JPS60101587A - 表示メモリアクセス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はキャラクタジェネレータ（Ｃ１ａｒａｃＬｅｒ
Ｇｅｎｅｒａ　Ｌｏｒ以後以後Ｃ路称）を用いたテキス
ト表示装置で、中央演算処理装置がＣＧにアクセス出来
る期間が極力長くなるようにした表示メモリアクセス装
置に関する。

〔発明の背景〕

近年、パーソナルコンピュータの表示機能の高機能化が
要求され、１チツプ化された中央演算処理回路（マイク
ロプロセッサ、以後Ｍ　Ｉ）ｔＪと略称）の限られた機
能をうまく利用して、これを実現する提案がいくつか行
われている。

この要求に幻して、高速表示を可能にする為に、キャラ
クタの表示（以後テキスト表示と呼ぶ）に、キャラクタ
ジェネレータ（ＣＧ）と呼ばれる１？ＯＭ（読出し専用
メモリ）を用いる方式かある。ＣＧに記１意され°ζい
る１青報はキャラクタパターンであり、キャラクタコー
ドをアトルス心して与えると、そのコードに対応する情
報ずなわちキ４゜ラクタパターンが出力される。テキス
ト表示に此の槌なＣＧ力式を採用したパーソナルコンピ
ュータシステムは、表示処理が速いという点で、（ａれ
でいる。しかし、−１ｆｊ　ｉｉ′ｌＩ精細な表示が要
求されるようになるのに伴って、この方式にも欠点が残
っているのが目立って来た。

第１図は、パーソナルコンピュータにおりる従来の表示
系回路のゾ１」ツク図で、１はＭ　＋’）　Ｕ、２はア
ドレスバス、３はデータバス、４はＭ　Ｉ）ＬＪの読み
書き動作を示ず読ｃ７ＪｖＪき制御信号線（以１＆１ン
／Ｗ線と略称）、５は表示に必要な回路のアドレスをデ
コードする一１′トレスデコーダ、６は表示のために表
示器たとえば陰極線管（ＣＲＴ　）を制御する各種タイ
ミング信号を発生ずる陰極線管制御回路（ＣａＬｂｏｄ
ｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　、以１
＆ｃＲ”ｒｃと略称）、７はＭＰＬＩアドレスバス２や
１ン／Ｗ綿４とＣＲＴＣ６からの表示ア１−゛レス侶号
線１９とを表示タイミング信号線１８で供給される信号
によって切換えるマルチプレクサ、８はグラフィ・７り
表示メモリ、９はテキスト表示メモリ、１０はセレクタ
１４の切換信号を作成する選択信号発生回路、１１はＣ
Ｇ、１２．１３は並列出力された情報を表示器１５に表
示するのに適した信号に変換する並直列変換回路、１６
はクロック発振回路、１７はキャラクタ単位のクロック
を発生ずる回路、２０はＣＧＩＩと同じメモリ内容のＣ
Ｇである。

第２図はテキスト表示メモリ９から読出されたデータを
ＣＧＩＩがアドレスとして入力してから並直列変換する
迄のタイミングチャー１〜である。

第１図で、表示メモリ８．９はＣＲＴ　ＣＧから発生ず
る各種タイミング信号によって其の記１．α内容が表示
データとし゛ζ周期的に続出される。表示メモリ８から
読出された表示データはピッ１〜イメージであっ°Ｃ直
接ＩＩＪ視情報として、並直列変換回路１２を経て可視
情報となる。一方、表示メモリ９から読出された表示デ
ータは、キャラクタ単位Ｉ：であって、このデータをＣ
ＧＩＩにアドレスとして与える事により、ＣＧＩＩから
キャラクタパターン、つまり文字、記号などの表示清報
が出力され、並直列変換回路１３を経て可視情報となる
。以後、表示メモリ８のピッ１イメージの記憶内容をグ
ラフィックデータ、表示メモリ９のキャラクタコードの
記憶内容をテ・トノ、トデータと称する。選択信号発生
回路１０は、信５シ線２１．２２の可視１１゛ｊ報を基
に、表示器１５に与える＋−，＋Ｊ視情３７１３をセレ
クタ目で選Ｊ７（する切換信号を光４１．．する。この
図では、ｆト）線２２の可視情報を選択している。要す
るに、選１ｊ、！信号発生回路１０とセレクタＩ４によ
り、グラフィックデータを基に表示器１５で表示するグ
ラフィック表示と、テキストデータを基に表示するテキ
スＩ・表示の臣ね合わせ表示を行っている。

