點 Q 0 與 終 點 Q 1 所成 的 直 線 之 X 方 向 成 分 L X 1 I 或 是 Y 方 向 成 分 L y 中 具 有 最 大 圖 素 間 距 離 的 成 分 之 1 1 MAXEDGE 丨 (在圖£ >中爲L ^ c ) 之 D D A = ,此D D A以兩者 1 1 中 其 圖 素 間 距 離 較 長 者 ( 在 圖 6 中 爲 L X ) 爲 基 準 以 執 行 1 1 運 算 〇 1 1 第 七 個 D D A 爲 用 於 以 4 聯 結 面 圖 素 法 執 行 直 線 運 算 之 4 1 I D D A 爲 起 始 點 Q 0 eta 與 終 點 Q 1 所 成 直 線 之 X 方 向 成 分 I 丨 I L X 及 Y 方 向 成 分 L y 之 D D A 〇 此 D D A 以 兩 者 中 圖 素 1 1 1 距 離 較 長 者 ( 在 圖 6 中 爲 L X ) 爲 基 準 以 執 行 運 算 〇 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 一 18 - 473692 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(16 ) 所謂的數位微分解析法D D A乃是一種以整數運算求 兩變數a ,b所構成之直線的座標之方法。今有兩變數a ,b,其變位量分別作爲η,m,而n<m。且對b變位 之a之真變位d η (實數)與a變位之誤差令其爲錯誤值 e。此時當b有1變位時,dn就成爲OSdnSl。每 當b有1變位時,e僅加算dn。一旦e>l時則產生進 位。此時視a爲有1變位。DD A重覆這樣的運算以求出 對b變位之a變位。 接下來對有關本發明其資料處理用處理機之貼圖繪圖 演算法之構造加以敘述、 本發明之資料處理用處理機,其貼圖繪圖演算法依功 能別可分爲:側邊運算演算法,直線運算演算法及圖素複 製演算法三部分。 側邊演算法乃是用於運算目的之左側邊及右側邊的座 標之演算法。其乃按照圖七所示之流程圖,執行前述第一 至第五的DDA,求得線複製之起始點Q0,終點Q1之 座標。 直線運算演算法乃是用於運算位於目的之左側邊上的 某點與其在右側邊上所對應的某點,由此二點所連成直線 的座標之演算法。其乃按照圖8所示之流程圖,執行前述 第六與第七的DDA,並依照側邊運算所求得的起始點與 終點,求線複製之座標。 圖素複製演算法乃是用於將原始影像的某一圖素複製 成目的之某一圖素用之演算法。其乃按照圖9所示之流程 —-—-----1¾衣------1T------1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 47369^ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(17 ) 圖,執行對側邊運算及直線運算所求得的一組原始鼠素與 目的之一圖素的記億體存取者。 圖1 0所示爲執行本發明其資料處理用處理機之貼圖 繪圖演算法時之軌跡。擴大時爲因應擴大之需而對原始影 像的1圖素作數次的複製,縮小時則爲因應縮小乃對原始 影像作間拔的複製。 蔭影(shading )乃是影像作簡易的立體表現的手法 之一,爲將影像的、色調(hue )及亮度作平滑變化之影 像操作的基本。在本發明的資料處理用處理機乃將其定義 爲對色調作平滑變化的功能。 本發明的資料處理用處理機其蔭影乃是執行於目的的 各圖素之色(R,G,Β)上,分別加上蔭影色(AR, Δ G » Δ Β ),而運算新的目的的各圖素之色(R + AR ,G+AG,B+AG)的方式。本發明的資料處理用處 理機係在執行該蔭影的貼圖時,乃作成對貼圖的結果之目 的上的任意四角形加以執行之方式。任意四角形中各圖素 的蔭影色,乃是依據目的上任意四角形AB C D 4頂點所 指定的蔭影色(Ra,Ga,Ba) ,(Rb,Gb, B b ) ,(Rc,Gc,Bc) ,(Rd,Gd,Bd) 來運算者。 本蔭影的執行其前提爲與貼圖的執行同時進行。目的 影像其左右側邊各圖素的蔭影色於側邊運算時求得,而線 複製各圖素的蔭影色乃是於直線運算時所求得。