JPS62248041A - デ−タ処理装置及びメモリアクセス制御器 - Google Patents

デ−タ処理装置及びメモリアクセス制御器

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JPS62248041A
JPS62248041A JP1391087A JP1391087A JPS62248041A JP S62248041 A JPS62248041 A JP S62248041A JP 1391087 A JP1391087 A JP 1391087A JP 1391087 A JP1391087 A JP 1391087A JP S62248041 A JPS62248041 A JP S62248041A
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memory
data
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central processing
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JP1391087A
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マイケル ディー アサル
カール エム グッタグ
ジェリー ヴァン アーケン
ネール テブット
マーク エフ ノヴァク
トーマス エム プレストン
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Texas Instruments Inc
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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】 産業上の利用分野 本発明は、コンピュータグラフィックの分野に係る。よ
り詳細には、本発明は、コンピュータメモリが、ディス
プレイの各個々の画素又はピクセルに対するデータを、
ディスプレイにおけるそのピクセルの位置に対応するメ
モリの位置に記憶するようなビットマツプ式のコンピュ
ータグラフィックの分野に係る。ビットマツプ式のコン
ピュータグラフィックは、ダイナミックランダムアクセ
スメモリ(DRAM)のビット当たりのコストが低いこ
とにより顕著な利点がある。メモリのビット当たりのコ
ストが低いことがら、より大きく且つより複雑な表示を
ビットマツプモードで形成することができる。
従来の技術 メモリのビット当たりのコストが減少され、ひいては、
ビットマツプ式のコンピュータグラフィックの容量が増
加されることにより、ビットマツプ式メモリをコンピュ
ータグラフィックの分野に効果的に利用することのでき
る処理装置が必要とされている。特に、コンピュータの
メインプロセッサの制御のもとて線や円のような簡単な
図形を描くことのできる成る形式の装置が形成されてい
る。更に、この形式の幾つかの装置は、ビットブロック
転送(BIT−BLT又はラスタ動作として知られてい
る)のための成る限定された機能を備えており、これは
、メモリの成る位置から別の位置へ像データを転送する
と共に、そのデータをメモリ内の指定位置のデータと論
理的又は演算的に組合せることを含む。
発明が解決しようとする問題点 線を描くと共に他の基本的なグラフィック動作を実行す
る固定布線機能を有したこれらのビットマツプ制御器は
、ビットマツプディスプレイの性能要求に合致する1つ
の解決策を代表するものである。しばしば使用されてい
る大部分のグラフィック動作の幾つかを実行する内蔵ア
ルゴリズムは、全システム性能を改善する1つの方法を
提供する。然し乍ら、有用なグラフィックシステムは。
このような固定布線式の制御器で実行される幾つかの機
能に加えて、多数の機能をしばしば必要とする。これら
の付加的に要求される機能は、コンピュータの主プロセ
ツサによりソフトウェアで実施されねばならない、典型
的に、これらの固定布線式のビットマツプ制御器では、
プロセッサがビットマツプメモリに対して限定されたア
クセスを行なうことしかできず、従って、固定布線式制
御器の固定された1組の機能的な容量をソフトウェアに
よって増大することのできる程度が制限される。そこで
、より強力なグラフィック制御器を提供するか或いはシ
ステムプロセッサによってこのメモリへ良好なアクセス
を行なえるようにするか又はその両方によって、ビット
マツプ式メモリの内容を制御するという問題に対して融
通性の高い解決策を提供できれば非常に有用である。
問題点を解決するための手段 本発明は、データ処理装置と、このデータ処理装置を動
作させるためのデータを記憶するメモリとの組合せに係
る。データ処理装置とメモリとの間に接続されたメモリ
アクセス制御器は、メモリの読み取り及び書き込み動作
が所望の結果を生じるようデータの交換を制御する。
本発明の1つの特徴によれば、データ処理装置は1選択
的に可変なフィールドサイズを有するデータに基づいて
動作し、メモリは、固定長さのワードを使用している。
データ処理装置によって使用されるフィールドサイズは
、所定のサブセットの状態レジスタによってセットされ
る。状態レジスタのこの部分内のデータは、フィールド
の長さを指示する。データ処理装置は、好ましい実施例
によれば、2つの部分でメモリアドレスを指定する。ア
ドレスの最上位部分は、ワードアドレスと称され、メモ
リ内の全ワードを指示する。アドレスの最下位部分は、
指定されたフィールドが始まるメモリワード内の厳密な
ビットを指定し、ビットアドレスと称される。
メモリアクセス制御器は、データ処理装置とメモリとの
間で所望のデータを転送できるようにする。このメモリ
アクセス制御器は、フィールドサイズデータ、ワードア
ドレス及びビットアドレスを用いて、所望のフィールド
を含むメモリ内のメモリワードを決定する。読み取り動
作においては、所望のフィールドの一部分を含む各メモ
リワードが呼び出される。このデータは、バレルシフタ
を用いたデータ処理装置によって正しく使用されるかど
うか判断される。このバレルシフタは、データ処理装置
の最大データ長さいっばいにフィールドを広げる符号又
はゼロによって所望のフィールド内にない呼び出された
データを排除するように働く。
書き込み動作においては、このバレルシフタは、書き込
むべきフィールドを、ビットアドレスによって指定され
たビット境界に対してビット整列させるのに用いられる
。書き込み動作は、読み取り/変更/書き込みシーケン
ス゛として実行される。書き込むべきフィールドの部分
を含むメモリ内の各メモリワードが次いで呼び出される
。この呼び出されたデータは、書き込むべきフィールド
に対応するこのメモリワードの部分に取って代わるよう
に変更される。この変更されたデータは、次いで、メモ
リ内の同じ位置に書き込まれ、従って、指定フィールド
内に含まれたビットにおいてのみメモリに書き込まれる
メモリアクセス制御器は、メモリサイクル数の制御を含
む。指定のフィールドは、ワードの境界に合致する必要
がないので、フィールドの読み取り又は書き込み動作に
は、指定のフィールドが1つ以上のワード境界に交差す
るために多数のメモリサイクルが含まれる。メモリサイ
クル数の制御は、ビットアドレスとフィールドサイズと
の和に基づくものである。更に、この技術は、データ処
理装置の最大ワード長さがメモリのワード長さに等しく
ない時には容易に使用することができる。
従って、このメモリアクセス制御器は、別々のワード長
さで作動する装置を合致させるように働く。
本発明の別の特徴は、可変の優先順位に基づいて作動す
るメモリアクセス優先順位制御器にある。ビットマツプ
グラフィックシステムにおいては、ビットマツプメモリ
へのアクセスに対して多数の装置がしばしば競合する。
主として、ビットマツプから表示すべきデータを呼び出
すためには、メモリを周期的に読み取らねばならない。
ビットマツプメモリがダイナミックランダムアクセスメ
モリで形成されている場合には、このメモリを周期的に
更新しなければならない。更に、ビットマツプメモリは
、ディスプレイを制御するためにビットマツプ内のデー
タを操作するグラフィックデータプロセッサによってア
クセスされねばならない。更に、システムの主たるデー
タ処理機能を発揮するホストプロセッサもビットマツプ
メモリへアクセスすることができる。
ビットマツプメモリへアクセスする優先順位についての
判断は、比較的簡単である。第1の優先順位は、ディス
プレイを更新しなければならず、さもなくば、ディスプ
レイは不安定となる。次の優先順位は、一般に、メモリ
をリフレッシュさせる。というのは、この機能は、ビッ
トマツプ内のデータが失われないようにするからである
。大部分のシステムにおいて、ホストプロセッサは、グ
ラフィックデータプロセッサより高い優先順位を有して
いる。というのは、ホストプロセッサは。
グラフィックデータプロセッサに勝る監視能力を有して
いるからである。このような優先順位ハイアラーキの実
施は、回連なものではない。
上記のハイアラーキは、成る問題を生じる。
このハイアラーキによれば、グラフィックデータプロセ
ッサが最も低い優先順位となる。これは、ビットマツプ
の内容を制御する装置であり、従って、ディスプレイの
内容は、最も低い優先順位となる。これにより、ディス
プレイを変更する機能が比較的速度の遅いものとなる。
本発明の実施例によれば、ディスプレイの変更速度は、
可変の優先順位を用いることによって増加される。ビッ
トマツプメモリへのアクセス要求がベンディングになる
場合には、優先順位のハイアラーキは上記したものとな
る。然し乍ら、ベンディングのアクセス要求が他にない
場合には、グラフィックデータプロセッサが第1の優先
順位となる。従って、ディスプレイの変更速度は、ディ
スプレイのリフレッシュ、メモリのリフレッシュ及びホ
ストプロセッサのアクセスが比較的頻繁でない場合に増
加さ   ′れる。
本発明の効果的な実施例においては、グラフィックデー
タプロセッサの1つのメモリアクセスに多数のメモリサ
イクルが要求される。このような場合、グラフィックデ
ータプロセッサのその後のアクセス要求は、グラフィッ
クデータプロセッサの最初のメモリアクセス要求よりも
高い優先順位となる。これは、2つ以上の多数のメモリ
サイクルのメモリグラフィックアクセスの重畳を効果的
に防止する。これらのその後のメモリアクセスサイクル
は、ディスプレイのリフレッシュ、メモリのリフレッシ
ュ及びホストプロセッサのアクセスよりも低い優先順位
となる。従って、グラフィックデータプロセッサの多数
のサイクルのメモリアクセスは、メモリサイクル間に配
置された1つ以上の優先順位の高いメモリアクセスとな
る。このシステムは、ビットマツプメモリへの競合する
アクセス要求間で良好な兼ね合いをとるように働く。
実施例 本発明のこれら及び他の目的は、添付図面を参照した以
下の詳細な説明より容易に理解されよう。
第1図は、本発明の原理に基づいて構成したグラフィッ
クコンピュータシステム100のブロック図である。こ
のグラフィックコンピュータシステム100には、ホス
ト処理システム110、グラフィックプロセッサ120
.メモリ130、シフトレジスタ140.ビデオパレッ
ト150、デジタル−ビデオコンバータ160及びビデ
オディスプレイ170が含まれている。
ホスト処理システム110は、グラフインクコンピュー
タシステム100用に大きな計算容量を備えている。ホ
スト処理システム110は、少なくとも1個のマイクロ
プロセッサ、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメ
モリ及び周辺機器を備えて完全なコンピュータシステム
を構成することが望ましい。ホスト処理システム110
は、更に、キーボード或いはマウスの等のある形式の呪
力装置とディスクドライブ等のある形式の長期間記憶装
置も備えていることが望ましい。ホスト処理システム1
10の構造は、一般的な公知のものであるから、ここで
は、これ以上詳くは述べない。ホスト処理システム11
0の本質的な特徴は、本発明に関する限り、このホスト
処理システム110がユーザに示す可視表示の内容を決
定することである。
グラフィックプロセッサ120は、特定のビデオ表示を
ユーザに与えるために、本発明により優れたデータ操作
性を備えている。グラフィックプロセッサ120は、ホ
ストバス115を通じて、ホスト処理システム110に
両方向接続されている。本発明によれば、グラフィック
プロセッサ120は、ホスト処理システム110からの
独立データプロセッサとして作動する。然し乍ら、グラ
フィックプロセッサ120は、ホストバス115を通じ
たホスト処理システム110からの要求にも応答するこ
とが予想される。グラフィックプロセッサ120は、更
に、メモリ130と通信すると共に、ビデオメモリバス
122を通じてビデオパレット150とも通信する。グ
ラフィックプロセッサ120は、ビデオメモリバス12
2を通じて、ビデオRAM132内に記憶されているデ
ータを制御する。グラフィックプロセッサ120は、更
に、ビデオRAM 132内或いはリードオンリメモリ
134内のいずれかに記憶されているプログラムによっ
て制御される。リードオンリメモリ134は、1つ以上
のフォント型の英文字数字キャラクタ及び頻繁に使用さ
れる像等の各種グラフィックイメージデータを更に含ん
でいてもよい。
グラフィックプロセッサ120は、更に、ビデオパレッ
ト150内に記憶されているデータも制御する。この特
徴については、以下に詳述する。グラフィックプロセッ
サ120は、更に、ビデオ制御バス124を通じて、デ
ジタル−ビデオコンバータ160も制御する。グラフィ
ックプロセッサ120は、ビデオ制御バス124を通じ
たデジタル−ビデオコンバータ160の制御によって、
ユーザに提示されるビデオ像のフレーム当たりの走査線
の本数と走査線の長さとを制御することができる。
ビデオメモリ130は、ビデオバス122を通じてグラ
フィックプロセッサ120に両方向接続されているビデ
オRAM132を含んでいると共に、リードオンリメモ
リ134も含んでいる。
ビデオRAM132は、前述したように、ビットマツプ
されたグラフィックデータを含んでおり、このグラフイ
ンクデータが、ユーザに与えられるビデオ像を制御する
。このビデオデータは、ビデオバス122を通じて、グ
ラフィックプロセッサ120によって操作される。更に
、現在の表示スクリーンに対応するビデオデータは、ビ
デオ出力バス136を通じたビデオRAM132からの
出力である。ビデオ出力バス136からのデータは、ユ
ーザに示される画素に対応する。ビデオRAM132は
、好ましい実施例においては、本発明の譲受者であるチ
クサス・インストウルメンツ・コーポレーション(Te
xas Instruments Corporati
on)社製の複数の1MS4161 64.に動的ラン
ダムアクセス集積回路によって形成される。この1MS
4161 64に集積回路は、デュアルポートを含んで
おり、このデュアルポートによって、表示の再生と表示
の更新とを干渉なしに行うことができる。
シフトレジスタ140は、ビデオRAM130からビデ
オデータを受は取り、そのデータを表示ビット流に構成
する。このメモリは、ビデオランダムアクセスメモリ1
32の典型的な構成に基づいて多数の別々のランダムア
クセスメモリ集積回路によって構成される。これらの集
積回路の各々の出力は、典型的には、わずか1ビット幅
である。従って、ユーザに提示する像を指定するための
充分に高いデータ出力率を得るためには、複数の回路か
らのデータを集めることが必要である。
シフトレジスタ140は、ビデオ出力バス136から並
列にロードされる。このデータは、ライン140と直列
の出力である。このようにして、シフトレジスタ140
は1表示ビット流を構成し、この表示ビット流が、ラス
ク走査ビデオ表示内の各ドツトを指定するのに充分な高
い率でビデオデータを供給する。
ビデオパレット150は、バス145を通じて、シフト
レジスタ140からの高速ビデオデータを受は取る。ビ
デオパレット150は、メモリバス122を通じて、グ
ラフィックプロセッサ120からのデータも受は取る。
ビデオパレット150は、バス145に受は取ったデー
タをバス155のビデオレベル出力に変換する。この変
換は、ルック・アップテーブルによって行われる。この
