DIPLOMARBEIT - FG Mikroelektronik, TU Berlin

Technische Universität Berlin
Institut für Mikroelektronik
Lukas Bauer
Diplomarbeit
Hochleistungs-Grafikprozessor in Speedchart-VHDL
Abschnitt 6.2
Seite 46
Bei Kopierbefehlen, die auf zweidimensionalen Bildschirmbereichen arbeiten, kann mit unterschiedlichen
Startadressen und Zeilenlängen von Quell- und Zielbildschirm gearbeitet werden (vgl. Register
SSTART, DSTART, SINC und DINC, Tabelle 18). Dadurch wird es möglich, verschiedene
virtuelle Bildschirme unterschiedlicher Auflösung gleichzeitig im Speicher zu halten.
Bei allen Kopierbefehlen erfolgen die Speicherzugriffe, falls freigegeben, im Fast Page Mode. Da
dies beim abwechselnden Lesen und Schreiben von Daten aus unterschiedlichen Speicherbereichen
nicht möglich wäre, werden die Daten erst in einer Page-Mode-Sequenz in einen internen Puffer
gelesen, um dann in einer weiteren Page-Mode-Sequenz geschrieben zu werden. Dies bedeutet einen
erheblichen Geschwindigkeitsvorteil.
Aus Zeitgründen konnten im Rahmen dieser Arbeit nur zwei Befehle implementiert werden: der
“Clip”-Befehl und der sehr umfangreiche “Pixel Block Transfer”-Befehl.
6.2 Funktionsweise der implementierten Befehle
6.2.1 Der “Clip”-Befehl
Der Clip-Befehl dient dazu, die kartesischen Koordinaten des Zielbereichs eines Befehls, der auf
zweidimensionalen Bildschirmbereichen arbeitet, auf ein vorgegebenes Zielfenster zu beschränken.
Dies ist bei grafischen Benutzeroberflächen häufig erforderlich.
Vor Ausführung des Befehls müssen in den Registern WSTARTX, WSTARTY, WENDX und
WENDY die Koordinaten des Zielfensters angegeben werden.
Bei der Ausführung des Befehls ermittelt TIM aus den Koordinaten des linken oberen Pixels (den
Startkoordinaten) des Zielbereichs, die in DXADR und DYADR stehen, sowie den Ausdehnungen
DX und DY des Zielbereichs die Start- und Endkoordinaten des Zielbereichs.
Anschließend werden alle vier Koordinaten von Zielbereich und Zielfenster verglichen. Liegt eine
Koordinate des Zielbereichs außerhalb des Zielfensters, so wird das Registerbit WINT gesetzt und,
falls freigegeben, ein Interrupt ausgelöst. Außerdem wird die Koordinate des Zielbereichs durch
den Wert der entsprechenden Zielfenster-Koordinate ersetzt. Dabei wird eine Rückrechnung in
Startkoordinate und Ausdehnung erforderlich.
Liegt kein Pixel der Zielbereichs innerhalb des Zielfensters, wird das Registerbit CINT gesetzt und
evtl. ein Interrupt ausgelöst. In diesem Fall kann auf die Ausführung des sonst sofort nachfolgenden
Grafikbefehls verzichtet werden.
Nach der Anpassung der Koordinaten werden die kartesischen Startkoordinaten des Zielbereichs in
eine lineare Pixeladresse umgerechnet, damit im Anschluß an den Clip-Befehl sofort ein Befehl mit
linearer Adressierung ausgeführt werden kann.
6.2.2 Der “Pixel Block Transfer”-Befehl
Der “Pixel Block Transfer”-Befehl ist ein sehr mächtiger Kopierbefehl für zweidimensionale Bildschirmbereiche.
Er erlaubt neben dem einfachen Kopieren auch vielfältige Möglichkeiten der
Verknüpfung von Quell- und Zieldaten gemäß Tabelle 14. Zusätzlich kann angegeben werden,
in welcher horizontalen und vertikalen Richtung die Daten bearbeitet werden sollen (Registerbits
PBH und PBV, Tabelle 18, S. 68). Dies ist erforderlich, damit bei Überlappungen von Quellund
Zielbereich in jedem Fall garantiert werden kann, daß keine Daten im Überlappungsbereich
überschrieben werden, die noch nicht gelesen wurden.