目的影像 各圖素與以上所求得的蔭影色之加法,乃於圖素複製時執 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' ' -20 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 4736B2 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(18 ) 参 行。 在此,色的資料爲紅綠藍各色成分的絕對值。 . 本發明之資料處理用處理機以9個D D A完成以上的 蔭影處理。9個DDA中,有6個用於求線複製的起始點 Q 0與終點Q 1的蔭影色,另外3個則用於求由起始點 Q 0與終點Q1所連成的直線之蔭影色。本發明的資料處 理用處理機將前者的運算定義爲側邊蔭影色運算,而將後 者的運算定義爲直線蔭影色運算。 以下以圖1 1按照順序說明9個DDA所扮演的角色 〇 第八個DDA爲用於右側邊紅色蔭影運算之DDA, 爲頂點B與頂點C紅色蔭影差AR r與目的影像的右側邊 的X方向成分或是Y方向成分中具有最大的圖素間距離之 MAXEDGER 之 DDA。此 DDA 係以 ΔΙΙγ 及 MAXEDGER 中圖素間距離較大者爲基準執行運算。 第九個DDA爲用於右側邊綠色蔭影運算之DDA, 爲頂點Β與頂點C綠色蔭影差AG r與MAXEDGER之 DDA。此DDA係以AGr與MAXEDGER中圖素間距離 較大者爲基準執行運算。 第十個DDA爲用於右側邊藍色蔭影運算之DDA, 爲頂點B與頂點C藍色蔭影差ΔΒ r與MAXEDGER之 DDA。此DDA以ΔΒ r與MAXEDGER中圖素間距離較 大者爲基準執行運算。 第十一個D D A爲用於左側邊紅色蔭影運算之D D A 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(2丨0、乂 297公釐1" _ -21 - J----------1 批衣-------、訂------A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4736 犯 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(19 ) 參 ,爲頂點A與頂點D之紅色蔭影差AR1與目的影像的左 側邊的X方向成分或是Y方向成分中具有最大的圖素間距 離之 MAXEDGEL 之 DDA。此 DDA 以 ARl 與 MAXEDGEL 中圖素間距離較大者爲基準執行運算。 第十二個D D A爲用於左側邊綠色蔭影運算之D D A ,爲頂點A與頂點D之綠色蔭影差AG 1與MAXEDGEL之 DDA。此DDA以AGl與MAXEDGEL中圖素間距離較 大者爲基準執行運算β 第十三個D D Α爲用於左側邊藍色蔭影運算之D D A ,爲頂點A與頂點D之藍色蔭影差ΔΒ 1與MAXEDGEL之 DDA。此DDA以ΔΒ1與MAXEDGEL中圖素間距離較 大者爲基準執行運算。 第十四個DDA爲用於直線紅色蔭影運算之DDA, 爲在側邊運算中所求得的目的影像的起始點Q 0與終點 Q1之紅色蔭影差ARQ,與由起始點Q0與終點Q1所 成直線之X方向成分或Y方向成分中具有最大的圖素間距 離之 MAXLINE 之 DDA。此 DDA 以 ARci 與 MAXLINE 中最大者爲基準執行運算。 第十五個DDA爲用於直線綠色蔭影運算之DDA, 爲起始點Q 0與終點Q 1之綠色蔭影差AG (1與 MAXLINE 之 DDA。此 DDA 以 AGci 與 MAXLINE 中較 大者爲基準執行運算。 第十六個DDA爲用於直線藍色蔭影演算之DDA, 爲起始點Q 0與終點Q 1之藍色蔭影差ΔΒ q與 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝·
