专利名称：能够将图象旋转180度的显示设备和方法
本申请是共同未决美国专利申请No.09/036,482的后续申请，该专利申请是1998年3月6日提交的，是美国专利申请No.08/596,953的分案申请，美国专利申请No.08/596,953是1996年2月5日申请的，已作为美国专利No.5,734,857授权给“旋转肖像取向显示器的图象的硬件”，在此援引作为参考。
本发明总的来说涉及图象处理，尤其涉及旋转图象的硬件系统和方法。
计算机系统按照位映象格式存储图象。位映象的排列应使显示控制器能够读出对应于图象象素的位序列，并将该序列传送给显示器进行象素再现。显示控制器对后续象素重复这一过程，直到整个图象被显示为止。
位映象的排列确定了图象的尺寸和图象的取向，即肖像还是风景。如果一图象的高大于宽，它就是肖像取向的，而如果其宽大于高，就是风景取向的。
图1(a)表示风景取向的图象位映象。该图象的宽(W1)大于高(H1)。图2(a)表示肖像取向的图象位映象，H1大于W1。图1(a)和图2(a)中的箭头表示通常把象素值存储到位映象存储器的软件寻址模式。
为了使显示的占空因素最大，即使某一扫描行的相继刷新周期之间的时间最短，显示设备、例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)通常都是按风景模式构造的。就是说，这些显示设备具有按照风景取向的模式刷新象素的物理地址构造。由图1(b)的箭头可见，普通风景取向显示器的刷新操作从左上角开始，向右刷新第一行和向下刷新余下各行。
对于某些计算机系统或应用，需要肖像取向的显示。在这样的系统中，CRT或LCD将在物理上被旋转90度。图2(b)的箭头表示出，对于物理上被旋转的显示器，刷新地址构造仍然是风景取向的从原始象素位置开始(被逆时针旋转90度至现在的左下角)，按同样顺序继续下去。
图1(a)所示的软件寻址模式与图1(b)所示的物理地址模式相同，所以不需要执行风景取向软件地址至风景取向物理地址的变换。然而，图2(a)所示软件寻址模式与图2(b)所示物理地址模式不同。于是需要把肖像取向的图象地址变换为肖像取向按风景模式构造的显示器的物理地址。
已有显示系统利用程序或专用驱动器将软件地址变换为物理地址来将图象旋转90度。当命令普通旋转程序描绘位映象序列时，程序将首先执行软件变换操作来确定旋转90度后新的象素坐标，然后利用这些被变换坐标执行描绘操作。在某些具体描绘操作中，可能需要附加的软件来把旋转描绘作为“特殊情况”进行处理。例如，在旋转图形显示器上描绘文本字符将需要按照旋转取向方式而不是按照存储字体数据的正常字节未旋转取向方式从字体存储器中检索位映象字体象素。这样一来，对于仅一行的一给定字符就可能需要若干个额外存储器周期来检索这种旋转位映象字体数据。一般来说，任何旋转图象的绘图操作中大量的额外读和变换操作将花费大量计算机处理资源和时间。这些问题随着旋转更大或更复杂的图象而更加复杂。
在输入信号变成表示预期图象的镜像形式时会引发外加的复杂性。这种外加的复杂性会在例如摄象机在电视会议环境中以普通水平方向的取向拍摄与会者并且还具有把视野向下偏转至文件的透镜的情形中出现。某些系统通过采用能够颠倒其扫描的摄象机来解决这种反向。但是，这种做法显著增大了成本。
我们提出了以低成本方式解决镜像图象问题、同时提高肖像-风景变换的灵活性的方法。上述父专利申请通过对用来指示由伴随的象素数据表示的图象象素的位置的输入地址值进行变换来解决在肖像和风景取向之间进行变换的问题。地址值变换把肖像取向图象的象素位置变换为刷新存储单元的地址，该刷新存储单元保持在风景刷新显示设备上相应位置的数据。于是，如果该显示设备虽然以风景模式扫描但以正确的肖像取向放置，则按照相应于该显示设备扫描结构的顺序扫描刷新存储器来产生供显示用的刷新数据将产生预期的图象。
我们已认识到在取出存储器的内容用于显示时，通过颠倒提供给刷新存储器的刷新地址的增进能够增大这种取向调整的效果。具体来说，我们提供两种行寻址模式和两种列寻址模式。在一种列寻址模式中，一行内列地址的增进导致列地址的增大，而在另一列寻址模式中导致列地址的减小。同样地，如果刷新地址产生器处于行向前模式，则行地址随着相应显示设备在其屏幕上逐行向前显示而增大，但如果处于行向后模式，则地址就减小。
通过这样有选择地反向刷新地址的产生，显示系统在摄象机处于肖像取向和处于风景取向时都能够补偿镜像摄象机图象。此外，通过颠倒刷新地址产生的行扫描及其列扫描，可将刷新地址变换电路所执行的从肖像至一种风景取向的沿某一方向的90度变换改变相反的90度来变换至其它风景取向。在刷新地址产生提供如此简单的列和行扫描的颠倒能够极大提高沿固定方向执行90度旋转的更新地址变换电路的灵活性。还有，这两种反转都可在没有90度旋转电路时使用，由此提供例如某些已有摄象机所具有的通过旋转180度来对在旋转前难于进行取景的地方进行取景的效果。
以下参看附图描述本发明，其中图1(a)是说明风景取向软件寻址模式的方框图；图1(b)是说明风景取向和风景模式构造的显示器寻址方式的方框图；图2(a)是说明肖像取向软件寻址模式的方框图；图2(b)是说明肖像取向但仍是风景式构造的显示器寻址方式的方框图；图3是本发明旋转肖像取向显示器的图象的计算机系统的方框图；图4是图3的图形系统的方框图；图5是图4的变换系统的方框图；图6是图4的图形控制器的方框图；图7(a)是表示风景取向的4×8软件地址矩阵的表；图7(b)是表示显示设备被逆时针旋转90度时的物理地址矩阵的表；图7(c)是表示图7(b)表的二进制等同物的表；