ルック・アップテーブルは、ビデオメモリバス122を
通じて、グラフィックプロセッサ120によって指定さ
れる。ビデオパレット150の出力は、各画素について
色相と彩度とを含んでいてもよいし、各ピクセルについ
て赤、緑及び青の三原色レベルを含んでいてもよい。ビ
デオメモリ132内に記憶されているコードからの変換
テーブルと、バス155を通じたデジタルレベル出力と
は、ビデオメモリバス122を通じて、グラフィックプ
ロセッサ120によって制御される。
デジタル−ビデオコンバータ160は、バス155を通
じてビデオパレット150からデジタルビデオ情報を受
は取る。デジタル−ビデオコンバータ160は、ビデオ
制御バス124を通じてグラフィックプロセッサ120
によって制御される。デジタル−ビデオコンバータ16
0は、ビデオパレット150のデジタル出力をビデオ出
力165を通じてビデオディスプレイ170に供給する
ための希望のアナログレベルに変換するように働く。デ
ジタル−ビデオコンバータ160は、水平走査線当たり
のピクセル数とフレーム当たりの走査線の数とを指定す
るために1例えば、ビデオ制御バス124を通じてグラ
フィックプロセッサ120によって制御される。グラフ
ィックプロセッサ120内のデータは、同期信号と帰線
消去信号と帰線信号の発生を、デジタル−ビデオコンバ
ータ160を通じて制御する。ビデオ信号のこれらの部
分は、ビデオメモリ132内に記憶されたデータによっ
ては指定されず、希望のビデオ出力を指定するために必
要な制御信号を形成する。
更に、ビデオディスプレイ170は、ビデオ出力ライン
165を通じてデジタル−ビデオコンバータ160から
のビデオ出力を受は取る。ビデオディスプレイ170は
、グラフィックコンピュータシステムのオペレータが見
る指定のビデオ像を発生する。ビデオパレット150、
デジタル−ビデオコンバータ160及びビデオディスプ
レイ170は、2つの主要なビデオ技術に基づいて操作
されるということに注意されたい。第1の技術では、ビ
デオデータが、色相と彩度に関して各ピクセルについて
指定される。他方の技術では、赤、緑及び青の三原色レ
ベルが各ピクセルについて指定される。これらの主要な
技術のどちらを選択するかは1選択が可能である。ビデ
オパレット150、デジタル−ビデオコンバータ160
及びビデオディスプレイ170は、この技術と両立する
ように構成しなければならない。然し乍ら、本発明の原
理は、グラフィックプロセッサ120の操作に関しては
、ビデオ技術のどちらを選択しても、変わりはない。
第2図は、グラフィックプロセッサ120を更に詳細に
示すものである。グラフィックプロセッサ120は、中
央処理ユニット200.特別グラフィックハードウェア
210.命令キャッシュ230、ホストインターフェイ
ス240.メモリインターフェイス250、入力/出力
レジスタ260及びビデオ表示制御器270を含んでい
る。
グラフィックプロセッサ120の心臓部は、中央処理ユ
ニット200である。中央処理ユニット200は、汎用
中央処理ユニットに通常含まれる多数の算術処理及び論
理処理を含む一般データ処理を行うための容量を備えて
いる。更に、中央処理ユニット200は、単独で、或い
は特別グラフィックハードウェア200と共に、多数の
特別なグラフィック命令を制御する。
グラフインクプロセッサ120は、主バス2o5を含ん
でおり、この主バス205は、中央処理ユニット200
を含むグラフィックプロセッサ120の大部分に接続さ
れている。中央処理ユニット200は、多数のデータレ
ジスタを含む1組のレジスタファイルに、両方向レジス
タバス202を通じて、両方向接続されている。レジス
タファイル220は、中央処理ユニット200によって
使用される時に利用可能なデータの保管場所として作用
する。以後に更に詳しく述べるように、レジスタファイ
ル220は、中央処理ユニット200によって使用され
る汎用レジスタを含んでいる上に、グラフィック命令用
の暗黙のオペランドを記憶するために使用される多数の
データレジスタを含んでいる。
中央処理ユニット200は、命令キャッシュバス204
を通じて命令キャッシュ230に接続されている。命令
キャッシュ230は、更に、汎用バス205に接続され
ており、ビデオメモリバス122とメモリインターフェ
イス250とを通じてビデオメモリ130からの命令ワ
ードをロードすることもできる。命令キャッシュ230
の目的は、中央処理ユニット200のある機能の実行を
スピードアップすることである0反復機能或いは中央処
理ユニット200によって実行されるプログラムの特定
の部分内で頻繁に使用される機能は、命令キャッシュ2
30内に記憶することもできる。命令キャッシュバス2
04を通じた命令キャッシュ230へのアクセスは、ビ
デオメモリ130へのアクセスよりも更に速いものであ
る。従って、中央処理ユニット200によって実行され
るプログラムは、反復命令或いは頻繁に使用される一連
の命令を命令キャッシュ230内に予備的にロードする
ことによってスピードアップすることができる。これを
行うと、これらの命令は、速く取り出すことができるた
めに、速く実行することができる。命令キャッシュ23
0は、同一の組の命令を常に含んでいる必要はないが、
中央処理ユニット200によって実行されるプログラム
の特定の部分内で頻繁に使用される特定の組の命令をロ
ードすることができる。
ホストインターフェイス240は、ホストインターフェ
イスバス206を通じて中央処理ユニット200に接続
されている。ホストインターフェイス240は、更に、
ホストシステムバス115を通じてホスト処理システム
110にも接続されている。ホストインターフェイス2
40は、ホスト処理システム110とホストシステムバ
ス115との間の通信を制御するように作用する。ホス
トインターフェイス240は、ホスト処理システム11
0とグラフィックプロセッサ120との間のデータ転送
のタイミングを制御する。この点については、ホストイ
ンターフェイス240は、ホスト処理システム110が
グラフィックプロセッサ120に割り込むことを可能に
するか、或いは、逆に、グラフィックプロセッサ120
がホスト処理システム110に割り込むことを可能にす
る。ホストインターフェイス240は、更に、主バス2
05に接続されており、これによって、ホスト処理シス
テム110がメモリ130内に記憶されているデータを
直接制御することを可能にする。典型的には、ホストイ
ンターフェイス240は、ホスト処理システム110か
らグラフィックプロセッサ120へのグラフィック要求
を通信して、ホストシステムがビデオディスプレイ17
0によって発すべき表示の種類を指定することを可能に
し、グラフィックプロセッサ120に希望のグラフィッ
ク機能を実行させる。
中央処理ユニット200は、グラフィックハードウェア
バス208を通じて特別なグラフィックハードウェア2
10に接続されている。特別なグラフィックハードウェ
ア210は、更に、主バス205にも接続されている。
特別なグラフィックハードウェア210は、中央処理ユ
ニット2゜Oと共同して、特別のグラフィック処理動作
を実行する。中央処理ユニット200は、その汎用デー
タ処理機能を備えている他に、特別グラフィックハード
ウェア210の使用を制御して、各種の特別なグラフィ
ック命令を実行する。これらの特別なグラフィック命令
は、ビデオRAM132のビットマツプされたデータの
操作に係るものである。特別なグラフィックハードウェ
ア210は、中央処理ユニット200の制御のもとで作
動し。
ビデオRAM132内のデータに関する特に有利なデー
タ操作を可能にする。
メモリインターフェイス250は、主バス205に接続
されており、更に、ビデオメモリバス122にも接続さ
れている。メモリインターフェイス250は、グラフィ
ックプロセッサ120とメモリ130との間のデータと
命令の通信を制御するように作用する。メモリ130は
、ビデオディスプレイ170を通じて表示すべきビット
マツプされたデータを含むと共に、グラフィックプロセ
ッサ120の動作の制御に必要な命令とデータとを含ん
でいる。これらの機能には、メモリアクセスのタイミン
グの制御と、データ及びメモリのマルチプレクス動作制
御とが含まれている。好ましい実施例においては、ビデ
オメモリバス122は、マルチプレクスされたアドレス
及びデータの情報が含まれている。メモリインターフェ
イス250は、グラフィックプロセッサ120がメモリ
130をアクセスするのに適当な時間でビデオメモリ1
22バスに適当な出力を供給できるようにする。
グラフィックプロセッサ120は、最後に、入力/出力
レジスタ260と、ビデオ出力制御器270とを含んで
いる。入力/出力レジスタ260は、これらのレジスタ
内で読み取りと書き込みとができるようにするために、
主バス205に両方向接続されている。入力/出力レジ
スタ260は、中央処理ユニット200の通常のメモリ
スペース内にあることが望ましい。入力/出力レジスタ
260は、ビデオ出力制御器270の制御パラメータを
指定するデータを含んでいる。ビデオ出力制御器270
は、入力/出力レジスタ260内に記憶されているデー
タに従ってデジタル−ビデオコンバータ160を希望通
りに制御できるようにビデオ制御バス124に信号を発
する。入力/出力レジスタ260内のデータには、水平
走査線光たりのピクセル数と、フレーム当たりの水平走
査線数と垂直同期帰線消去信号とを指定するためのデー
タが含まれている。入力/出力レジスタ260は、フレ
ーム飛越しの種類を指定すると共に他の種類のビデオ制
御機能を指定するためのデータを含むこともできる。最
後に入力/出力レジスタ260は、他の特定の種類の入
力パラメータと出力パラメータのための保存場所である
。この入力パラメータと出力パラメータについては、後
に詳しく述べる。
グラフィックプロセッサ120は、2つの異なるアドレ
スモードでアドレスメモリ130に作用する。これら2
つのアドレスモードとは、XYアドレスモードとリニア
アドレスモードである。
グラフィックプロセッサ120がビットマツプされたグ
ラフィックデータと通常のデータ及び命令の両方で動作
するため、アドレスメモリ130の異なる部分を、最も
好都合には異なるアドレスモ−ドによってアドレスする
ことができる。選択された特定のアドレスモードとは無
関係に、メモリインターフェイス250は、アクセスす
べき適当なデータのための適当な物理アドレスを発生す
る。
リニアアドレスモードにおいては、フィールドの開始ア
ドレスはm−のマルチビットリニアアドレスで形成され
る。フィールドのサイズは、中央処理ユニット200の
状態レジスタ内のデータによって定められる。XYアド
レスモードにおいては。
開始アドレスは一対のX及びYの座標値である。
フィールドのサイズは、ピクセルのサイズ、即ち特定の
ピクセルの特定のデータを指定するのに必要なビットの
数と等しい。
第3図は、xYアドレス七−ドによるピクセルデータの
構成を示すものである。同様に、第4図は、リニアアド
レスモードによる類似のデータの構成を示すものである
。第3図は、ピクセルのXYマトリクスの基準点として
作用する原点310を示す。原点310は、XY開始ア
ドレスとして指定されるが、メモリ内の最初のアドレス
位置である必要はない。ピクセルのアレイに対応するデ
ータの位置1例えば、特定に定められた像エレメントは
、原点アドレス310と関連して指定される。これには
、X開始アドレス340とY開始アドレス330とが含
まれる。X開始アドレス340とY開始アドレス330
とが、原点と共に、希望する特定の像の最初のピクセル
データ371の開始アドレスを示す。ピクセルの像の幅
は、量デルタX350によって示される。ピクセルの像
の高さは、量デルタY360によって示される。
第3図に示す例では、像は、参照番号371ないし37
9で示す9つのピクセルを含んでいる。これらの各ピク
セルの物理アドレスを指定するために必要な最後のパラ
メータは、多数のビットのメモリの幅を示すスクリーン
ピッチ320である。
これらのパラメータ、特に、X開始アドレス340、Y
開始アドレス330、量デルタX350、量デルタY3
60及びスクリーンピッチ320の指定により、メモリ
インターフェイス250が指定されたXYアドレス技術
に基づいて指定された物理アドレスを備えることが可能
になる。
第4図は、同様に、リニアな形式のメモリ構成を示すも
のである。1組のフィールド441ないし446が第4
図に示されている。この1組のフィールド441ないし
446は、第3図に示すピクセル371ないし376と
同一であってもよい。以下のパラメータは、リニアなア
ドレス技術に従って特定の素子を指定するのに必要であ
る。
第1のパラメータは、希望のアレイの最初のフィールド
441の最初のリニア開始アドレスである開始アドレス
410である。第2のパラメータは、多数のビットのフ
ィールドの特定のセグメン1−の長さを示す量デルタx
420である。第3のパラメータは、特定のアレイの特
定のセグメントの数を示す量デルタY(第4図には示さ
ず)である。
最後のパラメータは、近隣のアレイセグメント間のリニ
ア開始アドレスの相違を示すリニアピッチ430である
。XYアドレスモードの場合と同様に、これらのリニア
アドレスパラメータの指定により、メモリインターフェ
イス250が指定される適当な特定の物理アドレスを発
生できるようにする。
2つのアドレスモードは、異なった目的に有効である。
XYアドレスモードは、スクリーンメモリと称される、
ビデオRAM132のビットマツプデータを含む部分に
最も有用である。このスクリーンメモリは、表示を制御
するメモリの一部分である。リニアアドレスモードは、
命令や現在表示されていない像データ等のオフ・スクリ
ーンメモリに最も有用である。この後者の種類には、英
文字数字型フォント及び像等のコンピュータシステムに
よって使用される種々の標準記号が含まれている。時に
は、XYアドレスをリニアアドレスに変換することがで
きることが望ましいことである。この変換は、次の式に
従って行う。
LA=OFF+ (YXSP)+ (XXPS)ここで
、LAはリニアアドレスであり、OFFは、XY座標系
の原点のリニアアドレスであるスクリーンオフセットで
あり、SPはビット単位のスクリーンピッチであり、X
はXアドレスであり、PSはビット単位のピクセルサイ
ズである。どちらのアドレスモードを使用するかに拘り
なく、メモリ250は、メモリ130へのアクセスに適
した物理アドレスを発する。
第5図は、メモリ130のデータワード内へのビクセル
保存方法を示すものである0本発明の好ましい実施例に
よれば、メモリ130は、16ビツト毎のデータワード
によって構成されている。
これらの16ビツトは、第5図に、16個のディジット
0ないしFで概略的に示されている。本発明の好ましい
実施例によれば、メモリ130内のピクセル当たりのビ
ット数は、2の累乗の数であるが、16ビツトは越えな
い、このように限定されるので、メモリ130内の各1
6ビツトワードは、整数の、そのようなピクセルを含む
ことができる。第5図は、1ビツト、2ビツト、4ビツ
ト、8ビツト及び16ビツトのピクセル長にそれぞれ対
応する5つの利用可能なピクセルを示すものである。デ
ータワード510は、16個の1ビツトピクセル511
ないし526を示すものであり、これによって、16個
の1ピッI−ピクセルを各々の16ビツ1へデータワー
ド内に配置することができる。データワード530は、
16ビツトデータワード内に配置される8個の2ビツト
ピクセル531ないし538を示すものである。データ
ワード540は、16ビツトデータワード内に配置され
る4個の4ビツトピクセル541ないし544を示すも
のである。データワード550は、16ビツトデータワ
ード内に配置される2個の8ビツトビクセル551ない
し552を示すものである。
最後に、データワード560は、16ビツトデータワー
ド内に配置される1個の16ビツトピクセル561を示
すものである。各ピクセル、特に、2の累乗の整数のビ
ット数で物理ワード境界に配列された各ピクセルをこの
ような形式で供給することにより、グラフィックプロセ
ッサ120を通じてのピクセル操作性が高められる。こ
れは、各物理ワードを処理することで整数のピクセルを
操作することになるからである。ビデオ表示を指定する
ビデオRAM 132内の部分で各ピクセルの水平走査