また、Ｍ　Ｐ　Ｕ　ｌは、これら表示メモリ８．９ヘゲ
ラフイツクデータ及びテキストデータの２１−込め又は
更新を行うもので、アドレスバス２を介して指定した番
地とデータバス３によってデータの入出力を行う。また
Ｒ１Ｗ線４は、このデータの入出力の方向を示す信号を
伝える。マルチプレクジ−７は、表示タイミング信号線
１８で供給される信号で切換えられ、表示メモリ８．９
を駆動するための複合アドレス信号及び複合Ｒ／Ｗ信号
を複合アドレスバス２３及び複合Ｒ／Ｗ線２４に出力す
る。

ＭＰＵＩから表示メモリ８．９をアクセスしている時に
は、アドレスデコーダ５が表示メモリをアクセス中であ
る事を示す信号をデコードし゛Ｃ信号線２５．２６によ
り、それぞれ表示メモリ８．９に供給する。

表示メモリ８．９は、ある定められたヒ、１．小位のメ
モリブロックであって、例えば、ＭＰＵＩがパイ１−（
８ビット）単位を扱う場合には、ハイ１一単位のメモリ
ブロックとなる。■ブロックのメモリで一画面を表示す
るに足る記憶容量を持っている。具体的な例として、横
方向６４０ドツト、縦方向４００ドツトの高精細グラフ
インク表示を可能にするためには、１６にピノＩ−ＲＡ
Ｍでメモリブロックを構成する。

次に、第２図のタイミングチャートについて説明する。

同図は、Ｍ　Ｉ）　Ｕ　ｌがハイド単位を扱う場合のタ
イミングチャートであって、キャラクタ単位のクロック
（以後キャラクタクロックと呼ぶ）ばトノｌ−車位のり
Ｌドック（以後ドソＩ・クロックと呼ぶ）を８分周した
ものである。ＣＲＴ　ＣＧは、キャラクタクロックに同
期して動作するものであり、表示メモタ９に１ｊえられ
る表示アドレスも例外ではなくギヤラフタフｌ：Ｉ　７
りに同期している。

従って、表示メモリ９から読出されるテキストデータは
、キャラクタクロックに同期して、ｃａｌｌに与えられ
る。ＣＧデータは、通常、テキストデータ、つまりアト
し・スを与えてからある一定時間ＬＡＣ（以１多アクセ
スＩＬ５間と呼ぶ）経過した後、出力され、−１ドレス
か変化すると同時に消える。並直列変換回路においζ、
信号線２７から送られるＬＯＡＤ信号がじ１ウレールの
期間にＣＧデータ（８ビット並列データ）が取り込まれ
、同時に並直列変換を開始し、直列データを出力する。

このような並直列変換回路は、シフトレジスタを使って
容易に実現できる。

次ぎに、ＣＧ方式を用いたテキスト表示が１籠れている
点をグラフインク表示と比較して述べる。

ｎｉ１述した通りテキスト表示の場合は、その表示メモ
リ９の記憶内容がキャラクタコードであるのに対して、
グラフインク表示の場合は、その表示メモリ８の記憶内
容はビットイメージのデータである。従って、１文字が
８×８トソＩ−の構成であるとすると１文字表示に必要
な表示メモリは、グラフインク表示の場合８ハイＩ−で
あるのに対し、テキスト表示の場合は、通常、１文字に
１キヤラクタコートが、２Ｉ応しているためエハイ１−
で許む。従って、１文字分の表示データの更新を行う場
合、グラフインク表示の時はハイド単位で８回の書込み
動作が必要であるのに対して、テキスト表示の時は１回
の書込み動作で更新゛ζきる。つまり、テキスト表示は
グラフインク表示に比較して、８倍の処理速度である。