图7(d)是表示肖像取向软件寻址矩阵的表；图7(e)是比较图7(c)的物理二进制地址和图7(d)的肖像取向软件地址矩阵的表；图8是图5的通用地址变换电路的示意图；图9是说明映射软件地址为物理显示设备地址的最佳方法的流程图；图10是说明刷新显示设备上的象素的最佳方法的流程图；图11是说明在刷新存储块的刷新存储器中分配给一给定显示设备的位置的图示；图12是在实现本发明的思想的显示系统中使用的刷新地址产生器的方框图；图13是当刷新地址产生器以列反向模式操作时由图11的存储器内容形成的显示设备图象的示意图；图14是当刷新地址产生器以行反向模式操作时由图11的存储器内容形成的显示设备图象的示意图；图15是当刷新地址产生器以行反向模式和列反向模式操作时由图11的存储器内容形成的显示设备图象的示意图。
图3中，本发明的旋转及重新定向图象的典型计算机系统300包括一中央处理单元(CPU)310，与处理器总线320连接，执行程序指令和诸如地址产生这样的存储器管理例程。系统300还包括存储器330、外部设备340、操作系统350、与处理器总线320连接的图形系统370以及与图形系统370连接、实现本发明的思想的显示设备360。
存储器330包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和辅助磁盘存储器。它通常存储各种数据、操作系统和供CPU 310执行的其它程序，还存储执行这些程序的中间结果。外部设备340可包括打印机、软盘驱动器、键盘等。显示设备360、例如CRT或LCD通常按风景模式构造，向用户显示计算机产生的信息。本发明还可与其它类型的扫描输出设备、例如激光打印机一起使用。风景模式构造的显示设备按图1(b)和图2(b)所示的风景模式进行刷新。
图形系统370控制显示设备360的屏幕刷新和图象再现例程。一旦接收到命令，图形系统370就把肖像取向软件地址变换为肖像取向但为风景模式构造的显示设备360的物理地址。虽然显示设备360被描述为是风景模式构造的，但显示设备360也可以是肖像模式构造的，变换功能正好相反。根据本发明，系统370还对物理地址的产生排序，以便能垂直和/或水平地颠倒图象。
软件地址指定打算在显示设备360上显示的图象上的位置。它可由任何软件应用程序、例如Microsoft公司的Microsoft Word和A1dus公司的SuperPait产生。软件地址方案依赖于显示设备360的取向。就是说，如果显示设备打算以风景取向方式使用，软件地址方案就如图7(a)所示。如果显示设备360打算以肖像取向方式使用，软件地址方案就如图7(d)所示。物理地址规定从中取数据来刷新显示的缓冲存储器的存储单元。物理地址方案与取向是肖像还是风景无关。因为在图7(b)所示旋转情况下的物理地址方案与图7(d)所示的软件地址方案不同，所以在旋转情况下需要在软件地址和物理地址之间进行地址映射。以下更详细讨论图7(a)、7(b)和7(d)之间的关系。
此外，根据本发明，还可翻转图象来在显示器上产生缓冲存储器内容的镜像图象。将在讨论了取向改变电路之后描述实现这种变换的电路。
图4是图形系统370的方框图，它包括图象缓冲存储器410、地址变换系统420和图形控制器430。
图象缓冲存储器410存储确定将要在显示设备360上被显示的图象的位映象矩阵。该位映象矩阵包括象素值序列。在位映象矩阵的结构的基础上，可以对图象进行风景取向或肖像取向的显示。虽然图象缓冲存储器410被示为与存储器330分开的一单独存储器方框，但系统300可利用统一的存储器体系结构来实现。
图象缓冲存储器410通过总线320的数据线440从CPU 310接收象素数据和通过地址线470从图形控制器430接收存储器地址。接收的存储器地址指定了图象缓冲存储器410中通过数据线440写入或读出数据的位置。由于SRAM用统一的地址进行存取，由此避免了使用快速页面(FP)动态RAM(DRAM)可能遇到的低效率的分页符，所以图象缓冲存储器410最好是静态RAM(SRAM)设备。但是，只要对DRAM分页符进行管理，也可以使用FP类型或其它类似类型的DRAM。
地址变换系统420通过总线320的地址线450从CPU 310接收(软件应用程序产生的)地址，用于执行读或写操作。在执行写操作时，在显示设备360取向的基础上，地址变换系统420或者传送“原样”接收地址以对应于风景取向的显示设备360，或者传送已被进行了变换的地址以对应于肖像取向显示设备360上的象素位置。地址通过导线460传送给图形控制器430。该地址被称为“逻辑”地址，指定了图象缓冲器410中用来存储在数据线440上被驱动的象素数据的存储单元。
图形控制器430控制图象缓冲存储器410和显示设备360。具体来说，图形控制器430通过导线460从地址变换系统420接收逻辑地址，通过导线470把该逻辑地址传送给图象缓冲存储器410。一旦接收到用于写操作的地址，图象缓冲存储器410就把来自CPU 310的通过导线440传送的数据存储在由该接收的逻辑地址指定的存储单元内。一旦接收到用于读操作的地址，图象缓冲存储器410就通过导线440把数据驱动至CPU 310。