線が第S図に示されるような一連の連続的なワードによ
って割り当てられるということが理解されよう。
第6図は、種々のグラフィック命令用の暗黙のオペラン
ドを記憶するレジスタファイル220のある部分の内容
を示すものである。第6図に示すレジスタ601ないし
611の各々は、グラフィックプロセッサ120の中央
処理ユニット200のレジスタアドレススペースにある
。第6図に示すこれらのレジスタファイルは、可能なレ
ジスタを全てレジスタファイル220内に含むためのも
のではないということに注意されたい。対照的に、典型
的なシステムは、中央処理ユニット200によって各種
のプログラム指定機能用に採用することのできる多数の
汎用未指定レジスタを含んでいる。
レジスタ601は、ソースアドレスを記憶する。このア
ドレスは、ソースアレイの左下角のアドレスである。こ
のソースアドレスは、XYアドレスモードにおけるXア
ドレス340とYアドレス330との組合せであるか、
或いは、リニアアドレスモードにおけるリニア開始アド
レス410である。
レジスタ602は、ソースピッチ、即ち、ソースアレイ
の隣接する列の間のリニア開始アドレスの差を記憶する
。このソースピッチは、XYアドレス形式とリニアアド
レス形式のどちらを採用するかによって、第3図に示す
ソースピッチ340となるか、或いは、第4図に示すリ
ニアピッチ430となる。
レジスタ603及びレジスタ604は、これらのレジス
タが行先開始アドレスと行先ピッチとを含んでいること
を除いては、レジスタ601及びレジスタ602にそれ
ぞれ類似している。レジスタ603に記憶されている行
先開始アドレスは、XYアドレスモード又はリニアアド
レスモードの行先アレイの左下角のアドレスである。同
様に、レジスタ604に記憶されている行先ピッチは、
隣接する列の間のリニア開始アドレスの差である。
換言すれば、行先ピッチは1選択するアドレスモ−ドに
よってスクリーンピッチ320或いはリニアピッチ34
0のいずれかとなる。
レジスタ605は、オフセットを記憶する。
オフセットは、XYアドレス座標系の原点に対応するリ
ニアビットアドレスである。前述したように、XYアド
レス機構の原点310は、メモリの物理開始アドレスで
ある必要はない。レジスタ605に記憶されたオフセッ
トは、このXY座標系の原点310のリニア開始アドレ
スである。このオフセットは、リニアアドレスとXYア
ドレスとの間の変換に用いられる。
レジスタ606及びレジスタ607は、スクリーンメモ
リ内のウィンドウに対応するアドレスを記憶する。レジ
スタ606に記憶されているウィンドウ開始アドレスは
、ディスプレイウィンドウの左下角のアドレスである。
同様に、レジスタ607は、このディスプレイウィンド
ウの右上角のXYアドレスであるウィンドウエンドを記
憶する。これら2つのレジスタ内の各アドレスは、指定
されたディスプレイウィンドウの境界を定めるために用
いられる。グラフィックディスプレイ内のウィンドウ内
の像は、公知のグラフィック技術に従って、背景の像と
異なるものとすることができる。これらのレジスタ内に
含まれるウィンドウ開始アドレスとウィンドウ終了アド
レスは、特定のXYアドレスがウィンドウの内側にある
か外側にあるかをグラフィックプロセッサ120が定め
ることができるようにウィンドウの範囲を指定するのに
用いられる。
レジスタ608は、デルタY/デルタXデータを記憶す
る。このレジスタ608は、2つの独立した半部分に分
けられ、上半分(高位ビット)はソースアレイ(デルタ
Y)の高さを指定し、下半分(低位ビット)はソースア
レイ(デルタX)の幅を指定する。レジスタ60gに記
憶されているデルタY/デルタXデータは、ソースアレ
イが指定された方法によってXYアドレス形式或いはリ
ニアアドレス形式のいずれかで供給することができる。
2つの量デルタX及びデルタYの意味については、第3
図及び第4図と共に、前に述べられている。
レジスタ609及びレジスタ610は、各々がピクセル
データを含んでいる。レジスタ609に記憶されている
色0データは、第1色指定色Oに対応するレジスタ全体
にわたって複写されるピクセル値を含んでいる。同様に
、レジスタ610に記憶されている色1データは、第2
色値指定色1に対応するレジスタ全体にわたって複写さ
れるピクセル値を含んでいる。グラフィックプロセッサ
120のあるグラフィック命令は、そのデータ操作に、
上記の色値のいずれか或いは両方を用いている。これら
のレジスタの使用については、後に詳しく述べる。
更に、レジスタファイル220は、スタックポインタア
ドレスを記憶するレジスタ611を含んでいる。レジス
タ611に記憶されているスタックポインタアドレスは
、データスタックの最上部であるビデオRAM 132
内のビットアドレスを指定する。この値は、データがデ
ータスタックに押し込まれるように或いはデータスタッ
クから飛び出るように調整される。このようにして、こ
のスタックポインタアドレスは、データスタックに最後
に入力されたデータのアドレスを示すように作用する。
第7図は、アレイがオフスクリーンメモリからスクリー
ンメモリに移動するプロセスを概略的な形式で示したも
のである。第7図は、スクリーンメモリ705とオフス
クリーンメモリ715とを含むビデオRAM132を示
すものである。第7図では、ピクセル780のあるアレ
イ(より正確には、ピクセルのあるアレイに対応するデ
ータ)が、オフスクリーンメモリ715からスクリーン
メモリ705に転送されてピクセル790のあるアレイ
となる。
アレイ移動動作を行う前に、あるデータを、レジスタフ
ァイル220の指定されたレジスタに記憶しなければな
らない。レジスタ601には、ピクセルのソースアレイ
の開始アドレス710をロードしなければならない。第
7図に示す例では、このロードは、リニアアドレスモー
ドで指定される。ソースピッチ720は、レジスタ60
2に記憶される。レジスタ603には、行先アドレスが
ロードされる。第7図に示す例では、このロードは、X
アドレス730とYアドレス770とを含むXYアドレ
スモードで指定される。レジスタ604は行先ピッチ6
45を備えており5行先ピッチ645は、レジスタ60
4の内部に記憶されている。XY座標系の原点のリニア
アドレスとオフセラ1−アドレス770とは、レジスタ
605に記憶される。最後に、デルタY750とデルタ
X760は、レジスタ608の別々の半分に記憶される
第7図に概略的に示されるアレイ移動動作は、レジスタ
ファイル220の各レジスタに記憶されているデータに
関連して実行される。好ましい実施例によれば、ピクセ
ル当たりのビット数は、整数のピクセルが単一の物理デ
ータワードに記憶されるように選択される。この選択に
より、グラフィックプロセッサは、主として全てのデー
タワードを転送することによって、ピクセル780のア
レイをピクセル790のアレイに転送することもできる
。このように物理データワードのビット数に関連してピ
クセル当たりのビット数を選択した場合でも、ある場合
には、アレイ境界の部分ワードを扱うことが必要である
。然し乍ら、この設計上の選択は、部分データワードの
アクセスと転送を行う必要が最小になるように作用する
本発明の好ましい実施例によれば、第7図に概略的に示
されているデータの転送は、多数の異なるデータが変形
される特殊な場合である。ソース像と行先像の対応する
各アドレス位置からのピクセルデータは、命令によって
指定される方法で結合される。データの結合は、論理演
算(例えばAND又はOR)であっても、算術演算(例
えば加算又は減算)であってもよい。このようにしてピ
クセル790のアレイに記憶された新しいデータは、ピ
クセル780のアレイのデータとピクセル790の現在
のデータの両方の関数である。第7図に示すデータの転
送は、より一般的な変形の特殊な場合であり、この場合
は、行先アレイに最終的に記憶されるデータは、前にそ
こに記憶されたデータには依存しない。
このプロセスは、第8図に、フローチャートで示されて
いる。好ましい実施例によれば、転送は、物理データに
よって順次行われる。プロセスが一度始まると(開始ブ
ロック801)、レジスタ601に記憶されているデー
タが、ソースアドレスを得るために読み取られる(処理
ブロック802)0次に、グラフィックプロセッサ12
0が、表示ソースアドレスに対応した表示データワード
をメモリ130から引き出す(処理ブロック8゜3)。
ソースアドレスがXY形式で指定される場合は、このデ
ータの呼び戻しには、XYアドレスを対応する物理アド
レスに変換するステップが含まれている。レジスタ60
3がら行先アドレスを呼び戻して(処理ブロック804
)、次に表示物理データワードを引き出す(処理ブロッ
ク8o5)類似のプロセスが、行先位置に含まれている
データのために行われる。
この結合されたデータは1次いで、その前に定められた
行先位置に復帰する(処理ブロック806)。ソース及
び行先のピクセルデータは、次いで、実行される結合モ
ードに従って結合される。
この結合は、物理データワードが2つ以上のピクセルに
対応するデータを含んでいる場合で゛もピクセルを基本
としてピクセルで行われる。この結合されたデータは、
次いで、指定の行先位置に書き込まれる(処理ブロック
807)。
グラフィックプロセッサ120は、レジスタ608に記
憶されているデルタY/デルタX情報に関して、最後の
データが転送されたかどうかを検出することによって、
データ全体の転送が行われたかどうかを判断する(判断
ブロック808)。
データ全体の転送が実行されていない場合は、ソースア
ドレスが更新される。レジスタ601に記憶されている
ソースアドレスは、レジスタ601に前に記憶されたソ
ースアドレスとレジスタ602に記憶されているソース
ピッチデータとに関連して、転送すべき次のデータワー
ドを参照するために更新される(処理ブロック809)
、同様に。
レジスタ603に記憶されている行先アドレスは。
レジスタ604に記憶されている行先ピッチデータに関
連して、行先の次のデータワードを参照するために更新
される(処理ブロック81o)。このプロセスは、レジ
スタ601に記憶されている新しいソースとレジスタ6
03に記憶されている新しい行先データとを用いて繰り
返される。
上記したように、レジスタ608に記憶されているデル
タY/デルタXデータは、転送すべき像の限界を定める
ために用いられる。像全体が上記したようにレジスタ6
08に記憶されているデルタY/デルタXデータを参照
しながら転送されている(判定ブロック808)ときは
、命令の実行が完了して(終了ブロック811)、グラ
フィックプロセッサ120は、そのプログラムの命令を
実行することで動作し続ける。上記したように。
好ましい実施例においては、この第8図に示すプロセス
は、命令マイクロコードで実施される。データ変形プロ
セス全体は、アレイ移動と称されるが、グラフィックプ
ロセッサ120への単一命令に応答して実行される。
第9図は、本発明に関する入力/出力レジスタ260の
幾つかを示すものである。入力/出力レジスタ260は
、入力/出力制御に関する情報の保管専用のレジスタで
あるレジスタ901ないし910を含んでいる。レジス
タ901は、表示開始アドレスを記憶する。レジスタ9
02は5表示リフレッシュアドレスを記憶する。レジス
タ903は、表示アドレス増分を記憶する。これら3つ
のレジスタが共同して、ビデオRAM132のビデオ表
示を指定する部分を制御する。レジスタ901に記憶さ
れている表示開始アドレスは、ビデオRAM 132内
の開始アドレスであり、メモリは、このビデオRAM1
32で、ビデオ表示の開始を指定する。ディスプレイの
フレームが新しくなる度に、その開始時に、レジスタ9
01内のデータが、表示リフレッシュアドレスを定める
ためにレジスタ902にロードされる。表示リフレッシ
ュアドレスは、ビデオ表示を定めるために必要な、ビデ
オRAMP32の次に読み取るべき部分を記憶する。こ
のアドレスは、一般的に、ビデオ走査の走査線の開始ア
ドレスである。各水平帰線期間中は、レジスタ903に
記憶されている表示アドレスの増分に対応するデータは
、レジスタ902内に記憶されているデータに加えられ
、それによって、表示リフレッシュアドレスを形成する
。このプロセスは、レジスタ902がレジスタ901か
らの表示開始アドレスを再びロードされるこの特定のビ
デオフレームが終了するまで続けられる。水平リセット
信号と垂直リセット信号とを発するためのハードウェア
が第15図に示されている。
入力/出力レジスタ260のレジスタ904は、ビデオ
RAMリフレッシュアドレスを記憶する。第1図に示す
システムのような典型的なシステムにおいては、ビデオ
RAM132は、ダイナミックランダムアクセスメモリ
によって構成される。このメモリは、大部分、記憶され
た情報を保持するために周期的にリフレッシュされる。
レジスタ904に記憶されているビデオRAMリフレッ
シュアドレスは1次にリフレッシュすべき列アドレスで
ある。この列アドレスは、公知の原理に基づいて、リフ
レッシュ信号と共にビデオRAM132に加えられ、こ
れによって、選択された全ての行をリフレッシュする。
この作業が一度行われると、レジスタ904内のデータ
は、次いで。
次の列に増分される。このようにして、ビデオRAMリ
フレッシュアドレスは、次にリフレッシュすべきアドレ
スに対応する。ダイナミックランダムアクセスメモリリ
フレッシュ要求を発するためのハードウェアが第16図
に示されている。
レジスタ905.906,907.908及び909は
、ホスト処理システム110がメモリ130に直接アク
セスすることを可能にする。これは、レジスタ905に
ホストデータを設け、レジスタ906にホストの最下位
データを設け、レジスタ907にホストの最上位データ
を設けることによって達せられる。これら3つのレジス
タは、ホスト処理システム110がメモリインターフェ
イス250を通じてメモリ130への書き込み又はメモ
リ130からの読み取りを行えるように作用する。これ
は、ホスト処理システム110からの制御信号とレジス
タ908及び909に記憶されているデータとによって
達せられる。これらのレジスタ908及び909は、ホ
ストの最下位制御ビットとホストの最上位制御ビットを
それぞれ記憶する。好ましい実施例においては、これら
2つのレジスタは、8ビツト幅であり、一方、他のレジ
スタ260は16ビツト幅である。これら2つの8ビツ
ト幅レジスタを備えることにより、8ビツト外部バスと
して作動するホスト処理システム110が単一のメモリ
サイクルでこれらのレジスタの各々に直接読み取り又は
書き込みを行うことが可能となる。一方、グラフィック
プロセッサ120が16ビツト幅の外部バスを備えてい
るため、これら2つのレジスタは、単一のメモリサイク
ルで読み取り又は書き込みを行なわれることができる。
第10図は、ホストの最上位制御ビット909とホスト
の最下位制御ビット908との結合に対応するホスト制
御レジスタ1000の内容を示すものである。ホスト制
御レジスタ1000は、ホスト処理システム110とグ
ラフィックプロセッサ120との間の通信を可能にする
多数のサブ部分を含んでいる。メツセージ入力部分1o
01は、ホスト処理システム110がグラフィックプロ
セッサ120へメツセージを送ることを可能にする。こ
のメツセージ入力部分1001は1割込み入力ビツト1
002と共に用いられる。この割込み入力ビット100
2は、ホスト処理システム110がホスト処理システム
110のある要求に応答してグラフィックプロセッサ1
20の動作に割り込むことを可能にする。同様に、メツ
セージ出力部分1003は、グラフィックプロセッサ1
2oがホスト処理システム110ヘメツセージを送るこ
とを可能にする。このメツセージ出力部分1003と結
合されるのは、割込み出力ビット1004である。この
割込み出力ビット1004は、グラフィックプロセッサ
120がある優先動作の要求に応答してホスト処理シス
テム110の動作に割り込むことを可能にする。部分1
005及び10o6は、ホスト処理システム110がメ
モリ130に関して読み取り動作と書き込み動作を行っ
ている間に使用される。増分書き込みビット1005が
設定されている場合は、ホストの最下位制御ワードアド
レス906とホストの最上位ワードアドレス907とに
よって形成されるアドレスが、ホスト処理システム11
0によって読み取り動作が行われる度に増加される。増
分書き込みビット1005が設定されていない場合は、