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨〇X297公釐) 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7 _五、發明説明(2〇 ) MAXLINE 之 DDA。此 DDA 以 ΔΒ Q 與 MAXLINE 中較長 者爲基準執行運算。 接下來對有關本發明之資料處理用處理機其蔭影繪圖 演算法的構造加以敘述。 本發明之資料處理用處理機,其蔭影繪圖演算法依功 能別可分爲:側邊蔭影色運算演算法,直線蔭影色運算演 算法及蔭影色加法演算法三部分。 側邊蔭影色運算之演算法乃是用於運算目的之左側邊 及右側邊蔭影色之演算法。其乃按照圖1 2所示之流程圖 ,執行前述第八至第十三的DDA,以求得線複製之起始 點Q0,終點Q1之蔭影色。 直線蔭影色運算之演算法乃是用於運算位於目的之左 側邊上的某點與其在右側邊上所對應的某點,由此二點所 連成直線的蔭影色之演算法》其乃按照圖1 3所示之流程 圖,執行前述第十四至第十六的DDA,並依照側邊運算 所求得的起始點Q 0與終點Q 1,求線複製之各圖素之蔭 影色。 蔭影色加法演算法乃是用於將以上所求得的蔭影色加 法至各圖素之演算法,其乃如圖9的流程圖所示般,對目 的執行蔭影色的加法者。 接下來對實現以上之貼圖繪圖演算法之各單位加以說 明。繪圖處理機7是由資料控制部1 1 ,側邊運算部1 2 ,直線運算部1 3及圖素運算部1 4所構成。 資料控制部1 1乃是由來源資料•繪圖命令用 本纸張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) ' ----------批衣------、玎------..A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(21 ) S D RAM提取繪圖命令與繪圖參數之執行模組。並將捉 取所得的命令及參數儲存於側邊蓮算部12及圖素運算部 14內部之暫存器。 側邊運算部1 2爲側邊繪圖演算法之執行模組。依繪 圖命令的解釋及繪圖參數執行側邊運算,而將側邊運算的 結果儲存於直線運算部1 3內部的暫存器。其中側邊運算 乃是執行第一至第五,第八至第十三共計1 1個DDA, 而求得原始座標P〇與P1,目的座標q〇與Q1,目的 座標Q0與Q1的蔭影色(思〇,GO,BO) ,(R1 ——-— 〆----- ’ G B 1」之運算者。 側邊運算部1 2係如圖1 4所示,由兩個具有專用讀 、寫匯流排之1 3個位元的AU 2個,和,兩AU共用的 13位元的暫存器及各AU專用的13位元暫存器所構成 。此兩個AU分別令其爲AUa及AUb。爲使這兩個 A U作有效率的使用,此兩AU的動作狀態有同步動作與 獨立動作兩種。 所謂的同步動作是指兩A U受同一序列器所控制而動 作。因兩AU具有共用的暫存器,因此AU a運算後的結 果可使用於AUb,而AUb演算後的結果可由AUa來 加以使用。繪圖命令的解釋與第一至第三的DDA,乃在 此動作狀態進行運算。 獨立動作是指兩A U分別由不同的序列器所控制而動 作。因兩AU各自具有專用的暫存器,因此AU a的演算 結果無法由AUb加以使用,而AUb的演算結果無法由 —II--------衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -泉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210X297公釐) 473692 A7 B7 經濟部中央檩準局員工消費合作社印製 五、發明説明(22 ) 镄 AU a來加以使用。第四與第五,第八至第十三的DDA 係以此動作狀態進行運算。第四與第八至第十的D D A及 第五與第十一至第十三的DDA,分別以AUa與AUb 進行並行運算。 直線運算部1 3爲執行直線繪圖演算法之模組。依照 由側邊運算部1 2所儲存之側邊運算結果,執行直線運算 。直線運算爲第六與第七,第十四至第十六共計5個之D DA運算。DDA運算的結果,係作爲於圖素運算部圖素 運算時之增加信號來使用。 直線演算部1 3係如圖1 5所示,由在〜週期( cycle )內執行DDA運算之5個DDA硬體與1 3位元 的暫存器群所構成。此1 3位元的暫存器群,記億有得自 側邊運算部之線複製的起始點與終點參數。