由于在把图象信息或数据存入图象缓冲存储器410之前执行了地址变换，所以图象缓冲存储器410内的位映象矩阵确定了图象将在显示设备360上进行显示时的取向(进行了如下所述的反向操作之后)。如果数据未经变换存入图象缓冲存储器410，风景取向显示设备360将显示风景取向的图象。但是，如果数据按照变换地址存入图象缓冲存储器410，则肖像取向但为风景模式构造的显示设备360将显示肖像取向图象。
图形控制器430还产生当其从存储器410取数据来刷新显示设备360的刷新地址产生时提供给该存储器410的地址，这种地址的产生可用常规方式来实现。图形控制器430通过导线470把该刷新地址传送给图象缓冲存储器410，以通过导线480检索相应的象素信息，通过信号总线490把该刷新地址和该象素信息传送给显示设备360。这样一来，显示设备360就刷新了显示。如下所述，图形控制器能够根据本发明的思想以使被显示图象是存储图象的反向形式的方式产生那些地址。
图5是地址变换系统420的方框图，它包括多路复用器510、地址变换电路520和配置寄存器530。
配置寄存器530存储显示设备360的配置信息，例如屏幕尺寸和显示取向。屏幕尺寸规定以象素为单位的显示宽度(WD)和显示高度(HD)。显示取向规定显示设备360是放置成图1(b)所示的风景取向还是放置成图2(b)所示的肖像取向。CPU 310从原始设备生产厂家(OEM)设置的双列直插式封装(DIP)开关、拨动开关或其它装置中检索包括显示取向的配置信息，把该信息存储在配置寄存器530内。或者，CPU 310可颠倒显示屏幕的长宽，以便每行存储240个象素而每列存储320个象素。显示设备360仍然是风景模式的构造，但可根据所存储的显示屏幕的长宽确定显示取向信号。
例如，可把显示设备360构造成每行显示320个象素而每列显示240个象素，并按照肖像取向放置。这种信息可存放在显示设备360的普通DIP开关内。于是，CPU 310从该DIP开关检索该信息，把表示每行320象素×每列240象素的尺寸和表示肖像取向的信号存储在配置寄存器530内。
地址变换电路520把肖像取向软件地址变换为肖像取向但为风景模式构造的显示设备360的物理地址。就是说，地址变换电路520通过导线450从CPU 310接收软件地址，重新排列这些地址位，以指定肖像取向显示设备360被逆时针旋转了90度之后其上的象素位置的新的象素地址。虽然也可顺时针旋转显示设备360九十度并实现互补的地址变换功能，但逆时针旋转是一种更一般的变换功能。
从肖像取向软件地址空间到肖像取向但为风景模式构造的显示设备360的地址空间的变换基于以下函数2L＝HD或L＝ln(HD)/ln2其中HD是图1(b)所示风景取向显示设备360的象素的高度。L表示要被重新排列成为最高有效物理地址位的最低有效软件地址位的个数。
变换基于函数2M＝WD或M＝ln(WD)/ln2其中WD是风景取向显示设备360的象素的宽度。M表示要被重新排列和反相(互补)成为最低有效物理地址位的最高有效软件地址位的个数。M+L是规定软件和物理地址的地址位的总个数。
地址变换电路520通过导线540把新的变换地址传送给MUX 510的一个输入端，来自CPU 310的在导线450上的软件地址被MUX 510的第二个输入端接收。在通过导线550从配置寄存器530接收的规定显示设备360的取向的控制信号的基础上，多路复用器510选择其两个输入地址之一，并通过地址线460将该输入地址作为逻辑地址传送给图形控制器430(图4)。
图6是图形控制器430的方框图，它包括MUX 610、刷新逻辑620和存储器地址仲裁器630。MUX 610通过导线640从刷新逻辑620接收刷新地址信号，通过导线460从变换系统420接收逻辑地址。如下所述，刷新逻辑620可以采用本发明的思想来产生对应于显示设备360上的象素位置的刷新地址。
在从存储器地址仲裁器630接收的控制信号的基础上，MUX 610选择来自导线640的刷新信号或选择来自导线460的逻辑地址，并通过导线470传送给图象缓冲存储器410。仲裁器630使用优先级和时间管理方案来确定传送哪一个控制信号。例如，仲裁器630可以给予刷新地址优先级，并为多象素刷新启动流水线式的刷新地址。当逻辑地址被选定并被作为存储器地址经由导线470传送给图象缓冲存储器410(图4)时，导线440上来自CPU 310的数据就被写入由该逻辑地址指定的图象缓冲存储器410的存储单元内。当刷新地址被选定并被作为存储器地址经由导线470传送给图象缓冲存储器410时，图象缓冲存储器410就通过导线480把相应的象素信息或数据传送给图形控制器430，图形控制器430通过导线490把刷新地址和象素信息传送给显示设备360。
于是，不管显示设备360的取向如何，CPU 310都按照相同的方式把象素信息或数据写入图象缓冲存储器410和从图象缓冲存储器410读出信息。不需要软件变换程序。
图7(a)-7(e)表示肖像取向软件地址至肖像取向物理地址的变换功能。具体来说，图7(a)是表示风景取向4×8地址矩阵的表，该地址矩阵表示风景取向图象的软件地址，还表示风景取向显示设备360的物理地址。风景取向软件和物理地址最好在左上角以地址“0”开始，连续地扫过第一行的8个地址，再向下扫描后续各行，共扫描4行。由于软件地址与物理地址相同，所以不需要进行软件-物理地址变换。
但是，如果显示设备360被逆时针旋转了90度并在配置寄存器530(图5)内存储了恰当的配置信息，则该显示设备的物理地址矩阵就如图7(b)所示。图7(b)所示被旋转显示设备360的物理地址矩阵现在在左下脚以地址“0”开始，向上连续地扫过第一列的8个地址，再向右扫描后续各列，共扫描4列。图7(c)是表示图7(b)表中的数字的二进制等同数字的表。由于表7(a)中有32个地址，所以每一地址在图7(c)中用5个二进制位来确定。