これらのアドレスレジスタは、書き込み動作時に増加さ
れない。同様に、増分書き込みビット1006が設定さ
れている場合は、ホストの最下位制御ワードアドレス9
06とホストの最上位ワードアドレス907とによって
形成されるアドレスが、ホスト処理システム110によ
って読み取り動作が行われる度に増加される。もし、逆
に、増分書き込みビット1006が設定されていない場
合は、上記のような増加は、読み取り動作時には行われ
ない。そのような自動増分読み取り及び書き込み動作を
行う能力により、ホスト処理システム110は、メモリ
130内のメモリブロックからの読み取り又はメモリブ
ロックへの書き込みを1次のアドレスを連続的に供給す
る必要なしに行うことができる。
キャッシュフラッシュビット1007と停止ビット10
08とにより、ホスト処理システム110を通じてグラ
フィックプロセッサ120を追加制御することが可能に
なる。キャッシュフラッシュビット1007が設定され
ている場合、グラフィックプロセッサ120は、命令キ
ャッシュ230に記憶されている全てのデータを、即時
に消去する。この機能は、ホスト処理システム110が
メモリ130にグラフィックプロセッサ120のための
命令ブロックをロードしているときに最も有用である。
このようにして命令キャッシュのフラッシュを行うこと
により、グラフィックプロセッサ12’Oが命令キャッ
シュ230に前に記憶されていた古い命令を行わず、メ
モリ130がらの更新された命令を読み取ることが確実
となる。
停止ビット1008が設定されている場合、グラフィッ
クプロセッサ120は、このビットがリセットされるま
で停止される。この動作は、ホスト処理システム110
がグラフィックプロセッサ120のための一組の新たな
動作を定義している間にグラフインクプロセッサ120
の動作を全て停止させるのに有用である。従って、例え
ば、ホスト処理システム110がグラフィックプロセッ
サ120によって使用される命令及びデータを再定義で
き、この動作の期間中、スプリアスレスポンスを避ける
ために、グラフィックプロセッサ120が停止される。
本発明の好ましい実施例によれば、上記したビデオの更
新動作とメモリのリフレッシュ動作は、グラフィックプ
ロセッサ120が停止されているときも継続される。こ
れにより、停止間隔中の現在の表示とメモリデータとが
保存される。
第9図に示される最後のレジスタは、制御レジスタ91
0である。制御レジスタ910は、グラフィックプロセ
ッサ120の内部動作の制御に用いられるデータを記憶
する。本発明に最も関連するのは、リフレッシュ速度部
911である。リフレッシュ速度部911は、2ビツト
であり、この2ビツトがビデオRAM 132を形成す
るダイナミックランダムアクセスメモリのリフレッシュ
速度を定める。第1表は、このリフレッシュ速度部91
1の好ましい実施例を示したものである。
ダイナミックランダムアクセスメモリは、グラフィック
プロセッサ120の32命令サイクル毎或いは64命令
サイクル毎に更新することができるか、或いはこのビッ
トの状態によってリフレッシュを延期することができる
ということに注意されたい。特定のリフレッシュ速度が
、グラフィックプロセッサ120を応用する用途に応じ
て選択される。然し乍ら、メモリ130内に記憶されて
いるデータの保全性を確保するために、リフレッシュ速
度は、ある短い時間以上に設定してはならなり)。
RRビット   リフレッシュレート 00   32クロツクサイクル 01   64クロツクサイクル 10    未使用 1 1     DRAMリフレッシュなし紅 第11図は、状態レジスタ1100の種々のフィールド
を示している。状態レジスタ1100は、グラフィック
プロセッサ120の動作に関する種々の指示を記憶する
。ビット1101.1102.1103及び1104は
、中央処理ユニット200による動作の結果に基づいて
セット又はリセットされる。中央処理ユニット200の
動作の出力が否定であった場合には、否定ビット110
1がセットされ、さもなくば、このビットはリセットさ
れる。中央処理ユニット200の動作が桁上げ出力を発
生する場合には、桁上げビット1102がセットされ、
さもなくば、このビットがリセットされる。同様に、ゼ
ロ出力の指示がゼロビット1103を経て形成され、オ
ーバーフロー出力の指示がオーバーフロービット110
4によって形成される。状態レジスタ1100のこれら
のビットは、中央処理ユニット200の動作に基づいて
自動的にセットされる。
第11図に示された状態レジスタ1100の他の部分は
、本発明の動作により関連したものである。これらの部
分は、中央処理ユニット200によってセットすること
ができ、2組の別々のフィールドサイズ及びフィールド
拡張オプションを定める。フィールドサイズ0部分11
05は、中央処理ユニット200によって作用を受ける
フィールドの長さを指示する5ビツトである。本発明の
好ましい環境によれば、中央処理ユニット2゜Oは、3
2個のビットに対して同時に作用する。
グラフィックプロセッサ120は、フィールドサイズ0
部分1105内にセットされたフィールドサイズに基づ
いて工ないし32ビツトのフィールドサイズに対して作
用を与えることができる。5ビツトの同様のフィールド
サイズ1部分1107は、第2のフィールドサイズを指
示する。可変のフィールドサイズで作動することのでき
る中央処理ユニット200の命令は5選択されたフィー
ルドサイズの長さを指示するように状態レジスタ110
0のフィールドサイズ0部分1105又はフィールドサ
イズ1部分1107を指示する1つのビットを含む。フ
ィールド拡張Oビット11Q6及びフィールド拡張1ビ
ツト1108は、各々のフィールドサイズに対する符号
拡張オプションを指示する。中央処理ユニット200に
よって作用を受けるフィールドサイズが32ビツトより
小さい場合には、残りのビットを成るやり方で満たさな
ければならない。各々のフィールド拡張Oビット110
6又はフィールド拡張1ビツト1108が「0」である
時には、中央処理ユニット200の32ビツトワードの
これらの残り部分にOが満たされる。一方、このビット
が「1」である場合には、中央処理ユニット200によ
って作用を受ける数の符号が拡張される。この点につい
ては、その数が正である場合には、これらの付加的なフ
ィールド拡張ビットが「o」にセットされる。もしこの
数が負である場合には、これらの付加的なフィールド拡
張ビットが「1」にセットされる。
こ九は、負の数を表わすための2の補数演算の使用に対
応する。選択されたフィールドサイズ及びフィールド拡
張の動作は、添付図面を参照して以下で詳細に説明する
第12図は、アドレスレジスタ1200を示している。
好ましい実施例では、アドレスレジスタ1200は32
ビット長さであり、これは、中央処理ユニット200に
よって使用されるデータワードの長さと同じである。好
ましい実施例では、可変フィールドサイズの選択につい
て、アドレスレジスタ1200は、より一般的なワード
の指定ではなくて、メモリ130内の特定ビットを指定
する。従って、アドレスレジスタ1200は、4ビツト
のピントアドレス部分1201と、28ビツトのワード
アドレス部分1202とを含んでいる。ワードアドレス
部分12o2は、好ましい実施例では、メモリ130内
の個々の16ビツトワードを指定する。ビットアドレス
1201は、その選択されたワード内の特定のビットを
指定する。
グラフィックプロセッサ120からメモリ130に送ら
れるアドレスは、ワードアドレス1202のみを含んで
いる。ビットアドレス1201は、所望のビットを選択
するようにグラフィックプロセッサ120内で使用され
る。
第13図は、メモリ130内の特定のワード境界と選択
されたフィールドサイズとの関係の種々の場合を示して
いる。本発明の好ましい実施例によれば、グラフィック
プロセッサ120は、1ビツトから32ビツトまでの選
択された巾のフィールドサイズをメモリ130に書き込
んだりここから読み取ったりすることができる。更に、
本発明の好ましい実施例では、メモリ130は、16ビ
ツトワードに編成される。第13図は、メモリ130の
16ビツトワードと選択されたフィールドサイズ及びそ
のフィールドのスタートとの関係の各々の考えられる場
合を示している。
第13A図ないし第13D図は、1つのワードアクセス
が全指定フィールドをアクセスできるに充分であるよう
な場合を示している。第13A図は、最も簡単な場合で
ある。第13A図において、メモリ130の16ビツト
ワードNに厳密に一致する16ビツトフイールドが指定
される。第13A図に示された場合には、読み取りフィ
ールドの動作に単一のデータワードNの読み取りが必要
とされる。杏き込みフィールドの動作も同様に単一のメ
モリワードNの書き込みを伴う。
第13B図ないし第13D図に示された場合となるのは
、指定のフィールドがメモリ130の単一のデータワー
ドN内に完全に存在するが、このデータワードNに完全
に一致しない時である。
第13B図は、指定のフィールドの最下位ビットがデー
タワードNの開始と一致しないが、指定フィールドの最
上位ビットがデータワードNの最上位ビットと一致する
ような場合を示している。同様に、第13C図は、デー
タフィールドの最下位ビットがメモリワードNの最下位
ビットに整列されるが、最上位ビットは整列されないよ
うな場合を示している。更に、第13D図は、フィール
ドが最下位ビットにも最上位ビットにも整列せずにデー
タワードN内に完全に含まれる場合を示している。
第13B図ないし第13D図の各々の場合において、指
定のフィールドを読み取る場合には、メモリ130から
単一のデータワードNのみを読み取りそしてこの指定の
フィールド内に含まれないビットをマスクすることが必
要とされる。一方。
第13B図ないし第13D図に示されたようなフィール
ドを書き込むためには、コンパウンド動作が必要とされ
る。先ず第1に、データワードNをメモリ130から呼
び出し、次いで、指定のフィールドに対応するビットを
、データワードNの他のビットを変更せずに変更しなけ
ればならない。
最後に、この変更されたデータワードは、メモリ130
内のデータワードNと同じ位置に書き込まれる。動作の
この組合せは、読み取り/変更/書き込み動作と称する
第13E図ないし第13H図は、指定のフィールドをア
クセスする時にメモリ130内の2っの連続するデータ
ワードをアクセスしなければならない例を示している。
第13E図は、これら場合の最も簡単な例を示している
。第13E図において、メモリ130内の一対の連続す
るデータワード(データワードN及びデータワードN+
1)に厳密に対応する32ビツトのフィールドが指定さ
れる。第13E図に示されたようなフィールドを読み取
る時には、2つの連続的な読み取り動作が必要とされる
。同様に、第13E図に示されたようなフィールドを書
き込む時には、2つの連続的な全ワード芽き込み動作が
必要とされる。
第13F図ないし第13 H図は、指定のフィールドが
1つのデータワード境界と交差する場合を示している。
第13F図において、指定のフィールドは、データワー
ドN内の成る位置で開始し、データワードN+1の終り
で終了する。このようなデータフィールドを読み取る時
には、指定フィールド内に含まれていないビットを除去
するために第1の読み取り動作に対して対応的なマスク
を施して2つの連続する読み取り動作を行なわねばなら
ない。このようフィールドを書き込む時には、データワ
ードNに対して読み取り/変更/書き込み動作を行ない
そしてデータワードN+1に対して簡単な書き込み動作
を行なわねばならない。第13G図は、指定のフィール
ドがデータワードNの最下位ビットで開始し、次のデー
タワードN+1内の成る場所で終了する場合を示してい
る。このようなデータフィールドを読み取る時には、対
応するマスキングを行なって2つの連続する読み取り動
作を行なうことが必要である。このようなデータフィー
ルドを書き込む時には、データワードNに対して1つの
書き込み動作を行ないそしてデータワードN+1に対し
て読み取り/変更/書き込み動作を行なうことが必要で
ある。第13H図は、データフィールドがデータワード
N内で開始し、ワードの境界と交差し、データワードN
+1で終了するような場合を示している。このようなデ
ータフィールドを読み取るためには、対応するマスキン
グを行なって2つの連続する読み取り動作を行なうこと
が必要とされる。このようなデータフィールドを書き込
む場合には、データワードN及びデータワードN+1に
対して2つの連続する読み取り/修正/書き込み動作を
行なうことを必要とする。
第13I図は、本発明の好ましい実施例によるワード境
界に関連したフィールドの最も簡単な場合を示している
。第13I図において、指定のフィールドは、Nデータ
ワードNで開始し、2つの連続するデータワード境界に
交差し、データワードN+2内の成る場所で終了する。
このようなデータフィールドを読み取る時には、指定の
データフィールド内に存在しないデータワードN及びデ
ータワードN+2のビットを除去するために対応的なマ
スキングを行なって3つの連続するメモリ読み取り動作
を行なうことが必要である。このようなデータフィール
ドを書き込む時には、データワードNに対して読み取り
/変更/書き込み動作を行ない、データワードN+1へ
の書き込みを行ないそしてデータワードN+2に基づい
て読み取り/変更/書き込み動作を行なうことが必要で
ある。
第14図は、メモリインターフェイス250内のハード
ウェアと、1組の優先順位に基づいてメモリ130にア
クセスできるようにすると共に指定のフィールドサイズ
で中央処理ユニット200を経てメモリ130にアクセ
スできるようにするグラフィックプロセッサ120の別
の部分とを示している。第14図は、入力/出力レジス
タ260の一部分である複数のレジスタ902,904
.906/907及び905を示している。更に、第1
3図は、中央処理ユニットのアドレスレジスタ1200
を示している。これらレジスタの各々は、バス122へ
接続するためにメモリインターフェイス250に接続さ
れる。又、メモリインターフェイス250にはデータラ
ッチも接続されており、これは、中央処理ユニットの最
上位ピットデータラッチ1440と、中央処理ユニット
の最下位ピットデータラッチ1445とを含んでいる。
メモリインターフェイス250の動作の制御は、シーケ
ンサ1400によって行なわれる。シーケンサ1400
は、種々の入力制御及びデータ信号を受は取る。制御信
号は、入力1401に現われる表示リフレッシュ要求と
、ライン1402に現われるDRAMリフレッシュ要求
と、ライン1403に現われるホストアクセス要求と、
ライン1404に呪われるホスト読み取り/書き込み制
御と、ライン1405に現われる中央処理ユニットのア
クセス要求と、ライン1406に現われる中央処理二二
ノ1−の読み取り/書き込み制御とを含む。
シーケンサ1400は、多数のソースからデータ信号を
受は取る。先ず、中央処理ユニットのアドレスレジスタ
1200からのビットアドレス1201はゼロ検出器1
420に供給される。ビットアドレス1201のビット
は、ライン1.407を経てシーケンサ1400に供給
される。ゼロ検出器1420からのゼロ検出信号は、ラ
イン1408を経てシーケンサ1400に供給される。
ビットアドレスレジスタ1201からのビットアドレス
は、加算器1418にも送られる。加算器1418は、
バス1417からフィールドサイズを受は取る。前記し
たように、フィールドサイズは状態レジスタ1100か
ら送られる。フィールドサイズ1105又はフィールド
サイズ1107のいずれかが、中央処理ユニット200
により実行される特定の命令によって選択される。この
選択により、5ビツトのフィールドサイズがバス141
7を経て加算器1418に送られる。加算器1418の
出力は、ラッチ1419内に記憶される6ビツト量であ
る。最下位の4ビツト(ビットOないし3と示された)
は、ゼロ検出器1421へ送られる。これら4つの最下
位ビットは、バス1411を経てシーケンサ1400に
送られる。
ゼロ指示信号は、ライン1412を経てシーケンサ14
00に送られる。ラッチ1419の最上位2ビツト(ビ
ット5及び4と示された)は、各々。
ライン1409及び1410を経てシーケンサに送られ
る。シーケンサ1400は、出力1413゜1414.