5個D D A硬 體,則依據這些參數而執行第六與第七,第十四至第十六 之D D A運算。該等乃以成平行來動作,在〜個週期內執 行一個圖素分量的D DA運算。 圖素運算部1 4爲圖素複製演算法之執行模組。依照 直線運算結果,對各SDRAM的位址,資料的圖素進行 運算,以對繪圖原始資料,繪圖命令用S D RAM執行原 始資料的讀取,且對圖素運算,圖素運算結果之圖框緩衝 器S D RAM執行寫入。圖素運算係爲求得線複製上之某 圖素的原始座標P,目的座標Q及目的座標Q之蔭影色( R ’ G,B)之運算,可從初設值之增加值來求得。 圖素運算部1 4係如圖1 6所示’是由原始記億體位 !:-------批衣丨— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 泉 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) -25 - 473692 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A 7 __________B7 _五、發明説明(23 ) 址計數器1 44,目的記億體位址計數器1 4 5,對應紅 色’綠色’藍色蔭影之5位元計數器141 ,142, 1 4 3及具有專用讀寫匯流排之5位元Au 1 4 6, 147 ’ 148所構成。原始記憶體位址計數器144 , 及目的記憶體位址計數器1 4 5,分別對應於第六,第七 之D D A ’當這些DD A運算的結果產生進位時,就作位 址之算出。而三個5位元計數器則分別對應於第十四至第 十六的DDA,當這些DDA的運算結果產生進位時,就 執行蔭影色資料之算出。三個5位元AU,則分別對原始 資料之紅色,綠色,藍色加上由5位元計數器所生成之紅 色,綠色及藍色蔭影。 圖17所示爲匯流排控制部之時序圖。圖17 (a) 爲讀取時發生誤撃中__之示範例。由圖素運算部1 4所發行 的讀取位址RDADR於Τ1期間乃送至匯流排控制部 1 6,匯流排控制部1 6則將序列器的狀態R D B S Τ於 Τ2期間變更爲第一資料讀取R1。而後由同步 DRAM3於Τ3期間輸入資料DR1。DR1則在圖素 運算部1 4經由加工處理後變成寫入資料DW1。寫入位 址WR A D R因某種未在圖面上標示出的延遲狀·況而導致 延遲成爲WRADR3,匯流排控制部17的序列器之狀 態WRBST,於T4期間變更爲第一資料寫入W1。 接下來所讀取出的讀取位址RD A D R之R 2若與 R 1的行位址有所差異時,則有必要再度執行行位址的再 充電,行位址的活性化處理之誤擊中處理。若於T 2狀態 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)一 . 裝 訂 旅 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明( 24 ) 1 I 將 R 2 當 作 R D A D R 發 行 時 j 會在 未在 圖 面 標 示 出 之 匯 1 1 I 流 排 控 制 部 1 6 內 的 誤 擊 中 偵 測 部 y 進 行 與 R 1 的 行 位 址 1 1 | 之 比 較 處 理 一 旦 判 定 兩 者 有 所 差 異 則 發 行 誤 撃 中 信 ^-S 請 1 1 I R D Μ Η T 〇 據 此 於 T 4 至 T 6 期 間 內 > 停 止 R D A D R 先 閲 1 讀 jb 1 1 W R A D R W R A D R 3 等 各 位 址 的 更 新 > 保持 _ 刖 位 η 之 1 1 址 t 圖 素 運 算 部 1 4 亦 隨 之 停 止 〇 若 於 讀 取 時 發 生 誤 撃 中 注 意 1 1 事 1 I > 由 於 寫 入 資 料 之 有 效 資 料 會 在 中 途 被 停 止 j 因 此 寫 入 匯 項 再 1 填 i 裝 I 流 排 控 制 部 於 Τ 5 至 T 7 期 間 內 , 呈 空 間 狀 態 〇 舄 本 百 rwy 圖 1 7 ( b ) 爲 寫 