由于实际的显示设备360已被逆时针旋转了90度，所以CPU 310使用如图7(d)所示确定肖像取向地址方案的新的软件地址矩阵。于是新的软件地址方案在左上角以地址“0”开始，连续地扫过第一行的4个列地址，再向下扫描后续各行，共扫描8行。但是，图7(d)所示新的软件地址矩阵与图7(b)所示物理地址矩阵不同，于是需要进行变换。
图7(e)是比较图7(d)的肖像取向软件地址矩阵和图7(c)的物理二进制地址的表。把上述图5的地址变换函数应用于图7(a)-7(e)的例子，假设L＝ln4/ln2＝2，M＝ln8/ln2＝3。于是本发明就把软件地址的两个最低有效位A1和A0调换为物理地址的两个最高有效位。本发明还反转三个最高有效软件地址位A4、A3和A2，然后将它们调换为三个最低有效物理地址位。该变换函数把软件地址重新排列成为A1、A0、A4、A3、A2以产生逻辑地址，从而产生物理地址。
当显示设备360的尺寸的数量级不是2N个象素时，由于对于可被M+L条地址线寻址的所有存储空间，显示设备360没有相应的位置，所以系统300执行偏移。为了保证产生的所有逻辑地址可被映射到显示设备360的位置，可利用软件或驱动器按通常方式执行偏移。这些偏移可存储在配置寄存器530(图5)、OEM设置的DIP开关或其它地方。
例如，一般的肖像取向显示设备构造成每行再现320个象素，每列再现240个象素。320或240都不等于2的整数次幂。因此需要执行偏移。首先，根据最接近的采用2的整数次幂数量级的尺寸的较大地址空间、即512×256构造地址变换电路520。根据该接近的较大地址空间确定偏移。就是说，可用存储空间最右的192个风景取向列和最下的16个风景取向行不能被映射到显示设备360上的位置。存储这些偏移并用来禁止把逻辑地址映射到这些区域。当显示设备360被逆时针旋转90度成为肖像取向时，可用存储空间现在最上的192行和最右的16列是不可映射的。
为了避免偏移的计算，可把显示设备360构造成具有等于2的整数次幂的象素尺寸。
图8表示为通用地址矩阵构造的变换电路520。根据参看图5描述的变换函数，L是被重新排列为最高有效物理地址位的最低有效软件地址位的个数，M是被反相和重新排列为最低有效物理地址位的最高有效软件地址位的个数，M+L是规定软件或物理地址的地址位的总个数。因此，最高有效软件地址A(M+L-1)至A(L)被求补和被映射至存储器地址单元MA(M-1)至MA0。最低有效软件地址A(L-1)至A0被映射至存储器地址单元MA(M+L-1)至MA(M)。此外，图8还表示基于软件地址的物理地址的功能，即A(L-1)...A0后跟有A(M+L-1)…A(L)。
图9是说明把软件地址映射为物理显示设备360的地址的最佳方法900的流程图。方法900开始于步骤910，CPU 310检索关于显示设备360的配置信息，这种配置信息包括显示设备360的尺寸和取向。在步骤920，软件应用程序根据象素数据和接收的配置信息产生软件地址。如果该配置信息规定风景取向显示设备360，该软件应用程序就使用图7(a)所示的风景取向软件地址方案。如果该配置信息规定肖像取向显示设备360，该软件应用程序就使用图7(d)所示的肖像取向软件地址方案。
在步骤930，CPU 310把象素数据输入给数据总线440，把软件地址输入给地址总线450。该软件地址被地址变换系统420接收，地址变换系统420在步骤940确定是否需要进行地址变换。如果配置信息表明显示设备360是风景取向的，就不需要进行地址变换。否则，就需要进行地址变换，在这种情况下按照以上参看图5描述的函数变换地址。地址变换系统420产生逻辑地址，它不是“原样”的软件地址就是在显示设备已被逆时针旋转了90度时被进行了变换来规定象素位置的地址。
在步骤950，逻辑地址通过导线460传送给图形控制器430，该图形控制器430在步骤960通过导线470把逻辑地址作为存储器地址传送给图象缓冲存储器410。一旦接收到存储器地址，图象缓冲存储器410就在步骤960把数据线440上的象素数据存储在规定的存储单元内。方法900然后结束。
图10是说明刷新显示设备360上的象素的最佳方法1000的流程图。方法1000开始于步骤1010，图形控制器430以现在就将要描述的方式产生刷新地址。在步骤1020，MUX610选择刷新地址，并通过导线470将其作为存储器地址传送给图象缓冲存储器410。一旦在步骤1030接收到存储器地址，图象缓冲存储器410就通过导线480把象素数据从图象缓冲存储器410的规定存储单元驱动至图形控制器430。在步骤1040，图象控制器430通过总线490把刷新地址和检索的象素数据传送给显示设备360，显示设备360刷新该存储单元。方法1000然后结束。
为了说明在步骤1010中产生刷新地址的方式，考虑图11，该图表示一小的图象缓冲存储器。图11的存储器是12×12的图象缓冲存储器。就是说，它有足够的存储单元来容纳12行、每行12个象素的象素值。但为便于说明，我们假设以6行、每行8列的方式进行显示。斜线区域1102表示对应于显示象素的存储单元。较黑的阴影部分表示其内容包含较黑的象素值的那些存储单元。它们将起到在后续图象中作为取向基准的作用。