1415及び1416を発生する。これら出力の制御構
成については、以下で説明する。
マルチプレクサ143oは、メモリバス122に送られ
る特定のデータを制御する。マルチプレクサ1430は
、バス1431を経て表示リフレッシュアドレスを受は
取るようにレジスタ904に接続される。同様に、マル
チプレクサ1430は、レジスタ906及び907から
バス1433を経て合成ホストアドレスを受は取る。ホ
ストデータを含むレジスタ905は、バス1434を経
てマルチプレクサ1430に両方向接続される。
中央処−1ユニットのアドレスレジスタ1200のワー
ドアドレス部分1202は、バス1435を経てマルチ
プレクサ1430に送られる。バス1436は、マルチ
プレクサ1430を、右マスク1437、左マスク14
38.入力/出力ラツテ1439に両方向接続し、そし
てバス205を経て中央処理ユニット200に接続する
。右マスク1437は、シーケンサ1400からライン
1413を経て制御される。同様に、左マスク1438
は、シーケンサ1400によりライン1414を経て制
御される。右マスク1437は、マルチプレクサ143
0からバス1436を経て入力/出力ラッチ1439に
送られるデータの最下位ビット部分をマスクするように
働く。同様に、左マスク1438は、このデータ転送の
最上位ビットをマスクするように働く。
中央処理ユニットは、中央処理ユニットの最上位ビット
データラッチ1440及び中央処理ユニットの最下位ビ
ットデータラッチ1445を備えており、これらは、バ
ス205を経て入力/出力ラッチ1439に両方向接続
される。シーケンサ1400からのライン1415は、
データ転送が最上位ビット1440から生じるか又は最
下位ビット1445から生じるかを決定する。中央処理
ユニット200は、更に、中央処理ユニットのデータラ
ッチ1440及び1445の2つの部分に両方向接続さ
れたバレルシフタ1450を備えている。バレルシフタ
1450は、中央処理ユニットの最上位ピットデータラ
ッチ144o及び中央処理ユニットの最下位ピットデー
タラッチ1445の組合せ体から受は取ったデータを中
央処理ユニット200によって指定されたようにシフト
する。バレルシフタ1450は、フィールド符号/ゼロ
拡張制御器1451によって制御される。
第11図について述べたように、フィールド拡張Oビッ
ト1106又はフィールド拡張1ビツト1108は、フ
ィールドが拡張された符号であるか拡張されたゼロであ
るかを指定する。状態レジスタ1100のこれら2つの
ビットの1つが拡張された特定の命令によって選択され
る。この制御は、バレルシフタ1450に送られ、以下
で述べるように用いられる。バレルシフタ1450は、
バス1455を経て中央処理ユニット200の他の部分
に接続される。
メモリ制御器250の一般的な動作を、第14図につい
て以下に説明する。シーケンサ1400によって受信さ
れた特定の制御及びデータ信号に基づいて、シーケンサ
1400は、バス122を経てメモリ130へ供給する
ためにマルチプレクサ143oに送られる1つのソース
を選択する。
従って、例えば、シーケンサ1400は、マルチプレク
サ1430が、レジスタ902に記憶された表示リフレ
ッシュアドレスを、ライン1401の表示リフレッシュ
要求に応答してメモリに接続できるようにする。同様に
、ライン1402上のDRAMリフレッシュ要求は、シ
ーケンサ1400がマルチプレクサ1430を制御して
、レジスタ904に記憶されたビデオRAMリフレッシ
ュアドレスをメモリ132に供給するようにする。
ライン1403に現われるホストアクセス要求及びライ
ン1404に現われるホスト読み取り/書き込み制御信
号により、シーケンサ1400は、マルチプレクサ14
30を制御して、両レジスタ906及び907に記憶さ
れたホストアドレスをバス122を経てメモリ130に
供給できるようにすると共に1選択された動作に基づい
てメモリとレジスタ905との間でデータを交換できる
ようにする。更に、ライン1405に現われる中央処理
ユニットのアクセス要求と、ライン1406に現われる
中央処理ユニットの読み取り/書き込み制御信号とによ
り、シーケンサ1400は、中央処理ユニットのアドレ
スレジスタ1200のサブ部分1202に記憶された中
央処理ユニットのワードアドレスをマルチプレクサ14
30を経てメモリ130へ接続できるようにする6次い
で、入力1406に現われる中央処理ユニットの読み取
り/書き込み制御信号によって選択された読み取り又は
書き込み動作に基づいて、メモリ130と中央処理ユニ
ットとの間でバス1436を経てデータの交換が行なわ
れる。この場合、このデータは、シーケンサ1400か
ら制御ライン1413及び1414を各々経て送られた
制御信号に基づいて右マスク1437及び左マスク14
38によってマスクされる。このデータは、次いで、以
下で詳細に述べるように、中央処理ユニットの最下位ピ
ットデータラッチ1445及び中央処理ユニットの最上
位ピットデータラッチ1440からのデータと交換され
る。
第15図は1表示要求信号をライン1401に発生でき
るようにする水平及び垂直のリセット信号を発生する構
造体を示している。第15図に示された構造体は、ビデ
オディスプレイ170によるビデオ表示の形成を制御す
るビデオ表示制御器270の一部分である。ドツトレー
ト、即ち。
ビデオディスプレイ170におけるピクセル表示レート
のビデオクロックが入力1501に受は取られる。この
ビデオクロックは、カウンタ1510のカウント入力に
送られる。比較器1520は、カウンタ1510のカウ
ントを受は取り、これを、水平ラインにおけるピクセル
又はピクセル等化物の全数に対応するレジスタ153o
に記憶されたカウントと比較する。これら2つのカウン
トが等しい場合には、比較器1520が水平リセット信
号に対応する出力をライン1502に発生する。
この出力は、カウンタ1510のリセット入力に送られ
てこのカウンタをリセットし、次のラインについてのカ
ウントを開始させる。水平リセット信号1502は、デ
ィスプレイリフレッシュ要求1401をシーケンサ14
00に供給できるようにする信号である。
比較器1520によって発生された水平リセッ)−15
02は、第2のカウンタ1540に供給される。カウン
タ1540は、水平リセット信号をカウントし、このカ
ウントを比較器1550に供給する。又、比較器155
0は、垂直フレーム当たりのライン又はライン等化物の
全数を記憶するレジスタ1506からのカウントも受は
取る。
比較器1550は、これら2つのカウントが等しい時の
垂直リセットに対応する出力信号をライン1503に発
生する。この垂直リセット信号は、カウンタ1540の
リセット入力に送られ、このカウンタをリセットする。
垂直リセット信号1503の発生により、レジスタ90
1に記憶された表示アドレスの開始点がレジスタ902
に記憶され、表示リフレッシュアドレスを新たなビデオ
フレームの開始点にリセットする。
第16図は、シーケンサ1400の入力1402に送ら
れるDRAMリフレッシュ要求信号を発生する構造体を
示している。中央処理ユニットのクロック信号は、入力
1601に受は取られる。
この中央処理ユニットのクロック信号は、中央処理ユニ
ット200を作動してその作動速度を制御するクロック
信号である。この信号は、プログラム可能な除算器16
10に送られる。プログラム可能な除算器1610には
、ライン1602を経て制御信号も供給される。この制
御信号は、高速/低速デコーダ1620から受は取られ
る。高速/低速デコーダ1620は、制御ピットレジス
タ910の一部分であるリフレッシュレートビット91
1に作用する。前記したように、好ましい実施例によれ
ば、このビットは、ダイナミックランダムアクセスメモ
リが32個の中央処理二二ッ1−サイクルごとに1度リ
フレッシュされるか64個のサイクルごとに一度リフレ
ッシュされるかを指示するか、或いは、ダイナミックラ
ンダムアクセスメモリのリフレッシュ信号が発生されな
いかどうかを指示する。制御レジスタ910のリフレッ
シュレートビット911によれば、高速/低速デコーダ
1620は、プログラム可能な除算器161oに信号を
発生する。プログラム可能な除算器1610は、この制
御信号を受は取り、ダイナミックランダムアクセスメモ
リリフレッシュ要求信号を選択されたレートで出力16
o3に発生する。
これは、ダイナミックランダムアクセスメモリのリフレ
ッシュ要求を発するためにシーケンサ14oOの入力1
402に供給される。
第17図は、シーケンサ1400の詳細なブロック図で
ある。シーケンサ1400は、1組のラッチ1700、
プログラム可能な入力アドレスの論理アレイ1710、
アドレスレジスタ1720、制御リードオンリメモリ1
730及びマイクロシーケンサ174oを備えている。
種々の要求信号は、1組のラッチ1700内の個々のラ
ッチに送られる。これらラッチの信号は、プログラム可
能な入力アドレス論理アレイ1710に送られ、これは
、制御リードオンリメモリ1730へ供給するための入
力アドレスを発生する。この導出された入力アドレスは
、アドレスレジスタ1720に記憶される。この入力ア
ドレスがいったん発生されると、制御リードオンリメモ
リ1730は、シーケンサ1400の種々の出力信号を
発生するようにマイクロシーケンサ1740の動作を制
御する。
ラッチ1700は、シーケンサ1400に供給される種
々の要求及び制御信号を記憶するための1組のラッチを
備えている。ラッチ1700は、表示リフレッシュ信号
を受信する表示要求ラッチ1701を備えている。DR
AMリフレッシュ要求ランチ1702は、 ライン14
00(7)DRAMリフレッシュ要求信号を受は取る。
ホスト要求ラッチ1703は、ライン1403のホスト
要求信号を受は取る。ホスト読み取り/書き込み制御ラ
ッチ1704は、ライン1404のホスト読み取り/書
き込み制御信号を受は取る。中央処理ユニットの第3の
要求ラッチ1705は、以下で詳細に述へるように、マ
イクロシーケンサ174oにより、制御ライン1743
を経てセットされる。
同様に、中央処理ユニットの第2の要求ラッチ1706
は、マイクロシーケンサ1740によってセットされる
。中央処理ユニットの第1の要求ラッチ1707は、ラ
イン1405に現われる中央処理ユニットの要求信号を
受は取る。更に、中央処理ユニットの読み取り/書き込
み制御ラッチ1708は、ライン1406に呪われる中
央処理ユニットの読み取り/書き込み制御信号を受は取
る。
プログラム可能な入力アドレス論理アレイ1710は、
ランチ1700の各々からの信号を受は取る。更に、プ
ログラム可能な入力アドレス論理アレイ1710は、マ
イクロシーケンサ1740から制御信号1742を受は
取る。この制御信号は、主として、マイクロシーケンサ
1740が現在のメモリアクセス要求の対応に拘ってい
るかどうかを指示する。プログラム可能な入力アドレス
論理アレイ1710に送られる信号に基づいて、制御リ
ードオンリメモリ1730内の入力点を指定するアドレ
スが発生される。このアドレスは、アドレスレジスタ1
720に送られ、ここに記憶される。
アドレスレジスタ1720.制御リードオンリメモリ1
730及びマイクロシーケンサ1740は、プログラム
可能な制御器を構成する。プログラム可能な入力点論理
アレイ1710により制御リードオンリメモリ1730
内で選択された入力点は、対応するメモリアクセス要求
に応じるためのサブルーチンの開始点である。制御リー
ドオンリメモリ1730に記憶されたこれらサブルーチ
ンの命令は、マイクロシーケンサ1740に順次に供給
され、該マイクロシーケンサは、ライン1413.14
14.1415及び1416に現われるこれらの命令に
基づいて種々の出力動作を実行する。この点について、
次の命令を呼び出せるようにするために通常の命令が実
行されるたびにマイクロシーケンサ1740からライン
1741を経てアドレスレジスタ172oへ増加信号が
供給される。上記の出力に加えて、マイクロシーケンサ
174oは、ライン1743を経てラッチ1700へ制
御出力を発生する。この制御出力は、ラッチ1700内
の種々のラッチのセット及びリセットに関連している。
更に、マイクロシーケンサ174oは、ライン1404
を経てホスト読み取り/書き込み制御信号を受は取ると
共に、ライン1406を経て中央処理ユニットの読み取
り/書き込み制御信号を受は取る。制御リードオンリメ
モリ1730内の特定の制御サブルーチンの一般的な概
要を、第18図、第19図、第20図及び第21図につ
いて以下に詳細に説明する。
第18図は、プログラム可能な入力アドレス論理アレイ
1710の動作を詳細に示すプログラム1800の図で
ある。特に、プログラム1800は、プログラム可能な
入力アドレス論理アレイ1710により入力点アドレス
を決定する際の動作の優先順位を示している。好ましい
実施例では。
第18図に示す機能を実行するためにプログラム可能な
入力アドレス論理アレイ1710に特殊なハードウェア
論理を使用しているが、この同じ機能を実行するための
プログラムを制御リードオンリメモリ1730内に設け
ることもできる。
プログラム18は、メモリアクセス要求が優先順に処理
されるような連続的なループを構成する。マイクロシー
ケンサ1740がその手前のすイクル中にアイドリング
状態でない場合には、プログラム1800は、受は取っ
た要求が表示リフレッシュ要求であるかどうかを判断す
る(判断ブロック1801)。このような場合には、表
示リフレッシュ要求が処理される(処理ブロック180
2)。これは、ディスプレイをリフレシュするためのサ
ブルーチンを含む制御リードオンリメモリ1730内の
開始アドレスを発生することにより達成される。前記し
たように、この表示リフレッシュには、次に表示すべき
データをビデオRAM132から呼び出し、レジスタ9
03に記憶された表示アドレス増分によりレジスタ90
2に記憶された表示リフレッシュアドレスを更新するこ
とを含む。新たなフレームが開始した場合には。
レジスタ901に記憶された表示アドレスの開始点をレ
ジスタ902にロードして1表示リフレッシュアドレス
をリセットすることを含む。このプロセスは一般的なも
ので良く知られているから。
ここではこれ以上説明しない。
ベンディングになっている要求が表示リフレッシュ要求
でない場合には、プログラム1800は、ベンディング
になっている要求がDRAMリフレッシュ要求であるか
どうかを判断するテストを行なう(判断ブロック180
3)。ベンディングになっている要求がこのようなりR
AMリフレッシュ要求である場合には、このDRAMリ
フレッシュ要求が処理される(処理ブロック1804)
このD RA Mリフレッシュ要求は1表示リフレッシ
ュ要求について上記したように処理される。プロゲラ1
1可能な入力アドレス論理アレイ1710は、DRAM
リフレッシュ要求を実行するようにマイクロシーケンサ
1740を制御するプログラムを含んだ制御リードオン
リメモリ1730内のサブルーチンの開始アドレスを発
生する。このプロセスは、一般的なものであり、これ以
上は説明しない。このリフレッシュ要求が処理された後
に。
プログラム1800は、処理ブロック18o1において
表示リフレッシュ要求が最高の優先順位の動作であるか
どうか判断するテストに復帰する。
ベンディングになっている要求がDRAMリフレッシュ
要求でない場合には、プログラム1800は、そのベン