入 時 發 生 誤 撃 中 之 示 範 例 0 以 於 Ά nn__^ 1 1 I T 2 期 間 由 圖 素 運 算 部 1 4 所 發 行 的 寫 入 位 址 W R A D R 1 1 1 發 生 誤 撃 中 爲 例 〇 倘 若 寫 入 位 址 的 誤 撃 中 在 資 料 寫 入 時 偵 1 1 訂 1 測 則 可 瞭解 誤 撃 中 是 在 T 4 狀 態 > 如 此 一 來即 使 由 T 5 狀 態 開 始 停 止 定 址 亦 由 於 寫 入 位 址 y 資 料 仍 不 斷 地 被 送 1 1 至 y 以 至 於 會 有 資 料 遺 失 的 情 形 發 生 〇 因 此 寫 入 位 址 亦 ckt 與 1 | 讀 取 位 址 以 相 同 定 時 進 行 誤 撃 中 的 偵 測 而 在 執 行 讀 取 處 1 ,泉 理 時 令 寫 入 處 理 成 爲 空 閒 狀 態 以 確 保 寫 入 時 誤 撃 中 的 處 1 | 理 時 間 〇 1 1 1 圖 1 8 所 示 爲 匯 流 排 控 制 部 1 6 之 內 部 方 塊 圖 0 來 白 1 1 資 料 控 制 部 1 1 之 資 料 匯 流 排 S D > 位 址 匯 流 排 S A Cb3 與 來 1 1 白 rert 圖 素 運 算 部 1 4 之 資 料 匯 流 排 Μ D 位 址 匯 流排 1 1 R D A D R , 由 切 換 器 1 6 2 V 1 6 3 切 換 贅 以 作 成 送 至 1 I 同 步 D R A Μ 3 之 資 料 匯 流排 V D A T 位 址 匯 流 排 1 I V A D R 〇 切 換 器 1 6 2 1 6 3 的 控 制 是 由 記 億 體 控 制 1 ! 1 部 1 6 4 所 操 控 〇 記 億 體 控 制 部 1 6 4 係 由 序 列 器 1 6 6 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS)A4規格(210>< 297公釐) 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7___五、發明説明(25 ) 參 ,鎖存器165,167所構成。序列器166的控制是 由參考來自顯示部15之記億體控制信號MCTR等來執 行。序列器1 6 6的輸出經由鎖存器1 6 7而作爲記億體 控制信號V C N T,送至同步D R A Μ 3。因匯流排控制 部1 7,1 8僅在輸入匯流排之輸入數或輸出、輸入之方 向有所差異而爲同等之結構’故在此省略說明。 圖1 9所示爲切換轉換器之結構。匯流排控制部1 7 的輸出1 7 9與匯流排控制部1 8的輸出1 8 9 ’由切換 器1 9 1內的切換裝置1 9 2,1 9 3來執行切換。此控 制是由來自顯示部15之記憶體切換信號MSYNC所操 控。記億體切換信號M S YN C是根據顯示部之垂直同步 信號V S YN C來製成。利用每一個圖框藉由繪圖記億體 與顯示記億體的切換’可達到最大的操作量(Through put ) ° 圖2 0所示爲顯示部之方塊圖。控制部1 5 4由序列 器156與鎖存器155’157所戶構成’而序列器 1 5 6參考外部信號之垂直同步信號VSYNC等’以發 出控制信號。其中並包括記億體的切換信號MS YN c ° 由被切換轉換器1 9所選擇的同步DRAM4或5所讀出 的資料1 8 1 ,在資料變換部1 5 1進行模組的對應加工 ,藉由匯流排6 0送至外部的顯示複合L S I 6。 如此這般利用複數個D R A Μ,而能邊讀入命令與原 圖資料,邊進行處理’且能作繪圖資料寫入之資訊管線操 作方式,以達到最高之操作量’從而完成了低價格’高性 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)一 — , 裝 訂.Α (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 A7 B7 五、發明説明(26 )能之資料處理系統 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210 X297公釐〉 29 一

