JPH0697392B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像表示装置に係り、特に表示器で表示する画
像のドツトに１ドツト対応の記憶要素をもつビツトマツ
プ式の画面メモリへのドツトデータの書込みに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の画像表示装置において、画面メモリに記
憶させたドツトデータを部分的に変更する処理は、例え
ばキヤラクタジエネレータに記憶した文字パターンのド
ツトデータを画面メモリへ転送するとき、中央処理装置
（以下CPUという）が、 （１）既に画面メモリの該当部分に書込まれているドツ
トデータを読み出してCPUに取込む。

（２）加えるべきドツトデータを表示ビツト位置へシフ
トする。

（３）CPUに取込んでおいた前記元のドツトデータから
マスク処理によつて非書換え部分を読み出し、前記シフ
ト後の加えるべきドツトデータからマスク処理によつて
書込みビツトのみを取出し、両者の論理和をとつて新し
い書込みドツトデータを作成する。

（４）新しい書込みドツトデータを画面メモリの前記該
当部分へ書込む。

という処理ステツプをとつていた。しかし、元来CPUは
ビツト処理が遅く、特に複数ビツトのデータシフトは１
ビツトシフトのコマンドステツプを複数回繰返すことに
よつて処理するために処理ステツプ数が多くなる欠点が
ある。

このような欠点を改善するために、特開昭59-90156号公
報に記載のように、シフトレジスタを用いてデータシフ
トを行うようにしたメモリ制御方式が提案されている。
しかしこの方式でもシフト動作は１クロツクで１ビツト
のシフトであるので、データを複数ビツトシフトするた
めには複数クロツク分の時間が必要であつた。

一方、キヤラクタジエネレータに記憶されている文字パ
ターンが24×24ドツトのマトリツクス構成であり、CPU
の処理単位が16ビツトのワード単位である場合には、キ
ヤラクタジエネレータからのドツトデータの読み出し方
法は、右側16ビツトと左側８ビツトに分けて行い、左側
８ビツト分には８ビツトの無効データを加えてワードア
クセスを行うのが一般的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなキヤラクタジエネレータのアクセス方法で文
字パターンのドツトデータを読み出し、前述したような
データシフト処理を施して画面メモリへ新しいドツトデ
ータを書込む方法では、表示文字を走査線方向に数ビツ
トシフトする場合には、キヤラクタジエネレータからの
ドツトデータの読み出しを多数回に分けて実行しなけれ
ばならず、表示速度が遅くなるという不都合がある。

従つて本発明の目的は、ドツトデータのシフト処理を更
に高速化し、しかもキヤラクタジエネレータからのドツ
トデータの読み出しを連続させることにより、表示速度
を更に高速化することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの問題点を解決するために、キヤラクタジエ
ネレータには24×24のドツトマトリクスのドツトデータ
を走査線方向にバイト単位で３組に区分するとともに１
つの走査線方向の全ドットデータ毎に走査線の並び方向
に24の連続アドレスで並列に記憶するメモリを設け、画
面メモリは走査線の並び方向のアドレス順をもつように
構成し、更に前記キヤラクタジエネレータに記憶された
24×24ドツトのドツトデータを走査線方向の左側16ビツ
トまたは右側16ビツトの何れかを前記CPUからの指示に
従つて16ビツト１ワード単位で読み出すキヤラクタジエ
ネレータ読み出し制御回路と、CPU側から与えられる画
像のドツトデータをCPUから与えられたシフト量指令値
に従つたビツト量だけシフトするバレルシフタと、CPU
側から与えられるドツトデータの書込み範囲を制限する
マスクデータを発生するマスクコントローラと、画面メ
モリから読み出されたドツトデータとバレルシフタから
出力されたドツトデータをマスクデータに従つて合成し
て新しい書込みデータを作成するライトコントローラと
を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

CPUはキヤラクタジエネレータをアクセスするときにス
トリング命令で読み出しアドレス信号を出力し、メモリ
の左側16ビツトまたは右側16ビツトの何れかの組をドツ
トパターンにおける走査線の並び方向に順次アクセスし
て16ビツト単位でドツトデータを取込み、画面メモリへ
書込むべく該当部分はこのアドレス信号と共に出力す
る。バレルシフタはこのドツトデータをCPUからのシフ
ト量指令値に応じてビツト量だけ即座にシフトして出力
する。一方、ライトコントローラは前記アドレス信号に
よつて画面メモリから読み出されたドツトデータとバレ
ルシフタから出力されたドツトデータをマスクコントロ
ーラからのマスクデータに従つて合成して新しい書込み
データを作成し、該当部分へ書込む。このような処理
を、ストリング命令によつて読み出されるメモリの左側
16ビツトまたは右側16ビツトの何れか一方の側に24ワー
ド分順次に実行し、次に他の側に同様に実行すること
で、１文字分の画像パターン領域のドツトデータの書込
みを完了する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説明する。