ディングの要求がホストメモリアクセス要求であるかど
うか判断するようにチェックを行なう(判断ブロック1
805)。このベンディングの要求がホストメモリアク
セス要求である場合には、この要求が処理される(処理
ブロック1806)。このホストメモリアクセス要求は
、制御リードオンリメモリ1730内のサブルーチンの
入力により上記したように処理される。
このホストメモリアクセス要求が処理されると、プログ
ラム1800は、判断ブロック1801において表示リ
フレッシュが最も優先順位の高いアクセスであるかどう
か判断するテストに復帰する。
プログラム1800は、ベンディングになっている要求
が中央処理ユニットの第3のアクセス要求であるかどう
か判断するテストを行なう(判断ブロック1807)。
第13I図に示すように、中央処理ユニット200から
のフィールドアクセス要求は、3つの連続するメモリワ
ードアクセスの実行を要求することができる。中央処理
二ニットの第2のアクセス要求が処理されそして中央処
理ユニットの第3のアクセス要求が必要とされる場合に
は、マイクロシーケンサ1740がライン1743に制
御信号を発生し、中央処理ユニットの第3要求ラツチ1
705をセットする。このような場合には、中央処理ユ
ニットの第3アクセス要求が処理される(処理ブロック
1808)。このプロセスは、第21図に示されたプロ
グラム2100に関連して以下で詳細に説明する。
ベンディングになっている要求が中央処理ユニットの第
3のアクセス要求でない場合には、プログラム1800
は、これが中央処理ユニットの第2のアクセス要求であ
るかどうか判断するようにテストする(判断ブロック1
809)。再び。
第13図を参照すれば、第13E図ないし第13工図か
ら明らかなように、中央処理ユニット200によるフィ
ールドアクセスが2つ(又はそれ以上)の連続するメモ
リワードアクセスを必要とするような多数の場合がある
。中央処理ユニットの第1のアクセス要求が処理されそ
して中央処理ユニットの第2のアクセス要求が必要とさ
れることが決定された場合には、マイクロシーケンサ1
740がライン1743に制御信号を発生し、中央処理
ユニットの第2の要求ラッチ1706をセットする。こ
の場合には、中央処理ユニットのこの第2のアクセス要
求が処理される(処理ブロック1810)、このプロセ
スは、第20図に示したプログラム2000について以
下で詳細に説明する。前記した場合と同様に、このアク
セス要求が処理されると、プログラム1800は判断ブ
ロック1801に復帰し、表示リフレッシュ要求が発せ
られたかどうか判断される。
他のメモリアクセス要求がベンディングになっていない
場合に、中央処理ユニットのアクセス要求に第1の優先
順位を与えるために、プログラム1800は、中央処理
ユニットの第1のアクセス要求以外にベンディングのア
クセス要求があるかどうかを決定するテストを行なう(
判断ブロック1811)。他のアクセス要求がベンディ
ングになっている場合には、プログラムの流れが判断ブ
ロック1801に復帰し、それより高い優先順位のメモ
リアクセス要求があるかどうかテストする。然し乍ら、
ベンディングになっているアクセス要求が他にない場合
には、プログラム1800はこれが中央処理ユニットの
第1のアクセス要求であるかどうかを判断するようにテ
ストする(判断ブロックL 812)。中央処理ユニッ
ト200がメモリ130にアクセスしようとする時には
、該ユニットがライン1405を経てシーケンサ140
0にこの要求を発する。このような要求の発信が中央処
理ユニットの第1のアクセス要求である。このような中
央処理ユニットのアクセス要求が発せられない場合には
、プログラム1800は。
それより優先順位の高い他のアクセス要求がベンディン
グになっているかどうかのテストに復帰する(判断ブロ
ック1811)。このシーケンスは、このループに保持
されるが、それより優先順位の高い要求が発せられた場
合には、判断ブロック1811においてプログラムの流
れが判断ブロック18o1に向けられ、その要求がテス
トされて処理されるか、或いは、中央処理ユニットの第
1のアクセス要求が発せられた場合には、これが処理さ
れる(処理ブロック1813)。
この優先順位技術は、2つ以上のメモリアクセス要求が
同時にペンティングになった場合にメモリアクセスの順
序を制御するように働く。2つ以上のメモリアクセス要
求が同時にベンディングになった場合には、それらが優
先順に実行される。
この場合、表示リフレッシュ要求が最も優先順位が高く
、次いで、DRAMリフレッシュ要求、ホストアクセス
要求、中央処理ユニットの第3のアクセス要求、中央処
理ユニットの第2のアクセス要求、そして最後に、中央
処理ユニットの第1のアクセス要求と続く。中央処理ユ
ニットの次々のアクセス要求に対して次第に高い別々の
優先順位を与えることにより、2つの結果が得られる。
先ず第1に、中央処理ユニットのマルチワードアクセス
要求が部分的に完了され、次いで、それより優先順位の
高い要求によって割り込まれる。更に、このような中央
処理ユニットのマルチワードアクセス要求では次々のワ
ードアクセスに次第に高い優先順位が与えられるので、
中央処理ユニットは、別の個別の中央処理ユニットアク
セスを処理できるまでこのようなマルチワードアクセス
の完了を待機しなければならない。これは、中央処理ユ
ニットの2つのアクセス要求が干渉するのを防止する。
判断ブロック1811及び1812を含むループは、他
のアクセス要求がベンディングでない場合には中央処理
ユニットの第1のアクセス要求が最も高い優先順位を有
するようにするが、他のメモリアクセス要求がベンディ
ングになっている場合には最も低い優先順位を有するよ
うにする。
前記したように、第18図に示したプロセスは、プロセ
ッサによって実行されるプログラムによるのではなくて
、プログラム可能な入力アドレス論理アレイ1710を
用いて実行されるのが好ましい。プログラム可能な入力
アドレス論理アレイ171oは、表示要求ラッチ170
1がセントされた時に表示リフレッシュ要求を処理する
ために、制御リードオンリメモリ1730内のプログラ
ムシーケンスの開始アドレスを発生する。表示リフレッ
シュ要求がない時にDRAMリフレッシュ要求ラッチ1
702がセットされた場合には。
プログラム可能な入力アドレス論理アレイ1710は、
DRAMリフレッシュ要求に応じるために制御リードオ
ンリメモリ173o内の開始アドレスを発生する。同様
に、プログラム可能な入力アドレス論理アレイ1710
は、要求ラッチ1700のいずれかがセットされた時に
第18図について前記した優先順位に基づいて動作を実
行するために、制御リードオンリメモリ1730内の開
始アドレスを発生する。
第19図は、中央処理ユニットの第1アクセス要求を処
理するプログラム1900を示している。このプログラ
ム1900は、第18図に示した処理ブロック1813
に対応するもので、制御リードオンリメモリ1730に
記憶されたサブルーチンを処理する1組のメモリアクセ
スの1つである。このプログラムに入ると(スタートブ
ロック1901)、プログラムは、最初に、アクセス要
求が読み取りアクセスであるかどうか判断するテストを
行なう(判断ブロック1902)。この判断は、ライン
1406を経てシーケンサ1400に送られる中央処理
ユニットの読み取り/書き込み信号の状態に基づいて行
なわれる。メモリアクセス要求がメモリの読み取りを要
求する場合には、メモリが読み取られる(処理ブロック
1903)。これは、中央処理ユニットのアドレスレジ
スタ1202に記憶されたアドレスをメモリ読み取り信
号と共にマルチプレクサ1430を経てメモリ130に
送ることによって実行される。このメモリ位置に記憶さ
れたデータワードは1次いで5人力/出力ラッチ143
9にロードされる。右マスク1437及び左マスク14
38は、このデータ転送に対して何の影響も与えない。
このデータは1次いで、中央処理ユニットの最下位ビッ
トデータラッチ1445にロードされる(処理ブロック
1904)。所望のデータフィールド内に存在しないメ
モリのデータは、以下で述べるように。
バレルシフタ1450において除去される。次いで、プ
ログラムは1判断ブロック1914へと進み、中央処理
ユニットの第2のアクセス要求が必要であるかどうかテ
ストされる。
中央処理ユニットのアクセス要求が書き込み要求であり
、読み取り要求ではない場合には、プログラム1900
は、ビットアドレスがゼロであるかどうか判断するテス
トを行なう(判断ブロックl 905)。このテストは
、ゼロ検出回路1420によって簡単に行なわれる。こ
の回路は、ビットアドレスを受は取り、ビットアドレス
がゼロであるかどうかを指示する信号をライン1408
に発生する。ビットアドレスがゼロの場合には、所望の
データフィールドがメモリワードの境界で開始する。こ
れは、第13A図、第13C図、第13E図及び第13
G図に示された場合に対応する。ビットアドレスがゼロ
の場合には、プログラム190oは、ビットアドレス及
びフィールドサイズの和が16に等しいか又はそれより
大きいかどうかを判断するテストを行なう(判断ブロッ
ク1906)。加算器1418により形成されたビット
アドレス及びフィールドサイズの和は、ライン1409
及び1410とバス1411とを経てシーケンサ140
0に送られる。更に、ゼロ検出回路1421は、この和
の最下位4ビツト(ビット0−3)がゼロであるかどう
かの指示を与える。
この和は、ライン1409のビット5が「1」であるか
又はライン1410のビット4が「1」であり且つビッ
ト0−3が非ゼロであることがライン1412によって
指示された場合に、16より大きくなる。もしこうであ
って、第13A図、第13E図及び第13G図の場合に
対応すれば、中央処理ユニットの第1のアクセス要求は
、簡単な書き込み動作となる。入力/出力ラッチは、中
央処理ユニッ1−の最下位ピットデータラッチ1445
からロードされる(処理ブロック1907)。
次いで、プログラムは、入力/出力ラッチのデータを、
レジスタ1202に記憶された中央処理ユニットのワー
ドアドレスで指示されたメモリに書き込む(処理ブロッ
ク1913)。前記したように、プログラム1900は
、中央処理ユニットの第2のアクセスが要求されるかど
うか判断するテストを行なう(判断ブロック1914)
ビットアドレスがゼロでない場合には、プログラム19
00は、ピッ1−アドレスに対応する右マスク1427
をセットする。ビットアドレスは、バス1407を経て
シーケンサ1400に送られる。ビットアドレスが非ゼ
ロであるか、或いは、ビットアドレスがゼロであって且
つビットアドレスとフィールドサイズとの和が16又は
32のいずれかである場合には、プログラム1900は
、ビットアドレスとフィールドサイズとの和が16より
大きいかどうか判断するテストを行なう(判断ブロック
1909)。この和が16より小さい場合には、ビット
アドレスがゼロであるか非ゼロであるかに拘りなく、こ
の和に基づいて左マスクがセットされる(処理ブロック
1910)、もしそうでなければ、フィールドがメモリ
ワードの境界まで又はこれを越えて延びるために、左マ
スクは不要となる。いずれにせよ、入力/出力ラッチ1
439は、中央処理ユニットの最下位ピットデータラッ
チ1445からロードされる(処理ブロック1911)
。レジスタ1202に記憶された中央処理ユニットのワ
ードアドレスによって指示されたメモリワーIくが読み
取られ、これが右マスク14 :37及び左マスク14
38と共に使用されて、入力/出力ラッチ1439内の
データを変更する(処理ブロック1912)。このプロ
セスは。
選択されたデータフィールド内に存在しないメモリワー
ドの部分が変えられないようにし、一方、選択されたデ
ータフィールド内のメモリワードの部分が中央処理ユニ
ットのデータラッチからそれまでにロードされたデータ
と取り替えられるようにする。このようにして変更され
たデータが同じメモリ位置に害き込まれる(処理ブロッ
ク1913)。
プログラム1900は、中央処理ユニットの第2のアク
セスが必要とされるかどうかをテストすることによって
終了する。これは、ビットアドレスとフィールドサイズ
との和が16より大きいかどうかをチェックすることに
よって決定される(判断ブロック1914)。この和が
16より大きい場合には、第2のアクセスが必要とされ
る。
これは、中央処理ユニットの第2アクセス要求ラツチ1
706をセットすることによって指示される(処理ブロ
ック1915)。これは、マイクロシーケンサ1740
からライン1743を経て要求ラッチ1700へ信号さ
れる。いずれにせよ、中央処理ユニットの第1要求のラ
ッチがリセットされ(処理ブロック1916)、要求が
処理されたことを指示する。次いで、プログラム190
0が終了となる(終了ブロック1917)、前記したよ
うに、プログラム1900は、第18図に示す処理ブロ
ック1813と同等である。
第20図は、中央処理ユニット・の第2のアクセス要求
を処理するプログラム2000を示している。このプロ
グラム2000は、第18図に示した処理ブロック18
10に対応し、これは、制御リードオンリメモリ173
oに記憶されたサブルーチンを処理する1組のメモリア
クセスの1つである。このプログラムの開始は、第19
図に示したプログラム1900と同様である。レジスタ
1202に記憶された中央処理ユニットのワードアドレ
スは、中央処理ユニットの第2アクセスにおける正しい
メモリデータワードを参照するために増加しなければな
らないことに注意されたい。
中央処理ユニットのアドレスレジスタ1200に記憶さ
れたアドレスは、ビットアドレス1201を含んでいる
ので1次のメモリワードを参照するためには、アドレス
レジスタ1200に数字16を追加しなければならない
このプログラムに入る時に(スタートブロック2001
)、最初に、アクセス要求が読み取りアクセスであるか
どうか判断するテストが行なわれる(判断ブロック20
02)。この判断は、ライン1406を経てシーケンサ
1400に供給される中央処理ユニットの読み取り/書
き込み信号の状態に基づいて行なわれる。メモリアクセ
ス要求がメモリの読み取りを必要とする場合には、処理
ブロック1903について上記したのと同様に。
メモリが読み取られる(処理ブロック2003)。
このようにしてメモリ130から呼び出されたデータは
、中央処理ユニットの最上位ピットデータラッチ144
0にロードされる(処理ブロック2004)。所望のデ
ータフィールド内に存在しないメモリのデータは、以下
で詳細に述べるように、バレルシフタ1450において
除去される。次いで、プログラムは、判断ブロック20
11へと進み、中央処理ユニットの第3のアクセス要求
が必要であるかどうかのテストが行なわれる。
中央処理ユニットの第2のアクセス要求が書き込み要求
であって読み取り要求ではない場合には、プログラム2
000は、ビットアドレスとフィールドサイズとの和が
32以上であるかどうかを判断するテストを行なう(判
断ブロック2005)。ライン14o9の和のビット5
が「1」である場合には、和が32以上である。この和
が32以上である場合には、書き込み動作が第2ワード
の境界を越えて延びる。このような場合には、中央処理
ユニットの第2のアクセスが簡単な書き込み動作である
。従って、入力/出力ラッチは、中央処理ユニットの最
上位ビットデータラッチ1440からロードされ(処理
ブロック2006)、入力/出力ラッチのデータがメモ