しかし、直積♀１■表示になり、画面周波数が」二がる
と、テキスト表示には次の様な欠点が生−る。

ＭＰ［Ｊｌが、ある処理、例えば画面コピーを行うため
にピノ１−イメージのデータを読込む場合、１文字期間
にＣＧ　ＲＯＭから表示データ及びＩｖｌ　ＰＵａｊと
込みデータを読出ずことが必要になる。ところが、例え
ばアクセス時間むにが最大２００　ｎ　ｓのｃ　Ｇ　Ｒ
ＯＭを使ってギヤラフタフし１ツク周波数が２．５ＭＩ
Ｉｚの高１１ｊ細表示を行う場合、１文字期間つまり４
．　ＯＯｎ　ｓＯ間に２回データを読め出そうとすると
アクセス時間り、４（−が２００　ｎ　ｓなの（データ
が出ている期間が０秒であり、１文字期間に２回データ
を３１を出すのに不可能゛（ある。従−２で、第１図に
示した様に、Ｍ　ｌ）　Ｕ　１専用のＣＧ２０を別に設
ける必要があり、原価的に不利となる他、１“ｊ来必至
になると、考えられるＬＳＩ化に当たり、ＣＧ　Ｉ？　
ＯＭは１．Ｓ１内部に取り込む対象になりｙｌｆいため
、スペースファクタ的にも不利である。ｔ「おＣＧ　Ｒ
ＯＭは従来通常は所謂アルファニューノリツクだりを考
慮すればよかったが、もし漢字まで出力できるようなも
のを考えると、非常に大きなものが必要になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
ＭＰＵ専用のＣＧ　ＲＯＭを用いないで、ＭＰＵが、ｃ
　Ｇ　ＲＯＭに記憶させであるキャラクタパターンのビ
ットイメージデータを読み取る事を可能にした表示メモ
リアクセス装置を提供することにある。

〔発明の１既要〕 上記目的を達成するために本発明においては、ＣＧＲＯ
Ｍのアドレスバスとデータバスのそれぞれに、表示用ハ
スとＭ　Ｉ）　［１アクセス用ハスのり月灸装置を設け
、更に、表示用データバスの途中に、並列出力された表
示用データを並直列変換して表示器に表示させるのに必
要な期間だり保持する為のラッチ回路を設置し、前記二
つの切換装置を同時に切換制御して、ＣＧＲＯＭから表
示用データを読み出すのに費やす期間を前記ランチ回路
を利用して必要最少限に抑え、Ｍ　ｌ”　ＵがＣＧＩ？
ＯＭにアクセス可能となる必要最少限の期間だ＆Ｊ、Ｃ
ＧＲＯＭの７　トレスハスとデータバスをＭ　Ｐ　ＩＪ
に開放するようにした。

〔発明の実施例〕

第３図は、本発明一実施例のブｌ：ｌ　、、り図で、第
１図の場合と同一機能を自するものには同一１．１υを
１１しである。第３図で、２９．３０はハスリＪ換を行
うセレクタ、２８はセレクタ２９及び３０を信号線３２
で制御するパスＩ、ＩＪ換制御回路、３１は表示用デー
タバス３４のデータを表示に必要な期間だり一其保持す
るラッチ回路である。