Claims (1)

  1. 473692
    煩員明示:各案咬正後是否變更原實質内容經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 附件3:第84108255號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 6年8月修正 1. 一種影像處理用處理機,係被接續於: 被接續於產生供進行影像處理用的指令之處理機( processor,1 0 1 ),與記憶程式、指令以及資料的第 1記億裝置(102)之第1訊號線(20),及 被接續於記憶資料或是指令之第2記憶裝置(3 )之 第2訊號線(30),以及 被接續於記憶供顯示用的資料的第3記億裝置(4、 5)之第3訊號線(40、50); 具有,基於來自上述處理機(1 0 1 )之圖形指令, 由上述第3記億裝置所記億的資料產生供顯示用的資料的 機能(7 ),及 選擇將上述第1訊號線所傳送過來的資料轉送至上述 第2記億裝置,或者是由上述第2記憶裝置所記憶的資料 產生供顯示用的資料,而將產生的資料轉送至上述第3記 億裝置之機能(1 6 )。 2·如申請專利範圍第1項之影像處理用處理機,其 中’上述的資料路徑切換部其切換方式爲: 對於將上述圖形命令或上述原圖資料,由上述主記憶 體轉送至上述圖形資料記億體,乃以將上述第1路徑與系 統匯流排連接來進行;而上述圖形處理機與上述圖框緩衝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNg ) Α4規格(21〇Χ:297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 _______ D8々、申請專利範圍 器間資料的存取之執行,則將上述第1路徑與上述第2路 徑相連接。 3 _如申請專利範圍第1或2項之影像處理用處理機 ,其中上述的圖形記憶體,係能與時鐘信號同步來輸入位 址,執行資料的輸出入,輸入控制信號之同步記億體。 4·如申請專利範圍第1或2項之影像處理用處理機 ,其中,上述的圖框緩衝器係由,可交互執行用於繪圖之 寫入處理與用於顯示之讀出處理之第1圖框緩衝器及第2 圖框緩衝器所組成,並可藉由上述之圖形處理機,而各自 切換爲繪圖寫入處理與顯示處理。 5. —種資料處理系統,其特徵爲:具有 產生有關影像處理之指令的處理機(1〇1),及 記億程式、指令或者資料的第1記憶體(1〇2), 及 記億指令或者是資料的第2記億體(3),及 記億供顯示用的資料的第3記憶體(4、5),及 基於來自上述處理機之指令而於上述第3記億體進行 描繪之圖形處理機(1),及 連接上述處理機(1 )及上述第1記億體(1 〇 2 ) 與上述圖形處理機(1)的第i訊號線(2〇),及 連接上述第2記憶體(3)與上述圖形處理機(1) 的第2訊號線(30),以及 連接上述第3記憶體(4、5)與上述圖形處理機( 1)的第3訊號線(40、50); 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公羞) -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 _ D8々、申請專利範圍 上述圖形處理機(1 )具有:選擇將上述第1訊號線 (2 0 )所傳送過來的資料轉送至上述第2記億裝置(3 )’或者是由上述第2記憶裝置(3)所記憶的資料產生 供顯示用的資料,而將產生的資料轉送至上述第3記憶裝 置(4、5)之機能(16)。 6 ·如申請專利範圍第5項之資料處理系統,其中, 上述之資料匯流排切換部,其切換方式爲:對於將上述圖 形命令或上述原圖資料,由上述主記憶體轉送至上述圖形 資料記億體,乃以將上述第1路徑與系統匯流排連接來進 行;而上述圖形處理機與上述圖框緩衝器間資料存取之執 行,則將上述第1匯流排與上述第2路徑相連接。 7. 如申請專利範圍第5或6項之資料處理系統,其 中,將上述之圖形處理機與上述圖形資料記憶體構成於單 一之半導體基板上。 