图12表示其输出规定黑色区域1102的存储单元的地址的刷新地址产生器620的细节。图12的配置寄存器1202把它们自CPU作为配置信息的一部分而接收的开始地址传送给行开始多路复用器1204。在新帧的开头，定时电路1205暂时使行开始多路复用器1204选择该开始地址作为被时钟电路1207的行时钟信号定时的第一列锁存器1206的输入。在每一扫描行的开头，定时电路暂时使下一地址多路复用器1208选择锁存器1206的输出值作为输出锁存器1210的输入，输出锁存器1210的输出就是图6的多路复用器610在刷新操作期间提供给图象缓冲存储器410的刷新地址。
由于配置寄存器1202提供给多路复用器1204和如刚才所述那样传送给图象缓冲存储器410作为其第一地址的开始地址是存储器扫描开始的地址，所以为了不反向地显示图11的内容，该开始地址的值是0。在装载了当前行的该第一个值之后，多路复用器1208切换状态，以选择下一列多路复用器1212的输出作为锁存器1210的输入。配置寄存器1202使多路复用器1212选择递增电路1214的输出作为多路复用器1208的输入。多路复用器1208的输出比多路复用器1210的输出大1，即比当前提供给图象缓冲器作为正在刷新显示的存储单元的地址大1。于是在时钟电路1207向锁存器1210输出定时脉冲时，锁存器1210的输出递增了1。后续时钟信号导致进一步的递增，于是就沿图11所示水平方向扫描了图象存储器。
在锁存器1206装入了帧开头处的帧开始地址之后，多路复用器1204的选择输入改变成选择来自下一行多路复用器1216的输入作为其输出这样的状态。当显示设备不反向而简单地显示图象缓冲存储器410的内容时，配置寄存器1202使多路复用器1216进入把加法电路1218的输出提供给多路复用器1204的输入端的状态。加法电路1218把锁存器1206的输出与配置寄存器接收自CPU、作为配置信息的一部分的行偏移值相加。如果系统采用图11所示尺寸的图象缓冲器，该行偏移值就是12。因此，当行时钟信号在一新行的开头处向第一列锁存器1206输出定时脉冲时，该锁存器的行地址输出就增大了12。得到的输出就是多路复用器1208提供给锁存器1210的输出。于是，在第一行中的地址增大到7之后，刷新地址产生器产生的下一个值就是12，即包含下一显示行的开头处的象素值的图象缓冲器存储单元的地址。
这一操作继续下去，由于锁存器1206被选通，所以多路复用器1208在每一行的开头处改变状态一个象素时间，以装入新的第一列地址，直到显示已完全被刷新为止。此时，多路复用器1204再次暂时选择配置寄存器的开始地址输出，地址序列重复出现。
根据本发明，刷新逻辑620也可采取列反向模式，在这一模式中，图象被水平反向，以产生图13所示的显示。为此，图12的电路如上所述地进行操作，区别在于配置寄存器把7而不是0的开始地址提供给多路复用器1204，而多路复用器1212传送递减电路1220而不是递增电路1214的输出。因此后续象素时钟使锁存器1210的输出以数值7开始一帧，在第一行的末尾减至0。该输出然后在第二行的开头增大到19，在该行的末尾减至12。这一过程继续下去，在各行内地址递减，而在各行之间递增，直到整个图象被显示为止。
刷新逻辑620也可采取行反向模式，在这一模式中，刷新逻辑620使图象缓冲存储器的内容如图14所示地被颠倒显示。为此，配置寄存器1202将产生60作为开始地址，并使多路复用器1216把减法电路1222的输出传送给多路复用器1203。减法电路从锁存器1206的输出中减去而不是加上行偏移。所以锁存器1206在第二行开始时装入的地址是48。如图14所示，存储器地址在一行内在每一个象素时钟的作用下应增大，所以多路复用器1212选择其递增的输出。
可把图13所示的显示看作是沿一等分垂直轴翻转图象缓冲存储器的内容的结果，而图14的显示可被看作是沿一等分水平轴翻动图象缓冲存储器的内容的结果。如上所述，可用这些反向操作来校正镜像图象。此外，通过同时以行反向和列反向模式进行操作，图12的电路就能够产生逐渐沿每一个轴翻动这些内容的结果，以便产生图15所示的显示。
如上所述，因为逆时针旋转便于实现，所以地址变换电路520执行逆时针旋转。会存在最好是执行顺时针旋转的情形。如果图12的刷新地址产生器同时以行反向和列反向模式进行操作，则不改变逆时针旋转电路就能够实现顺时针旋转。使用67的开始地址值、使多路复用器1216传送其减法输入和使多路复用器1212传送其递减输入就能够获得这一结果。
显然，本发明的思想使显示系统具有很大的灵活性。因此对已有技术有很大贡献。
权利要求
1.图形系统，包括A) 第一输入端，用于接收表示按象素列和行排列的象素的值的图象象素数据信号；B) 第二输入端，用于接收标识其值被象素数据信号所表示的象素的行和列的图象象素地址信号；C) 地址变换系统，用于接收所述图象象素地址信号，并将它们变换为标识分别对应于图象象素地址信号所表示的象素列和行的存储单元行和列的逻辑地址信号；D) 图象缓冲存储器，用于包括按存储单元行和列组织的存储单元，用于接收所述图象象素数据信号，并将其所表示的值存储在由对应逻辑地址信号标识的存储单元列和行内，以及从由提供给它的刷新地址信号指定的存储单元列和行中检索它们；E) 刷新地址产生器，用于交替地以列正向和列反向方式产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号，这些刷新地址信号顺序地规定与多个相继的存储单元行的每一行中的存储单元列相关的存储器地址，其中，刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于列正向模式时在存储单元行内增大，而在刷新地址产生器工作于列反向模式时在存储单元行内减小；F) 多路复用器，用于接收所述逻辑地址信号和所述刷新地址信号，响应一选择信号选择所述地址信号之一并将其传送至所述图象缓冲存储器；G) 存储器地址仲裁器，用于产生所述选择信号；以及H) 显示设备，用于接收从图象缓冲存储器的存储单元行和列中取出的图象象素数据信号，并以沿着多个顺序扫描行每一行的相继列位置的方式显示这些信号所表示的象素值。