第１図は本発明になる画像表示装置のブロツクダイヤグ
ラムを示している。11は表示機能部の制御を行なう中央
処理装置（以下CPUと呼ぶ）であり、例えばインテル社
の8086などが好適である。12は外部からの事象に応じ
て、CPU11に割込み信号を与えプログラムを分岐させる
割込コントローラである。13はCPU11が実行するプログ
ラムやデータ処理情報を記憶するプログラムメモリであ
る。14は表示する文字パターンをドツトマトリクスで記
憶しているキヤラクタジエネレータ（以下、CGと呼ぶ）
であり、一般にROMにより構成される。19はCG14からの
読出しデータの右側，左側を換えるCG読出し制御回路で
ある。15は表示機能部の上位にあるホストCPUからのコ
マンドを受取るためのインターフエイス回路である。16
は画面メモリ20の内容を順次読出すアドレス信号を作成
し、またCRTモニター24を制御する同期信号を発生する
グラフイツクデイスプレイコントローラ（以下GDCと呼
ぶ）である。17は画面メモリ20とその周辺の回路に対す
るタイミング信号を発生するコントロール回路である。
18は画面メモリ20に対するCPU11からの書込み信号と同
期してCPU11による描画処理を支援する画面メモリ制御
回路である。20はCRTモニター24の画面に表示するドツ
トマトリツクス画像を１ドツト対応で記憶する記憶素子
が画面に対応して存在するビツトマツプ方式の画面メモ
リであり、ダイナミツクRAMから構成される。21はGDC16
からの水平、垂直同期信号とシフトレジスタ23からの映
像信号との同期を取るための同期回路である。22は画面
メモリ20から読出した画像ドツトデータを一時的に蓄え
るラツチであり、23はラツチ22に蓄えられた画像ドツト
データを受取つてこれをパラレルシリアル変換するシフ
トレジスタであり、24は映像信号と同期信号を受けて画
面表示を行なうCRTモニターである。51-1,51-2はCPUバ
ス信号線ａとGDC16や画面メモリ制御回路18との間に位
置し信号をバツフアリングするトランシーバ／レシーバ
である。52-1,52-2,52-3はマルチプレクサであつて、入
力信号線の内から一組の信号を選択して出力する。

本装置の構成要素として重要な機能を分担している画面
メモリ制御回路18についての詳細を第２図を参照して説
明する。

第２図において、18-1はデータラツチでCPU11からのデ
ータを保持する。18-2はバレルシフタでデータラツチ18
-1からのデータを指定されたビツト単位でシフトする。
18-3はライトコントローラで画面メモリ20への書込みデ
ータを生成する。18-4は操作レジスタでありライトコン
トローラ18-3に与えるべきビツト単位での画像ドツトデ
ータへの操作コマンドを保持する。18-5と18-6はビツト
レジスタでバレルシフタ18-2でのデータシフト量の指定
値を保持する。18-7はマスクレジスタで書込み操作する
ビツト幅指令値を保持する。18-8は演算器（以下ALUと
呼ぶ）であり、ビツトレジスタ18-5と18-6に保持された
ビツトシフト量に基づいてバレルシフタ18-2でシフトす
べきシフト量を計算する。18-9はマスクコントローラで
あり、マスクレジスタ18-7に保持されたビツト幅指令値
に従つてCPU11からの書込みデータの画面メモリ20への
書込みをマスクするマスクデータを出力する。18-10は
これらの動作タイミングを制御する制御回路である。

次に、画面メモリ20のアクセスについて説明する。画面
メモリ20は、CPU11が書込みを行うときにあつてはリー
ドモデイフアイライトにより動作する。すなわち、CPU1
1からのドツトデータはデータラツチ18-1に一旦たくわ
えられ、バレルシフタ18-2により処理されてライトコン
トローラ18-3の一方の入力端子に入力される。画面メモ
リ20の指定されたアドレスの画像ドツトデータは読出さ
れてライトコントローラ18-3のもう一方の入力端子に与
えられる。上記２つの入力は操作レジスタ18-4に記憶さ
れた指示に基づいて、ビツト単位で論理演算され画面メ
モリ20の指定アドレスに書込まれることになる。