8. 如申請專利範圍第5或6項之資料處理系統,其 中,上述圖形記億體,係能與時鐘信號同步來輸入位址, 執行資料的輸出入,輸入控制信號之同步記憶體。 9. 如申請專利範圍第5或6項之資料處理系統,其 中,上述的圖框緩衝器,係由:可交互執行用於繪圖之寫 入處理與用於顯示之讀出處理之第1圖框緩衝器及第2圖 框緩衝器所組成,並可藉由上述之圖形處理機,而各自切 換爲繪圖寫入處理與顯示處理。 10. —種資料處理系統,其特徵爲:具有:可鎖存 行位址,並對於與上述被鎖存的行位址同一行位址進行存 m —^ϋ· ϋϋ a—ϋν I §11 I mi «ϋϋ ml ·ϋϋ mammae— In·—、一"J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 473692 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B8 C8 D8六、申請專利範圍 取,可由列位址的更新而形成被連續存取,且能與時鐘信 號同步,而執行位址輸入、資料輸出入及控制信號輸入之 第1、第2及第3的記億體;分別分配於上述第1 ,第2 及第3的記憶體之記億體匯流排;分別分配於上述記億體 匯流排之匯流排控制手段;及結合於上述匯流排控制手段 之第1及第2的資料處理模組,並令上述之第1資料處理 模組,與第2資料處理模組之圖訊(叢訊)長度成爲不相 同來使之動作。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之資料處理系統,其 中,令上述之第1資料處理模組其圖訊長度爲1 ,令其中 之第2資料處理模組的圖訊長度爲8來動作。 12. —種資料處理系統,其特徵爲:具有:可鎖 存行位址,並對於與上述被鎖存的行位址同一行位址進行 存取,可由列位址的更新而形成被連續存取,且能與時鐘 信號同步,而執行位址輸入、資料輸出入及控制信號輸入 之第1、第2及第3的記憶體;分別分配於上述第1,第 2及第3的記億體之記億體匯流排;分別分配於上述記億 體匯流排之匯流排控制手段;和上述匯流排控制手段結合 並可生成用以存取第1,第2及第3記憶體所需的資料及 位址,及生成對於由第1記憶體所讀出的資料進行資料處 理後之資料結果,儲存於第2或第3記億體所需之上述第 1及第2或第3之記憶體之存取位址之第1資料處理模組 :生成由第2或第3記憶體讀出所儲存於上述第1資料處 理模組資料用之記憶體存取位址之第2資料處理模組;當 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -4 - 473692 B8 C8 D8々、申請專利範圍 由上述第1資料處理模組輸出至上述第1記億體之行位址 ,若與前次所提供的行位址有所差異時,就對上述第1記 憶體的行位址執行更新處理之手段;及當由上述第1資料 處理模組輸出至上述第2或第3記憶體之行位址,若與前 次所提供的行位址有所差異時,就對上述第2或第3記憶 體的行位址執行更新處理之手段, 令上述第1記億體的行位址作更新處理期間,於由第 1記億體將資料讀出而儲存於上述第2或第3記億體的延 遲時間內,將對上述第2或第3記億體不執行任何動作, 或執行行位址的更新,而在上述第2或第3記億體的行位 址作更新處理期間,以由第1記億體將資料讀出直至儲存 於上述第2或第3記憶體的延遲時間前的定時,對上述第 1記億體不執行任何動作,或執行行位址的更新者。 ϋι ϋϋ ml mu m I mu 1 —ϋι ϋϋ I ·ϋι ϋϋ am、e^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5 - 473692 年(S万⑴日修正/艾正/補充(
    723431 20 11 10 資料控β CLK 12 -109 側邊運算部 I统控制 3 匯流排 仲裁(判 別)器 IsiSDRAM 齡,mm.
    2ndSDRAM (描繪顯示) 3rdSDRAM 【顯示、繪圖)’ 第1圖
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