第４図は、第３図に示したシステムにおい“ζＣＧ　ｌ
ｌ；？！：Ｍ　Ｐ　Ｕ　ｌがアクセスする時のタイミン
クナヤーＩ・で、本発明の根幹を示す図である。

まず、第３図に示す回路の動作を説明する。０Ｇｌｌは
、第１図に示した従来回路では、アドレスバス及びデー
タバスが人々表示メモリ及び並直列変換回路に直結して
おり、表示用データだりを出力するようになっていたが
、第３図実施例回路では、ＣＧＩＩは、アドレスバスと
して、表示メモリ９からのテキストデータバス３５とＭ
ＰＵＩがらのアドレスバス２を切り換えて入力し、また
、データバスとして、ラッチ３１に至たる表示用データ
バス３４と、ＭＰＵデータバス３に直結する続出しハス
３３へ切り換えて出刃する。これらのハス切換は、セレ
クタ２９．３ｏを用いて行われ、切り換わるタイミング
は同時であり、テキストデータバス３５と表示用データ
バス３４、及び、ＭＰＵアドレスバス２と読み出しバス
３３は、同時期に選択される。セレクタ２９及び３ｏは
、信号線３２によって切り換わり、第３図では信号線３
２がハイ状態で、セレクタ２９はテキストデータバス３
５を、セレクタ３ｏは表示用データバス３４をそれぞれ
選択している。勿論、信号線３２がロウ状態では、セレ
クタ２９はＭ　Ｐ　Ｕアドレスバス２を、セレクタ３ｏ
は読出しハ゛ス３３をそれぞれ選択する。バス切換制御
回路２８は、発振器１６から出力されるドツトクロック
及びキャラクタクロックに同期し、がっ、ドツトクロッ
ク車位で変化する信号を作り出す。つまり、Ｎ文字期間
内のある一定期間だけ、信号線３２がロウ状態となり、
それ以外の期間はハイ状態となる信号であり、ロウ状態
の一定期間というのは、ドツトクロック単位で規定する
期間である。要するに、ハス切換制御回路２８の出力信
号線３２がハイ状態の時は表示アクセス期間、ロウ状態
の時、つまり、Ｎ文字期間内のある一定期間がＭＰＵア
クセス期間である。

この様なバスｌｊＪ換制御ｆａ号は、ドツトクロック及
びキャラクタクロックを入力として、分周器、シフトレ
ジスタ、アンｉゲート、オアゲート及びインバータを用
いて容易に作成可能である。また、何文字の間に、どの
程度のＭＰＵアクセス期間を設けるかは、キャラクタク
ロックの周波数及びＣＧ１１のアクセスタイムにより決
定する。な才；−，５’（細は後に第４図につい−Ｃ説
明する。

ランチ回路３１は、所謂レヘルラノチと呼ばれているも
のであり、（ｉ３　リ線３２がハイ状態の時は、スルー
状態で、表示用データバス３４のデータをそのまま並直
列変換回路１３へ与え、一方、ロウ状態の時は、ロウ状
態へ変化する前のハイ状態でスルー状態となっていたデ
ータを、表示データバス３４に関係なく、そのまま保持
している。ｐｌび信号線３２がハイ状態になると、ラン
チ回路３１はスルー状態になる。要するに、ランチ回路
３１の役割は、信号線３２がハイ状態からロウ状態、つ
まり、表示アクセス期間からＭＰＵアクセス期間へ移る
時に、表示用データバス３４の表示データを、次の表示
アクセス期間まで保持しておくことである。ここで、表
示データを一旦ランチすることが必要である理　７゜由
は、並直列変換回路１３が表示データを取り込もうとし
た時に、セレクタ３０においてＣＧのデータバスが読出
しハス３３の方へ切り換わっており、誤ったデータを取
り込んでしまうからである。詳細なタイミングについて
は後に第４図を用い゛ζ説明する。