2.权利要求1的图形系统，其中的刷新地址产生器包括A) 输出锁存器，用于接收输出锁存输入，并产生表示由在一系列时钟时刻末尾处的输出锁存输入的值确定的值的信号作为刷新地址输出；以及B) 下一地址多路复用器，用于交替将第一列信号和下一列信号作为其输出锁存输入耦合至输出锁存器。
3.权利要求2的图形系统，其中的刷新地址产生器包括A) 递增电路，产生表示比刷新地址输出所表示的值大1的地址的递增输出；B) 递减电路，产生表示比刷新地址输出所表示的值小1的地址的递减输出；以及C) 下一列多路复用器，通过在刷新地址产生器工作于列正向模式时传送递增输出和在刷新地址产生器工作于列反向模式时传送递减输出来产生下一列信号。
4.权利要求3的图形系统，其中的刷新地址产生器还交替地工作于行正向和行反向模式，当刷新地址产生器工作在行正向模式时，刷新地址信号所表示的存储器地址在存储单元行之间增大，而当刷新地址产生器工作在行反向模式时，该地址在存储单元行之间减小。
5.权利要求2的图形系统，其中的刷新地址产生器还交替地工作于行正向和行反向模式，当刷新地址产生器工作在行正向模式时，刷新地址信号指定的存储器地址在存储单元行之间增大，而当刷新地址产生器工作在行反向模式时，该地址在存储单元行之间减小。
6.权利要求5的图形系统，其中的刷新地址产生器包括A) 第一列锁存器，接收第一列锁存输入，产生表示由在一系列行时钟时刻末尾处的第一列锁存输入的值确定的值的信号作为第一列信号；B) 加法电路，产生表示比第一列信号所表示的值大一个行偏移的地址的和输出；C) 减法电路，产生表示比第一列信号所表示的值小一个行偏移的地址的差输出；D) 下一行多路复用器，通过在刷新地址产生器工作于行正向模式时传送和输出和在刷新地址产生器工作于行反向模式时传送差输出来产生下一行信号；以及E) 行信号耦合电路，把下一行信号作为第一列锁存输入传送给第一列锁存器。
7.权利要求6的图形系统，其中的行信号耦合电路包括交替地把开始地址信号和下一行信号作为第一列锁存输入耦合给第一列锁存器的行开始多路复用器。
8.权利要求1的图形系统，其中的刷新地址产生器还交替地工作于行正向和行反向模式，当刷新地址产生器工作在行正向模式时，刷新地址信号指定的存储器地址在存储单元行之间增大，而当刷新地址产生器工作在行反向模式时，该地址在存储单元行之间减小。
9.图形系统，包括A)第一输入端，接收表示按象素列和行排列的象素的值的图象象素数据信号；B)第二输入端，接收标识其值被象素数据信号所表示的象素的行和列的图象象素地址信号；C)地址变换系统，接收所述图象象素地址信号，并将它们变换为标识分别对应于图象象素地址信号所表示的象素列和行的存储单元行和列的逻辑地址信号；D) 图象缓冲存储器，包括按存储单元行和列组织的存储单元，用于接收所述图象象素数据信号，并将其所表示的值存储在由对应逻辑地址信号标识的存储单元列和行内，以及从由提供给它的刷新地址信号指定的存储单元列和行中检索它们；E) 刷新地址产生器，交替地以行正向和行反向方式产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号，这些刷新地址信号顺序地规定与多个相继的存储单元行的每一行中的存储单元列相关的存储器地址，刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于行正向模式时在存储单元行内增大，而在刷新地址产生器工作于行反向模式时在存储单元行内减小；F) 多路复用器，接收所述逻辑地址信号和所述刷新地址信号，响应一选择信号选择所述地址信号之一并将其传送至所述图象缓冲存储器；G) 存储器地址仲裁器，产生所述选择信号；以及H) 显示设备，接收从图象缓冲存储器的存储单元行和列中取出的图象象素数据信号，并以沿着多个顺序扫描行每一行的相继列位置的方式显示这些信号所表示的象素值。
10.权利要求9的图形系统，其中的刷新地址产生器包括A) 输出锁存器，接收输出锁存输入，并产生表示由在一系列时钟时刻末尾处的输出锁存输入的值确定的值的信号作为刷新地址输出；以及B) 下一地址多路复用器，交替将第一列信号和下一列信号作为其输出锁存输入耦合至输出锁存器。
11.权利要求10的图形系统，其中的刷新地址产生器包括A) 第一列锁存器，接收第一列锁存输入，产生表示由在一系列行时钟时刻末尾处的第一列锁存输入的值确定的值的信号，作为第一列信号；B) 加法电路，产生表示比第一列信号所表示的值大一个行偏移的地址的和输出；C) 减法电路，产生表示比第一列信号所表示的值小一个行偏移的地址的差输出；D) 下一行多路复用器，通过在刷新地址产生器工作于行正向模式时传送和输出和在刷新地址产生器工作于行反向模式时传送差输出来产生下一行信号；以及E) 行信号耦合电路，把下一行信号作为第一列锁存输入传送给第一列锁存器。