次に、画面メモリ20のアドレス構成について第３図を用
いて説明する。

映像信号は画像ドツトの直列な連らなりとしてラスタ単
位で構成されている。すなわち、画面のリフレツシユの
ためのGDC16による読出しは画面の始めから16ビツト単
位であり、MSBから順に直列変換され、LSBの次には次の
16ビツトのMSBが連らなつている。

ところで、CPU11が24×24ビツトの文字パターンを扱う
とき、ラスタスキヤン方向には３バイトの深さ、ラスタ
の並び順の方向に対しては24バイトの深さになる。CPU1
1として使うインテル社の8086は順アドレスの繰り返し
処理に対してストリング命令が用意されている。このス
トリング命令によれば、所定のレジスタに指定した源ア
ドレスから、データを行先アドレスへの指定されたワー
ドあるいはバイト数の転送が、最小の命令ステツプと最
短の処理時間で行われる。この処理方式において最大の
効果を得るには、一回の転送数を大きく取るのが有効で
ある。この点に着目すれば、CPU11から見た画面メモリ2
0のアドレスはラスタの並び順方向に並ぶべきである。

上記の点をふまえて実現した画面メモリ20のアドレス構
成を示したものが第３図である。

次に、CG14について説明する。本実施例では文字パター
ンのドツトデータが第４図に示すようにROMに記憶され
ている。すなわち、１つの文字を構成するパターンのド
ツトデータは走査線方向にバイト単位で３組に区分さ
れ、左側24バイト，中央24バイト，右側24バイトが縦方
向に連なつて３個のROMに分割して収納されている。

第５図はこのように３個のROMに走査方向８ビツトずつ
分割されてパターンが記憶されているCG14より、CPU11
がワード単位でデータを読出す時の制御を行なうCG読出
し制御回路19の詳細な構成を示したものである。

第５図において、CG14はデータバスが８ビツトからなる
３個のROM14-1〜14-3からなつている。19-1〜19-4はこ
のROM14-1〜14-3より読出されるドツトデータをCPUデー
タバスへ出力する時のバツフアリングを行なうトランシ
ーバである。ここでCPU11からCG14の左側ワードがアク
セスされた場合には、トランシーバ19-1および19-2が、
データセレクト回路19-5によりイネーブル状態となり、
文字パターンドツトマトリクスの左側16ビツトが出力さ
れる。同様に、右側ワードがアクセスされた場合には、
右側の16ビツトが出力される。

第５図のCG読出し制御回路19により、漢字「漢」の文字
パターンドツトマトリクスを読み出した時の、アドレス
とドツトデータの関係を明示したものが第６図である。
中央部の走査方向８ビツト分は左側ワードアクセスで
も、右側ワードアクセスでも重複して読み出すことが可
能である。

なお、CG読出し制御回路19がない従来の場合の、読出し
アドレスとドツトデータの関係を示したものが第７図で
ある。文字パターンドツトマトリクス左側ワードをアク
セスした時には、16ビツト中の左側８ビツトは無効デー
タとして読出される。

次に、画面メモリ20への画像ドツトデータの書込みと、
画面メモリ20の内容をCRTモニター24で表示する動作に
ついて説明する。

画像はビツト単位で画面メモリ20に“1"（輝点）あるい
は“0"（暗点）のドツトデータを書込むことで表示され
る。文字はCG14より指定された文字パターンのドツトデ
ータを表示すべき画面メモリ20上のワードアドレスヘス
トリング命令を使つて書込むことにより画面に表示され
ることになる。

CG14よりデータを読出した時の文字パターンドツトデー
タのビツト位置は第６図に示したようにワード単位で並
んでいる。従つて、例えば第８図に示すような「漢字」
という文字例をCRTモニター24へ表示する場合、画面メ
モリ20へのアクセス単位はワードであるため、２文字目
の「字」の左端ビツト位置が８ビツトずれて整合しない
状態が発生する。このとき、画面メモリ制御回路18をも
たない構成では、CG14から画面メモリ20への文字パター
ンドツトデータ転送処理において、１ワード転送する毎
にビツトシフト処理をせねばならない。すなわち、8086
系のCPU11においても、前述のワード転送に対して強力
であるストリング命令によるメモリ移動が利用できなか
つた。

本実施例では、第２図に示す画面メモリ制御回路18を設
けたことによつて、バレルシフタ18-2がCPU11に代つて
ビツトシフト処理を行なう。また、バレルシフタ18-2で
はワードデータをローテートすることになるので、シフ
トして次のアドレスに書かれるべきデータについては、
マスクコントローラ18-9によつてビツト単位にマスクし
て書込みを禁止する。以上のような処理により、文字パ
ターン「字」は２回のワードストリング命令で表示する
ことが可能となつた。