次ぎに、ＭＰＵアクセス期間は、何の要因にまりでどの
ように決定するかについて詳細に述べる。前述したよう
に、ＭＰＵアクセス期間は、キャラクタクロックの周波
数及びＣＧのアクセス時間に大きく左右されるが、これ
に加えて、次の表示処理、例えば並直列変換に必要なデ
ータ出力期間、及び、Ｍ　Ｐ　Ｕ　ＩＪ＜　ＣＧ　ＲＯ
Ｍデータを読込むに必要なデータ出ノ月り１間に左右さ
れる。キャラクタクロックの周期をＬ（−Ｈ，ＣＧのア
クセス時間をｔＡＣ１表示処理に必要な時間をＬｐ５ｐ
、　Ｍ　Ｐ　Ｌｌ読込み処理に必要な時間を（ＭＰｕと
すると、Ｍ　Ｐ　Ｕ−ｊ’クセス期間は、最低限ＬＡ６
　＋　ＬＨＰｕの時間を確保しなりればならない。また
、細文字表示期間に１回の割合でＭｐｌＵアクセス期間
を設りるかは、Ｎ文字に１回の割合で設りるとし一ζ、
次式を１苗たせば良い。

ＮＸｔＣ／−ｆ　≧　Ｎ　ｘ　（ＬＡ（−＋　ｔＤｓＰ
）　→　ｔＡ（、＋　Ｌｔ４ｐｕ、°、　Ｎ　≧　（Ｌ
Ａ、＋　ＬＭｐ、７）　／　（Ｌｏｌ　−ＬＡＯ−−Ｌ
ｖｓｐ）つまり、Ｎ文字表示期間（Ｎ　Ｘ　ＬＣＡ）か
、Ｎ文字分の表示データ処理時間Ｎ　Ｘ　（ＬＡ（、＋
　ｔＴ）５ｐ）とＭＰＵアクセス期間（ｔＡｃ＋ＬＭＰ
ｕ）の和よりも人であればよい。

例えば、従来例と比較するために、キャラクタクロック
の周波数２．５Ｍｌ１ｚＯ高精細表示で、かつ、ＣＧの
アクセス時間が２００ｎｓ　という条件を考え〜さらに
、表示処理に必要な時間５０ｎｓ、　Ｍ　Ｐ　Ｕ読込み
処理時間１００ｎｓと仮定すると、上記計算式より、２
文字周期で、３００ｎｓのＭ、Ｐ　Ｕアクセス期間を設
定すれば良い。但し、表示処理に必要な時間５゜ｎｓ、
及びＭＰＵ読込み処理時間１００ｎｓという条件は、経
験上妥当な値であり、ラッチ回路を読出しハス３３に設
げることにより、緩和される。

第４図は上記条件下で、第３図に示した回路内で、切り
換えたアドレスをＣＧに与えてがら並直列変換するまで
のタイミングチャー１〜である。以下、第４図について
更に詳細に説明する。

テキストデータは第２図の場合と同様、キャラクタクロ
ックに同期して、表示メモリ９から出力される。一方、
ＭＰＵアドレスは、非同期で出力されＭＰＵがデータを
取り込め、次の命令を実行するまで出力されているとす
る。

上記条件下では２文字表示期間、つまり８００ｎｓを、
１文字表示期間２５０ｎｓを２文字分とＭＰｔＪＰｔ上
ス期間３００ｎｓに分割することが必要である。

つまり、ハス切換制御回路２８は、第４図に示したハス
切換信号を信号線３２に出力している。このハス切換信
号によって、ＭＰＵアドレスがＣＧアドレスバス３６に
、２文字表示期間にＩ　ＩＩＩの？）す合一ご古（ｊり
込む形式になる。これによゲζＣＧ力１ら１ｉＪｃ出さ
れたＣＧデータバス３７上のＭＰ［Ｊデータ番＋ｌｊ充
１１１しハス３３を介し０Ｍ　Ｐ　Ｕ　１に取り込まれ
ろ。−・力、ＭＰＵアクセス期間直後に読出される表示
データは、並直列変換回１／＆のＬＯＡＩＩ信号に対し
一ζ、有効」な期間出力されているため特に問題はなし
）力（、ＮＩＰＵアクセス期間直前に読出される表示デ
ータしまＬ〇八り信号に対し”ζ有すノな期間に出−ζ
む）なむ）。従って、先読みした表示データを、Ｍ　Ｉ
）　Ｕアク−ｐス期間に移ると同時にう・ノチする必要
が生し、う・７〜ｆ−回路３１が必要となった。また、
ランチ回路３１を設けたごとは、Ｍ　Ｐ　ＬＪアクナス
期間直後に読ゐ出される表示データがスルー状態となっ
てし）るノこめ、特に問題とならない。つまり、ラノチ
データノ＼ス３８からは、第４図に示したように、ＬＯ
＾Ｄ信号Ｇこ対しζ、有効な期間表示データが出力され
てし）るため・、並直列変換回路から、同等問題なく可
視情報が得られる。