リに書き込まれる(処理ブロック2010)。読み取り
動作の場合と同様に、プログラムは、次いで、判断ブロ
ック2011へ進み、中央処理ユニットの第3のアクセ
ス要求が必要であるかどうかのテストが行なわれる。
ビットアドレスとフィールドサイズとの和が32より小
さい場合には、左マスクが必要とされる。この左マスク
は、ビットアドレスとフィールドサイズとの和に基づい
てセットされる(処理ブロック2007)。入力/出力
ラッチには、中央処理ユニットの最上位ピットデータラ
ッチ1440からデータがロードされる(処理ブロック
2008)6中央処理ユニツトのワードアドレスにより
指示されたメモリワードは、メモリ130から呼び出さ
れ、左マスク1438によってマスクされながら入力/
出力ラッチにロードされる(処理ブロック2009)。
このプロセスは、第19図に示された処理ブロック19
12に関連して上記したものと同じである。中央処理ユ
ニットの第2のアクセスは当然メモリワードの最下位ビ
ットを含むことになるから、右マスクは不要であること
に注意されたい(第13E図、第13F図、第13G図
、第13I(図及び第13I図参照)、これで、入力/
出力ラッチは、メモリ130から呼び出して、選択され
たフィールド内のビットに対するフィールド書き込み動
作によって必要とされるように変更されたデータを含む
ことになる。
プログラム2000は、中央処理ユニットの第3のアク
セスが必要とされるかどうかをテストすることによって
終了となる。これは、ビットアドレスとフィールドサイ
ズとの和が32より大きいかどうかをチェックすること
により決定される(判断ブロック2011)。この和が
32より大きい場合には、第3のアクセスが必要とされ
る。
これは、中央処理ユニットの第3アクセス要求ラツチ1
705をセットすることによって信号される(処理ブロ
ック2012)。これは、マイクロシーケンサ1740
からライン1743を経て要求ラッチ1700へ信号さ
れる。いずれにせよ、中央処理ユニットの第1要求ラツ
チがリセットされ(処理ブロック2013)、要求が処
理されたことを指示する。これで、プログラム2000
が終了となる(終了ブロック2014)。前記したよう
に、プログラム200oは、第18図に示す処理ブロッ
ク1810と同等である。
第21図は、中央処理ユニットの第3のアクセス要求を
処理するプログラム210oを示している。このプログ
ラム2100は、第22図のワード整列図に関連して最
も良く理解できよう。最初に、中央処理ユニットのアド
レスレジスタ1200は、第2のアクセス後の次のメモ
リワードを参照するために16だけ増加しなければなら
ない。
この点について、プロセスは、上記した中央処理ユニッ
トの第2アクセス要求の処理に類似している。第21図
に示したプログラム2100は、第18図に示した処理
ブロック18o8のプロセスに対応している。
プログラム210oが始まると(スタートブロック21
01)、アクセス要求が読み取りアクセス要求であるか
どうか判断するテストが行なねれる(判断ブロック21
02)。その要求が読み取り要求である場合には、ビッ
トアドレスによって右マスク1437がセットされる(
処理ブロック2LO3)。このプロセスは、第22図を
参照して最も良く理解できよう。フィールド2200は
、少なくともその一部分としてメモリワード2201.
2202及び2203を含んでいる。これは、第13I
図に示す場合であり、即ち、第3の処理アクセス要求が
必要な唯一の場合である。
フィールド2200は、3つのサブフィールド、即ち、
メモリワード2201内に完全に含まれたサブフィール
ド2211と、メモリワード2202に一致するサブフ
ィールド2212と、メモリワード2203内に完全に
含まれた最後のサブフィールド2213とに分割するこ
とができる。
中央処理ユニットの第1アクセスは、サブフィールド2
211を、中央処理ユニットの最下位ビットデータラッ
チ1445の上位ビットに記憶するように作用する。中
央処理ユニットの第2のアクセスは、メモリワード22
02に対応するサブフィールド2212を、中央処理ユ
ニットの最上位ビットデータラッチ144oに記憶する
。中央処理ユニットの第3のアクセスは、前記した読み
取り/変更/書き込み動作と同様の読み取り、マスク及
び変更動作でなければならない。予め呼び出されたサブ
フィールド2211を含む中央処理ユニットの最下位ビ
ットデータラッチ1445からのデータは、入力/出力
ラッチにロードされる(処理ブロック2104)。メモ
リワード2203はメモリ130から呼び出され、サブ
フィールド2212を含む右マスク1437によって決
定された部分は、入力/出力ラッチ1439にロードさ
れる(処理ブロック2105)。それにより得られる入
力/出力ラッチのデータは、中央処理ユニットの最下位
ビットデータラッチ1445に記憶される(処理ブロッ
ク2106)。これにより得られるデータは、第1のサ
ブフィールド2211と、第3のサブフィールド221
3とを備えている。前記の読み取りアクセスの場合と同
様に、バレルシフタ1450は、中央処理ユニット20
0によって適切に使用されるようにデータを整列させる
。これは、第23図に関連して以下に詳細に説明する。
中央処理ユニットの第3のアクセスが書き込みアクセス
である場合には、読み取り/変更/書き込みサイクルが
必要とされる。左マスク1438は、ビットアドレス1
201とフィールドサイズとの和に対応するようにセッ
トされる(処理ブロック2107)。中央処理ユニット
の最下位ビットデータラッチ1445に記憶されたデー
タは、入力/出力ラッチにロードされる(処理ブロック
2108)、メモリワード2203は、メモリ130か
ら読み取られ、左マスク1438を用いて入力/出力ラ
ッチ1439にロードされる(処理ブロック2109)
。この時、入力/出力ラッチ1439は、サブフィール
ド2213に対応する最下位ビットと、メモリワード2
203の最上位ビットに対応する最上位ビットとを備え
ている。
入力/出力ラッチ1439のこのデータは、次いで、メ
モリワード2203と同じ位置でメモリ130に書き込
まれ(処理ブロック2110)、読み取り/変更/書き
込み動作を完了する。いずれにせよ、中央処理ユニット
の第3アクセスは、中央処理ユニットの第3要求ラツチ
をリセットすることによって完了され(処理ブロック2
111)、プロゲラt、 2 L OOが完了する(終
了ブロック2112)。
第1のサブフィールド2211及び第3のサブフィール
ド2213を中央処理ユニツ1−の最下位ビットデータ
ラッチ1445に入力する技術は、中央処理ユニットの
3ワードデータラツチの必要性を排除する。好ましい実
施例では、フィールドの長さが32ビツトを越えないこ
とに注意されたい。然し乍ら、ビットアドレス及びフィ
ールドサイズの幾つかの組合せでは、選択されたフィー
ルドが3つの連続するメモリワードの部分を占有するこ
とが必要である。2つのサブフィールドは。
図示された2つの16ビツト半部分を含む単一の32ビ
ツトラツチ内に受は入れられる。従って、第3の16ビ
ツトデータラツチを設けることは。
回路の領域を浪費することになる。データラッチの1つ
の手部分に2つのサブフィールドを記憶することにより
、追加回路が不要となる。上記のマスキングにより、こ
れらのサブフィールドを適切に分離することができる。
中央処理ユニットの最上位ビットデータラッチ1440
及び中央処理ユニットの最下位ビットデータラッチ14
45内でデータを円形にシフトすることによりサブフィ
ールドをビット順に適切に整列することができる。
好ましい実施例によれば、中央処理ユニット200内の
全てのフィールド動作は、データを右に調整しながら実
行される。フィールド書き込み動作を実行する時には、
バレルシフタ145oは、中央処理ユニットのデータラ
ッチ1440及び1445にロードする前にビットアド
レスに等しい量だけデータを左に円形シフトする。これ
は、フィールド書き込み動作のためにデータを適切に整
列するように働く。この左への円形シフトにより、第2
2図に示すように、中央処理ユニットの最下位ビットデ
ータラッチ1445内に第1のサブフィールド2211
及び第3のサブフィールド2213が自動的に形成され
る。
上記したように、メモリ130から読み取られたデータ
は、中央処理ユニット200で使用するためにバレルシ
フタ145oによって整列される。このプロセスが第2
3図に示されている。中央処理ユニットのデータラッチ
144o及び1445からのデータは、最上位ビット2
301及び最下位ビット2302を含んでいる。選択さ
れたフィールド2310は、最上位ビット23o1と最
下位ビット2302との間のワード境界に交差するもの
として示されている。この整列は解説のためのみに与え
られるものである。というのは。
この技術が他の全てのフィールド整列にも等しく適用さ
れるからである。最初に、フィールドは、ビットアドレ
スによって指示されたビット量だけ右に円形シフトする
ことにより右に調整される。
このプロセスが2311で概略的に示されてし)る。
フィールドが第22図に2211.2212及び221
3で示されたような3つのサブフィールドに分割される
場合でも、このシフトにより、全フィールド2310が
適切な順序で右に調整される。
選択されたフィールド2310内に含まれなし)データ
ワードの他の部分は、次のプロセスで失われるので、重
要ではない。
次いで、フィールドは、フィールドサイズより32ビツ
ト小さい量だけ左へ論理的にシフトすることにより左に
調整される。2312で概略的に示されたこのプロセス
は、選択されたフィールドの最上位ビットよりも高い順
位のビットを排除するように作用する。フィールド23
10の最下位ビットより桁の小さいビットは1次の段階
で除去すべきであり、従って、重要ではない。フィール
ド2310は、再び、フィールドサイズより32ビツト
小さい量だけ最後に右に論理的にシフトされる。これに
より、フィールド2310の最下位ビットより桁の小さ
いビットが除去される。それより上位のビットは、状態
レジスタ11oOからの作用フィールド拡張ビット11
o6又は1108の状態に基づいて発生される。中央処
理ユニット200によって実行される特定の命令は、フ
ィールドサイズ0 1105及びフィールド拡張0 1
106が作用するか或いはフィールドサイズ1107及
びフィールド拡張1108が作用するかを指定する。状
態レジスタ110oの選択されたフィールド拡張ビット
がゼロの拡張を示す場合には、全て「0」である上位の
ビット2320が発生される。一方、フィールド拡張オ
プションが符号の拡張を指示する場合には、全てフィー
ルド2310の最上位ビットに等しい上位ビット233
0が発生される。
以上、本発明の好ましい実施例を詳細に説明した。この
好ましい実施例では、幾つかの設計上の選択を行なった
が、これらは本発明を実施する上で必要なものではない
。例えば、中央処理ユニットは32ビット長さのデータ
を用いるものとして説明し、一方、メモリは16ビツト
長さのワードを用いるものとして説明した。当業者であ
れば。
これらが単に設計上の便宜的な選択に過ぎず、本発明の
要旨ではないことが明らかであろう。本発明の範囲は、
特許請求の範囲によって規定されるものとする。
以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。
(1)選択された数のビットMを記憶するように中央処
理ユニツ1へに接続されたフィールドサイズレジスタを
更に備えた特許請求の範囲に記載のデータ処理システム
(2)上記フィールドメモリアクセスコマンドの各々は
、第1のデータ長さを有する第1のフィールドサイズ又
は第2のデータ長さを有する第2のフィールドサイズを
指示するためのフィールドサイズ選択部分を備え、 上記メモリアクセス制御器は、上記フィールドメモリア
クセスコマンドに応答し、上記フィールドサイズ選択部
分が上記第1フイールドサイズを指示する場合には上記
第1データ長さに等しいMビットデータフィールドを有
する上記メモリをアクセスしそして上記フィールドサイ
ズ選択部分が上記第2フイールドサイズを指示する場合
には上記第2データ長さに等しいMビットデータフィー
ルドを有する上記メモリをアクセスする前記第1項に記
載のデータ処理システム。
(3)アドレス、データ及び読み取り/書き込み制御信
号を送信するためのメモリインターフェイスと、 選択可能な数のビットMを有するデータフィールドに基
づいて作動し、フィールド読み取りメモリコマンド及び
フィールド書き込みメモリコマンドを発生する中央処理
ユニットと、 中央処理ユニットに接続され、Mビットデータフィール
ドの始めにメモリ内の個々のビットを指示するための複
数のビットを有したアドレスレジスタと。
上記メモリインターフェイス、上記中央処理二二ッ1〜
及び上記アドレスレジスタに接続され、複数のメモリ位
置に記憶されたNビットデータワードを有するメモリに
接続するようにされたメモリアクセス制御器とを具備し
メモリのNビットデータワードに対応するメモリ読み取
り信号及びアドレス信号を上記メモリインターフェイス
に供給して、上記Nビットデータワードを呼び出すよう
にし、各々のこのようなNビットデータワードは、フィ
ールド読み取りメモリコマンドに応答して上記アドレス
レジスタにより指示された上記Mビットデータフィール
ドの一部分を含むものであり、 更に、メモリのNビットデータワードに対応するメモリ
読み取り信号及びアドレス信号を上記メモリインターフ
ェイスに供給して、上記Nビットデータワードを呼び出
し、上記Mビットデータフィールドに対応するビットと
取り替えることにより上記呼び出されたNビットデータ
ワードを変更し、そしてメモリ書き込み信号、上記変更
されたNビットデータワード及び上記アドレス信号を上
記メモリインターフェイスに供給して、上記変更された
Nピッ1〜データワードをメモリに書き込み、各々のこ
のようなNビットデータワードは、フィールド書き込み
メモリコマンドに応答して上記アドレスレジスタにより
指示された上記Mビットデータフィールドの一部分を含
むものであることを特徴とするデータ処理装置。
(4)上記選択された数のビットMを記憶するように中
央処理ユニットに接続されたフィールドサイズレジスタ
を更に具備した上記第3項に記載のデータ処理装置。
(5)上記フィールドメモリアクセスコマンドの各々は
、第1のデータ長さを有する第1のフィールドサイズ又
は第2のデータ長さを有する第2のフィールドサイズを
指示するためのフィールドサイズ選択部分を備え、 上記メモリアクセス制御器は、上記フィールドメモリア
クセスコマンドに応答し、上記フィールドサイズ選択部
分が上記第1フイールドサイズを指示する場合には上記
第1データ長さに等しいMビットデータフィールドを有
する上記メモリをアクセスしそして上記フィールドサイ
ズ選択部分が上記第2フイールドサイズを指示する場合
には上記第2データ長さに等しいMビットデータフィー
ルドを有する上記メモリをアクセスする前記第5項に記
載のデータ処理システム。
(6)上記第1データ長さ及び上記第2データ長さを記
憶するように中央処理ユニットに接続されたフィールド
サイズレジスタを更に具備した上記第2項又は第5項に
記載のデータ処理システム。
(7)上記アドレスレジスタの所定数の最上位ピッ1〜
が個々のNピッI−データワードのアドレス位置を指示
し、その最下位ビットが上記Nビットデータワード内の