12.权利要求11的图形系统，其中的行信号耦合电路包括交替地把开始地址信号和下一行信号作为第一列锁存输入耦合给第一列锁存器的行开始多路复用器。
13.计算机系统，包括A) 第一输入端，接收表示按象素列和行排列的象素的值的图象象素数据信号；B) 第二输入端，接收标识其值被象素数据信号所表示的象素的行和列的图象象素地址信号；C) 地址变换系统，接收所述图象象素地址信号，并将它们变换为标识分别对应于图象象素地址信号所表示的象素列和行的存储单元行和列的逻辑地址信号；D) 图象缓冲存储器，包括按存储单元行和列组织的存储单元，用于接收所述图象象素数据信号，并将其所表示的值存储在由对应逻辑地址信号标识的存储单元列和行内，以及从由提供给它的刷新地址信号指定的存储单元列和行中检索它们；E) 刷新地址产生器，交替地以列正向和列反向方式产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号，这些刷新地址信号顺序地规定与多个相继的存储单元行的每一行中的存储单元列相关的存储器地址，刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于列正向模式时在存储单元行内增大，而在刷新地址产生器工作于列反向模式时在存储单元行内减小；F) 多路复用器，接收所述逻辑地址信号和所述刷新地址信号，响应一选择信号选择所述地址信号之一并将其传送至所述图象缓冲存储器；G) 存储器地址仲裁器，产生所述选择信号；以及H) 显示设备，接收从图象缓冲存储器的存储单元行和列中取出的图象象素数据信号，并以沿着多个顺序扫描行每一行的相继列位置的方式显示这些信号所表示的象素值；I) 中央处理单元，分别把图象象素数据信号施加于第一和第二输入象素。
14.权利要求13的计算机系统，其中的刷新地址产生器包括A)输出锁存器，接收输出锁存输入，并产生表示由在一系列时钟时刻末尾处的输出锁存输入的值确定的值的信号，作为刷新地址输出；以及B)下一地址多路复用器，交替将第一列信号和下一列信号作为其输出锁存输入耦合至输出锁存器。
15.权利要求14的计算机系统，其中的刷新地址产生器包括A) 递增电路，产生表示比刷新地址输出所表示的值大1的地址的递增输出；B) 递减电路，产生表示比刷新地址输出所表示的值小1的地址的递减输出；以及C) 下一列多路复用器，通过在刷新地址产生器工作于列正向模式时传送递增输出和在刷新地址产生器工作于列反向模式时传送递减输出来产生下一列信号。
16.权利要求15的计算机系统，其中的刷新地址产生器还交替地工作于行正向和行反向模式，当刷新地址产生器工作在行正向模式时，刷新地址信号所表示的存储器地址在存储单元行之间增大，而当刷新地址产生器工作在行反向模式时，该地址在存储单元行之间减小。
17.权利要求14的计算机系统，其中的刷新地址产生器还交替地工作于行正向和行反向模式，当刷新地址产生器工作在行正向模式时，刷新地址信号所表示的存储器地址在存储单元行之间增大，而当刷新地址产生器工作在行反向模式时，该地址在存储单元行之间减小。
18.权利要求17的计算机系统，其中的刷新地址产生器包括A) 第一列锁存器，接收第一列锁存输入，产生表示由在一系列行时钟时刻末尾处的第一列锁存输入的值确定的值的信号作为第一列信号；B) 加法电路，产生表示比第一列信号所表示的值大一行偏移的地址的和输出；C) 减法电路，产生表示比第一列信号所表示的值小一行偏移的地址的差输出；D) 下一行多路复用器，通过在刷新地址产生器工作于行正向模式时传送和输出和在刷新地址产生器工作于行反向模式时传送差输出来产生下一行信号；以及E) 行信号耦合电路，把下一行信号作为第一列锁存输入传送给第一列锁存器。
19.权利要求18的计算机系统，其中的行信号耦合电路包括交替地把开始地址信号和下一行信号作为第一列锁存输入耦合给第一列锁存器的行开始多路复用器。
20.权利要求13的计算机系统，其中的刷新地址产生器还交替地工作于行正向和行反向模式，当刷新地址产生器工作在行正向模式时，刷新地址信号所表示的存储器地址在存储单元行之间增大，而当刷新地址产生器工作在行反向模式时，该地址在存储单元行之间减小。
21.计算机系统，包括A)第一输入端，接收表示按象素列和行排列的象素的值的图象象素数据信号；B)第二输入端，接收标识其值被象素数据信号所表示的象素的行和列的图象象素地址信号；C)地址变换系统，接收所述图象象素地址信号，并将它们变换为标识分别对应于图象象素地址信号所表示的象素列和行的存储单元行和列的逻辑地址信号；D) 图象缓冲存储器，包括按存储单元行和列组织的存储单元，用于接收所述图象象素数据信号，并将其所表示的值存储在由对应逻辑地址信号标识的存储单元列和行内，以及从由提供给它的刷新地址信号指定的存储单元列和行中检索它们；E) 刷新地址产生器，交替地以行正向和行反向方式产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号，这些刷新地址信号顺序地规定与多个相继的存储单元行的每一行中的存储单元列相关的存储器地址，刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于行正向模式时在存储单元行内增大，而在刷新地址产生器工作于行反向模式时在存储单元行内减小；F) 多路复用器，接收所述逻辑地址信号和所述刷新地址信号，响应一选择信号选择所述地址信号之一并将其传送至所述图象缓冲存储器；G) 存储器地址仲裁器，产生所述选择信号；以及H) 显示设备，接收从图象缓冲存储器的存储单元行和列中取出的图象象素数据信号，并以沿着多个顺序扫描行每一行的相继列位置的方式显示这些信号所表示的象素值；I) 中央处理单元，分别把图象象素数据信号施加于第一和第二输入象素。