要するに、ＣＧから表示データを読出す期間を最少限に
抑制することにより、可視情報をｆＱることに同等支障
なく、Ｍ　ｌ）　ＵがＣＧ記憶内容をアクセスできる回
路構成にしたものである。

以上、高精細表示にＣＧを用いる方法を採用した場合、
ＣＧの能力（アクセス時間）を最大限に利用するごとに
より、Ｍ　Ｉ）　ＵがＣＧを一１クセストる方式につい
て説明したが、何もこの例に限った訳ではなく、３文字
周期または４文字周期ＧこＭＰＵアクセス期間を設ける
方式も実現可能゛Ｃある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、高精細表示が要求
され、画面周波数が上がった場合でも、ＣＧメモリの能
力を最大限に利用することにより、ＭＰＵのＣＧメモリ
アクセスが可能となり、画面ハードコピー等のラフ１〜
ウエア処理を行うためにＭＰＵアクセス専用のＣＧメモ
リを別（１υＧこ設置する必要がなくなった。

【図面の簡単な説明】

第り図はパーソナルコンピュータ表示糸回１？＆の従来
例を示すブロック図、第２図しよ同従来１夕１１のテキ
スト表示の処理に関するタイミング壬ヤード、第３図は
本発明一実施例を示すブロック図、第４図は同実施例の
テキスト表示処理に関するタイミングチャートである。 １−ＭＰＵ、　２−アドレスバス、３−データバス、５
・−アドレスデコーダ、６−ＣＲＴＣｌ　９−テキスト
表示メモリ、　ｔ　ｉ−ｃ　ｃ、２０−Ｍ　Ｐ　Ｕアク
セス専用のＣＧ、　２８−ハス切換制御回路、２９．３
ｏ−セレクタ、３１−　ランチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中央演算処理装置と、情報を文字コードで記１．１する
   表示用メモリと、文字コードを人力すると表示用文字パ
   ターン情報を出力するキャラクタジェネレータと、並列
   出力された表示用情報を表示器で表示するのに適した信
   号に変換する並直列変換回路と、表示用文字パターン情
   報を並直列変換して表示器に表示するのに必要な期間だ
   け保持するランチ回路と、キャラクタジェネレータへの
   入力を前記表示用メモリの出力または中央演算処理装置
   のアドレスバスに切換える切換ｌｒｊ回路と、二Ｆ中う
   クタジェネレータ出力を前記ラッチ回路または中央演算
   処理装置のデータバスに切換え接続する切換回路と、前
   記二つのりＪ換回路を周期的に同時に切換える切換制御
   回１１８とを備え、この切換制御回路が、前記表示用メ
   モリ出力がキャラクタジェネレータに入力されてから前
   記ランチ回路に出力され終わる迄に必要な最少限の期間
   以外は、キー【・ラクタジェネレータを中央演算処理装
   置がアクセスする為に開放し、中央演算処理装置がキャ
   ラクタジェネレータにアドレスを入力してがらキ中うク
   タパターン情報が中央演算処理装置のデータバスに出力
   され終わる迄に必要な最少限の期間を確保するようなタ
   イミングで周期的切換制御を行うことを特徴とする表示
   メモリアクセス装置。