ビットアドレスを指示する上記第1項又は第4項に記載
のデータ処理装置。
(8)上記メモリアクセス制御器は、上記ビットアドレ
スとフィールドサイズとを加算する加算器を備え、上記
メモリアクセス制御器は、Nに対する上記和の関係に基
づいて多数のNビットデータワードをアクセスする上記
第4項又は第7項に記載のデータ処理装置。
(9)上記メモリアクセス制御器は、上記ビットアドレ
スとフィールドサイズの上記和をNで除算した商をそれ
に最も近い整数に丸めたものに等しい数のNピッI−デ
ータフードをアクセスする上記第8項に記載のデータ処
理装置。
(10)データを記憶したり呼び出したりするための複
数のアドレス位置を有するメモリと、上記メモリの次々
のアドレス位置から可視表示に対応する表示データを呼
び出すために周期的な表示更新アクセス要求を発生する
表示更新制御器と、 上記メモリに接続され、上記呼び出された表示データに
対応するビデオ表示を発生するビデオ表示装置と。
上記メモリからデータを読み取るためのローカルメモリ
読み取り動作と上記メモリにデータを書き込むためのロ
ーカルメモリ書き込み動作とを含むデータに基づく動作
を実行するローカル処理ユニットとを具備し、このロー
カル処理ユニットは、メモリ読み取り動作又はメモリ書
き込み動作が要求された時にローカルプロセッサメモリ
アクセス信号を発生すると共に、読み取り又は書き込み
のいずれが要求されたかを指示する読み取り/書き込み
制御信号を発生し、上記ローカル処理ユニットは、上記
メモリ内のアドレス位置の1つを指定するローカルアド
レスレジスタと、メモリ読み取り動作中に上記メモリか
らのデータを受は取りそしてメモリ書き込み動作中に上
記メモリへデータを供給するローカルプロセッサデータ
レジスタとを有しており、そして 更に、上記メモリ、上記表示更新タイマ及び上記ローカ
ル処理ユニットに接続され、メモリアクセス要求を受は
取り、これらのメモリアクセス要求を許可されるまでベ
ンディング状態に保持し。
対応するアドレス信号、メモリアクセス要求信号及び対
応する読み取り/′8き込み信号を上記メモリに供給す
ることにより上記メモリへのアクセスを優先順に許可す
るメモリ優先順位制御器を具備し、このメモリ優先順位
制御器は、これがベンディングのメモリアクセス要求を
それまで有していた場合には上記ローカルプロセッサの
アクセス要求よりも高い優先順位にある上記表示更新ア
クセス要求を許可しそしてこのメモリ優先順位制御器が
ベンディングのメモリアクセス要求をそれまで有してい
ない場合には上記表示更新アクセス要求よりも高い優先
順位にある上記ローカルプロセッサアクセス要求を許可
することを特徴とするメモリアクセス制御システム。
(11)上記表示更新制御器は、次に呼び出すべき表示
データが記憶された上記メモリ内のアドレス位置の1つ
を指定するための表示更新アドレスレジスタと、上記表
示更新要求信号を周期的に発生する表示更新タイマと、
各表示更新メモリアクセスが許可された際に1次に呼び
出すべき表示データを参照するために上記表示更新アド
レスレジスタに記憶された上記アドレスを増加するため
の表示更新アドレスレジスタ増加手段とを備えている前
記第10項に記載のメモリアクセス制御システム。
(12)上記メモリは、データを保持するために周期的
なリフレッシュを必要とするダイナミックメモリであり
、上記メモリアクセス制御システムは、更に、リフレッ
シュメモリアクセス信号を周期的に発生するメモリリフ
レッシュ制御器を含み、上記メモリアクセス制御器は、
次にリフレッシュすべきアドレスが記憶されたリフレッ
シュアドレスレジスタを有し、そして上記メモリ優先順
位制御器は、更に、上記リフレッシュメモリアクセス信
号を受信すると共に、上記メモリ優先順位制御器がベン
ディングのメモリアクセス要求をそれまで有していた場
合には上記表示更新アクセス要求より低く且つ上記ロー
カルプロセッサアクセス要求より高い優先順位にある上
記リフレッシュメモリアクセス信号を許可しそして上記
メモリ優先順位制御器がベンディングのメモリアクセス
要求をそれまで有していない場合には上記ローカルプロ
セッサアクセス要求及び上記表示更新アクセス要求より
も低い優先順位にある上記リフレッシュメモリアクセス
要求を許可するように、上記メモリリフレッシュ制御器
に接続されている前記第10項に記載のメモリアクセス
制御システム。
(13)アドレス、データ及び読み取り/書き込み制御
信号を送信するためのメモリインターフェイスと、 可視表示に対応するメモリ表示データを次々のアドレス
位置から呼び出すように周期的な表示更新アクセス要求
を発生する表示更新制御器と、上記メモリインターフェ
イスに接続され、上を己メモリインターフェイスがメモ
リからデータを読み取るための指定のアドレス及び読み
取り制御信号を発生するようにさせるローカルメモリ読
み取り動作と、上記メモリインターフェイスがメモリに
データを書き込むための指定のアドレス及び書き込み制
御信号を発生するようにさせるローカル書き込みメモリ
動作とを含むデータに基づく動作を実行するローカル処
理ユニットとを具備し。
このローカル処理ユニットは、メモリ読み取り動作又は
メモリ書き込み動作のいずれかが要求された時にローカ
ルプロセッサメモリアクセス信号を発生すると共に読み
取り又は書き込みのいずれの動作が要求されたかを指示
する読み取り/書き込み制御信号を発生し、上記ローカ
ル処理ユニットは、アドレス位置を指定するためのロー
カルアドレスレジスタと、メモリ読み取り動作中に上記
メモリインターフェイスからデータを受は取りそしてメ
モリ書き込み動作中に上記メモリインターフェイスにデ
ータを供給するローカルプロセッサデータレジスタとを
有し、そして 更に、上記メモリインターフェイス、上記表示更新タイ
マ及び上記ローカル処理ユニットに接続され、メモリア
クセス要求を受は取り、これらのメモリアクセス要求を
許可されるまでベンディング状態に保持し、そして対応
するアドレス信号。
メモリアクセス要求信号及び対応する読み取り/書き込
み信号を上記メモリインターフェイスに供給することに
より上記メモリへのアクセスを優先順に許可するための
メモリ優先順位制御器を具備し、このメモリ優先順位制
御器は、該制御器がベンディングのメモリアクセス要求
をそれまで有していた場合には上記ローカルプロセッサ
のアクセス要求より高い優先順位の上記表示更新アクセ
ス要求を許可しそしてこのメモリ優先順位制御器がベン
ディングのメモリアクセス要求をそれまで有していなか
った場合には上記表示更新アクセス要求より高い優先順
位の上記ローカルプロセッサアクセス要求を許可するこ
とを特徴とするメモリアクセス制御システム。
(14)上記表示更新制御器は、次に呼び出すべき表示
データが記憶されたメモリ内の上記アドレス位置の1つ
を指定する表示更新アドレスレジスタと、上記表示更新
要求信号を周期的に発生する表示更新タイマと、各々の
表示更新メモリアクセスが許可された時に次に呼び出す
べき表示データを参照するために上記表示更新アドレス
レジスタに記憶された上記アドレスを増加する表示更新
アドレスレジスタ増加手段とを備えている前記第13項
に記載のメモリアクセス制御システム。
(15)上記メモリインターフェイスに接続され、リフ
レッシュメモリアクセス信号を周期的に発生するメモリ
リフレッシュ制御器を備え、上記メモリアクセス制御器
は、次にリフレッシュすべきアドレスが記憶されたリフ
レッシュアドレスレジスタを有し、上記メモリ優先順位
制御器は、更に、上記メモリリフレッシュ制御器に接続
されていて、上記リフレッシュメモリアクセス信号を受
は取ると共に、上記メモリ優先順位制御器がベンディン
グのメモリアクセス要求をそれまで有していた場合には
上記表示更新アクセス要求より低く且つ上記ローカルプ
ロセッサアクセス要求より高い優先順位の上記リフレッ
シュメモリアクセス信号を許可しそして上記メモリ優先
順位制御器がベンディングのメモリアクセス要求をそれ
まで有していない場合には上記ローカルプロセッサのア
クセス要求及び上記表示更新アクセス要求より低い優先
順位の上記リフレッシュメモリアクセス要求を許可する
上記第13項に記載のメモリアクセス制御システム。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の原理に基づいて構成されたグラフィ
ック機能を有するコンピュータのブロック図、 第2図は1本発明のグラフィック処理回路の好ましい実
施例を示すブロック図、 第3図は、XYアドレス技術によりビットマツプメモリ
内の個々のピクセルアドレスをいかに指定するかを示す
図、 第4図は、リニアなアドレス技術によりフィールドアド
レスをいかに指定するかを示す図、第5図は、本発明の
好ましい実施例により1つのデータワード内に色々な長
さのピクセルデータを記憶する好ましい実施例を示す図
、第6図は、本発明の好ましい実施例によりレジスタメ
モリ内に記憶されたオペランドの内容の構成を示す図、 第7図は1本発明のビットマツプメモリ内でのアレイ移
動動作の特性を示す図、 第8図は、本発明によるビットブロック転送即ちアレイ
移動動作のフローチャート、第9図は、本発明の好まし
い実施例に用いられる入力/出力レジスタの幾つかを示
す図。 第10図は、第9図に示されたホスト制御レジスタを詳
細に示す図、 第11図は、本発明の好ましい実施例による状態レジス
タを詳細に示す図。 第12図は、本発明の好ましい実施例によるアドレスレ
ジスタを詳細に示す図、 第13A図ないし第13I図は1本発明の好ましい実施
例による選択されたフィールドとメモリワードとの関係
についての種々の場合を示す図、第14図は、本発明の
好ましい実施例によるメモリアクセス制御器の構造を示
す図。 第15図は、本発明の好ましい実施例により水平及び垂
直リセッ1〜信号を発生する構造体を示す図。 第16図は、本発明の好ましい実施例によりDRAMリ
フレッシュ信号を発生する構造体を示す図、 第17図は、第14図に示したシーケンサを詳細に示す
図、 第18図は、本発明の好ましい実施例により第17図に
示したプログラム可能な入力アドレス論理アレイの動作
を説明するフローチャート、第19図は、本発明の好ま
しい実施例により中央処理ユニットの第1メモリアクセ
スを実行する時のシーケンサの動作を説明するフローチ
ャート。 第20図は、本発明の好ましい実施例により中央処理ユ
ニットの第2メモリアクセスを実行する時のシーケンサ
の動作を説明するフローチャート。 第21図は1本発明の好ましい実施例により中央処理ユ
ニットの第3メモリアクセスを実行する時のシーケンサ
の動作を説明するフローチャート。 第22図は1本発明により2つのメモリワード境界に交
差するフィールドをいかに記憶し操作するかを示す図、
そして 第23図は、第14図に示したバレルシフタの動作を示
す図である。 100・・・グラフィックコンピュータシステム110
・・・ホスト処理システム 115・・・ホストバス 120・・・グラフィックプロセッサ 122・・・ビデオメモリバス 130・・・メモリ 132・・・ビデオRAM134
・・・リードオンリメモリ 140・・・シフトレジスタ 150・・・ビデオパレット 160・・・デジタル−ビデオコンバータ170・・・
ビデオディスプレイ 200・・・中央処理ユニット 210・・・グラフィックハードウェア220・・・レ
ジスタファイル 230・・・命令キャッシュ 240・・・ホストインターフェイス 250・・・メモリインターフェイス 260・・・入力/出力レジスタ 270・・・ビデオ表示制御器 く         の         ”    
      CI          +、。 電             !          
    工             −→手続補正書
く方式)  52,4.30昭和  年  月  日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のアドレス位置を有していて、その各々のアドレス
    位置にNビットのデータワードを記憶するようにされた
    メモリと、 選択可能な数のビットMを有するデータフィールドに基
    づいて作動し、少なくとも1つの形式のフィールドメモ
    リアクセスコマンドを発生するための中央処理ユニット
    と、 上記中央処理ユニットに接続され、Mビットデータフィ
    ールドの始めに上記メモリ内の個々のビットを指示する
    ための複数のビットを有しているアドレスレジスタと、 上記メモリ、上記中央処理ユニット及び上記アドレスレ
    ジスタに接続され、上記アドレスレジスタによって指示
    されたMビットデータフィールドの部分を含む上記メモ
    リの各Nビットデータワードに対応するメモリアドレス
    を発生しそして上記Nビットデータワードの各々をアク
    セスすることにより、フィールドメモリアクセスコマン
    ドに応答して上記メモリ内に記憶された少なくとも1つ
    のNビットデータワードをアクセスするメモリアクセス
    制御器とを具備したことを特徴とするデータ処理システ
    ム。
JP1391087A 1986-01-23 1987-01-23 デ−タ処理装置及びメモリアクセス制御器 Pending JPS62248041A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US82163486A 1986-01-23 1986-01-23
US821644 1986-01-23
US821634 1986-01-23

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3226154A Division JPH0762835B2 (ja) 1986-01-23 1991-09-05 メモリアクセス制御システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62248041A true JPS62248041A (ja) 1987-10-29

Family

ID=25233902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1391087A Pending JPS62248041A (ja) 1986-01-23 1987-01-23 デ−タ処理装置及びメモリアクセス制御器

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JP (1) JPS62248041A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0282329A (ja) * 1988-09-06 1990-03-22 Internatl Business Mach Corp <Ibm> データ転送方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59174958A (ja) * 1983-03-24 1984-10-03 Ricoh Co Ltd メモリへのデ−タ書込み方法
JPS60245062A (ja) * 1984-05-18 1985-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd デ−タ転送装置

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