また、第８図に示された１文字目「漢」の文字パターン
を表示する場合においては、CG14よりの読出しデータが
従来の第７図に示すような左側８ビツト、右側16ビツト
に分割して読出される場合は、画面メモリ20へ文字を展
開するのに、前記画面メモリ制御回路18を用いたとして
も、第８図下部に示すようにＡ、Ｂ、Ｃの領域と３回に
分けてワード書込み処理をしなければならなかつた。し
かしながら、本実施例における第５図に示すCG読出し制
御回路19を用い、第６図に示したようなCG読出し形態を
とれば、第８図下部に示すように、「漢」の文字パター
ンドツトデータは、D,Eの２領域に分けて２回ワード書
込み処理で表示することが可能である。

このように、本実施例の画面メモリ制御回路18とCG読出
し制御回路19を組合せることにより、文字パターンのド
ツトデータを従来に比し高速に表示できることは明らか
である。

また、上記した実施例にあつてはCPU11として8086を用
いストリング命令による効果を例示したが、同様な効果
はメモリ間でのDMA転送でも発揮できる。従つて、8086
以外のCPUによつても実現できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、文字パターンのドツトデータをキヤラ
クタジエネレータより読込んで画面メモリの任意の位置
へ書込み表示画面上の任意の位置に表示せしめる処理
を、専用回路で補うことにより、CPUを高速で融通性に
富んだ状態で利用できる。また、文字パターンの表示の
みならず、図形を描画するときもビツト単位でのメモリ
への書込みが高速になる。

以上のことはCPUを用いた表示装置において表示処理時
間を短縮できることになり、操作性の改良となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる表示装置の回路のブロツクダイヤ
グラム、第２図は画面メモリ制御回路の詳細を示すブロ
ツクダイヤグラム、第３図は本発明になる画面メモリの
アドレス構成を示す説明図、第４図はキヤラクタジエネ
レータへの文字パターンドツトデータの収容を示す説明
図、第５図はキヤラクタジエネレータ読出し制御回路の
詳細を示すブロツクダイヤグラム、第６図は本発明にな
る文字パターンドツトデータを読出した時のアドレスと
データの関係を示す説明図、第７図は従来の場合の文字
パターンドツトデータを読出した時のアドレスとデータ
の関係を示す説明図、第８図は本発明になる文字表示処
理を説明する画面メモリのデータを示す説明図である。 11……CPU、14……キヤラクタジエネレータ、18……画
面メモリ制御回路、18-2……バレルシフタ、18-3……ラ
イトコントローラ、18……マスクコントローラ、19……
CG読出し制御回路、20……画面メモリ、24……CRTモニ
ター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】24×24のドットマトリクスで構成した文字
   パターンのドットデータを記憶するキャラクタジェネレ
   ータと、画像をドットマトリクスで表示する表示器と、
   この表示器で表示する画像のドットに１ドット対応の記
   憶要素をもつビットマップ式の画面メモリと、前記キャ
   ラクタジェネレータから文字パターンのドットデータを
   読み出し、これを前記画面メモリに記憶させる制御を実
   行するCPUと、前記画面メモリに記憶されたドットデー
   タを読み出して前記表示器に与える表示器制御回路とを
   備えた画像表示装置において、前記キャラクタジェネレ
   ータは24×24のドットデータを走査線方向にバイト単位
   で３組に区分するとともに１つの走査線方向の全ドット
   データ毎に走査線の並び方向に24の連続アドレスで並列
   に記憶するメモリを有し、前記画面メモリは走査線の並
   び方向のアドレス順をもつように構成され、更に前記キ
   ャラクタジェネレータに記憶された24×24ドットのドッ
   トデータを走査線方向の左側16ビットまたは右側16ビッ
   トの何れかを前記CPUからの指示に従って16ビット単位
   で読み出すキャラクタジェネレータ読み出し制御回路
   と、CPU側から与えられる画像のドットデータをCPUから
   与えられたシフト量指令値に従ったビット量だけシフト
   するバレルシフタと、CPU側から与えられるドットデー
   タの書込み範囲を制限するマスクデータを発生するマス
   クコントローラと、画面メモリから読み出されたドット
   データとバレルシフタから出力されたドットデータをマ
   スクデータに従って合成して新しい書込みドットデータ
   を作成するライトコントローラとを設けたことを特徴と
   する画像表示装置。