22.权利要求21的计算机系统，其中的刷新地址产生器包括A)输出锁存器，接收输出锁存输入，并产生表示由在一系列时钟时刻末尾处的输出锁存输入的值确定的值的信号作为刷新地址输出；以及B)下一地址多路复用器，交替将第一列信号和下一列信号作为其输出锁存输入耦合至输出锁存器。
23.权利要求22的计算机系统，其中的刷新地址产生器包括A) 第一列锁存器，接收第一列锁存输入，产生表示由在一系列行时钟时刻末尾处的第一列锁存输入的值确定的值的信号，作为第一列信号；B) 加法电路，产生表示比第一列信号所表示的值大一行偏移的地址的和输出；C) 减法电路，产生表示比第一列信号所表示的值小一行偏移的地址的差输出；D) 下一行多路复用器，通过在刷新地址产生器工作于行正向模式时传送和输出和在刷新地址产生器工作于行反向模式时传送差输出来产生下一行信号；以及E) 行信号耦合电路，把下一行信号作为第一列锁存输入传送给第一列锁存器。
24.权利要求23的计算机系统，其中的行信号耦合电路包括交替地把开始地址信号和下一行信号作为第一列锁存输入耦合给第一列锁存器的行开始多路复用器。
25.显示图象的方法，包括以下步骤A) 在第一输入端接收表示按象素列和行排列的象素的值的图象象素数据信号；B) 在第二输入端接收标识其值被象素数据信号所表示的象素的行和列的图象象素地址信号；C) 接收所述图象象素地址信号，并将它们变换为标识分别对应于图象象素地址信号所表示的象素列和行的存储单元行和列的逻辑地址信号；D) 提供包括按存储单元行和列组织的存储单元的图象缓冲存储器，用于接收所述图象象素数据信号，并将其所表示的值存储在由对应逻辑地址信号标识的存储单元列和行内，以及从由提供给它的刷新地址信号指定的存储单元列和行中检索它们；E) 刷新地址产生器，交替地以列正向和列反向方式产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号，这些刷新地址信号顺序地规定与多个相继的存储单元行的每一行中的存储单元列相关的存储器地址，刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于列正向模式时在存储单元行内增大，而在刷新地址产生器工作于列反向模式时在存储单元行内减小；F) 接收所述逻辑地址信号和所述刷新地址信号，响应一选择信号选择所述地址信号之一并将其传送至所述图象缓冲存储器；G) 以及把从图象缓冲存储器的存储单元行和列中取出的图象象素数据信号提供给一显示器，以便以沿着多个顺序扫描行每一行的相继列位置的方式显示这些信号所表示的象素值。
26.权利要求25的方法，在该方法中A) 产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号的步骤包括以列正向和列反向交替的方式来执行；B) 刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于行正向模式时在存储单元行之间增大，而在刷新地址产生器工作于行反向模式时在存储单元行之间减小。
27.显示图象的方法，包括以下步骤A) 在第一输入端接收表示按象素列和行排列的象素的值的图象象素数据信号；B) 在第二输入端接收标识其值被象素数据信号所表示的象素的行和列的图象象素地址信号；C) 接收所述图象象素地址信号，并将它们变换为标识分别对应于图象象素地址信号所表示的象素列和行的存储单元行和列的逻辑地址信号；D) 提供包括按存储单元行和列组织的存储单元的图象缓冲存储器，用于接收所述图象象素数据信号，并将其所表示的值存储在由对应逻辑地址信号标识的存储单元列和行内，以及从由提供给它的刷新地址信号指定的存储单元列和行中检索它们；E) 刷新地址产生器，交替地以行正向和行反向方式产生并向图象缓冲存储器提供刷新地址信号，这些刷新地址信号顺序地规定与多个相继的存储单元行的每一行中的存储单元列相关的存储器地址，刷新地址信号规定的存储器地址在刷新地址产生器工作于行正向模式时在存储单元行内增大，而在刷新地址产生器工作于行反向模式时在存储单元行内减小；F) 接收所述逻辑地址信号和所述刷新地址信号，响应一选择信号选择所述地址信号之一并将其传送至所述图象缓冲存储器；以及G) 把从图象缓冲存储器的存储单元行和列中取出的图象象素数据信号提供给一显示器，以便以沿着多个顺序扫描行每一行的相继列位置的方式显示这些信号所表示的象素值。
全文摘要
显示系统中的中央处理单元传送象素值信号和软件地址信号。地址变换电路把软件地址变换为提供给图象缓存的逻辑地址,以规定要存储象素值的存储单元。刷新地址电路产生在从图象缓存中取出以提供给显示设备的值时使用的地址信号。这些地址表示与一些行交叉的列序列和图象中的一些行,列地址在列正向模式下在一行内增大,当在列反向模式下减小。不同模式的作用是补偿诸如镜像图象这样的反向扫描和在顺时针和逆时针之间进行90度的变换。
文档编号G06T3/60GK1261696SQ9912389
公开日2000年8月2日 申请日期1999年9月14日 优先权日1998年9月15日
发明者L·祁, B·S·赖, B·程 申请人:精工爱普生株式会社