专利名称：多功能设备的控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作为多功能设备控制器的图像处理装置，该多功能设备具有CPU、存储器、计算机连接接口、网络接口、打印机接口、扫描仪接口、各种静止图像处理部等，进行扫描、打印、图像数据的网络传输、图像的存储。
背景技术：
在现有技术中，如特开平11-45225号公报所示的那样，提出了在一个半导体基板上构成的多功能设备的控制器的方案。
而且，提出了在以PCI总线为代表的一条共用总线上连接多个图像处理部的多功能设备的控制器的方案。
但是，在构成于上述现有的一个半导体基板上的多功能设备的控制器中，存在当处理能力不足时，不能容易地变更其配置的问题。
而且，在一条共用总线上连接多个图像处理部的多功能设备的控制器被构成为图像数据通过共用总线传输，因而存在一条总线限制了系统性能的问题。而且，还存在构成部件个数增加使设备价格升高的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可容易变更系统构成的廉价的多功能设备控制器。
根据本发明的一个方面，在本发明所涉及的具有图像处理部和系统控制部的图像处理装置中，上述图像处理部包括图像输入接口，从图像输入设备输入图像数据；数据包生成装置，根据图像数据生成数据包；第一包传送装置，把上述数据包传送给上述系统控制部；图像输出接口，向图像输出设备输出图像数据，上述系统控制部包括存储器控制装置，把从上述图像处理部所传送的数据包存储在存储器中，并从该存储器读出数据包；第二包传送装置，把上述数据包传送给上述图像处理部，上述第一和第二包传送装置在上述系统控制部与上述图像处理部之间分别使用不同的连接路径来传送包。
本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。但是，应当知道，本领域的技术人员可以在不背离本发明的精神的条件下进行变化和变型，本发明的范围由权利要求书限定。
图1是表示实施例的控制器构成的方框图；图2是表示本系统的实际使用环境的图；图3是本系统控制器的整体方框图；图4是表示图像包的图；图5是表示命令包的图；图6是表示中断包的图；图7是表示包表的图。
具体实施例方式
下面参照附图来详细说明本发明所涉及的一个最佳实施例。
<第一实施例>
以下对本发明的第一实施例的装置及其动作进行详细说明。
在图1中表示了本实施例的控制器的方框图。
在控制器单元(2000)中，系统控制部(2150)控制整个系统而图像处理部(2149)进行图像处理。系统控制部(2150)和图像处理部(2149)通过一对图像环(2008)连接。在系统控制部(2150)上连接着操作部(2001)、RAM(2002)、ROM(2003)。
在图1中，表示了这样的例子盘控制器(2144)、调制解调器(2050)、PHY/PMD(2146)经过通用PCI总线(2143)连接到系统控制部(2150)上。
在图像处理部(2149)上连接打印机(2095)、扫描仪(2070)、图像存储器1和2(2123)。
在图2中表示了更详细的整体构成。控制器单元(2000)通过与作为图像输入设备的扫描仪(2070)和作为图像输出设备的打印机(2095)相连接，并与LAN(2011)和公用线路(WAN)(2051)相连接，作为用于进行图像信息和设备信息的输入输出、PDL数据的图形展开的控制器。
CPU(2001)是控制系统整体的处理器。在本实施例中，表示了使用两个CPU的例子。这两个CPU连接在共用CPU总线(2126)上，并经过该CPU总线(2126)而连接到系统总线桥(2007)上。
系统总线桥(2007)是总线开关，其与CPU总线(2126)、RAM控制器(2124)、ROM控制器(2125)、IO总线1(2127)、IO总线2(2129)、图像环接口1(2147)、图像环接口2(2148)连接。
RAM(2002)是用于CPU(2001)操作的系统工作存储器，也可用作暂时存储图像数据的图像存储器。RAM(2002)由RAM控制器(2124)进行控制。
ROM(2003)是自引导ROM，用于存储系统的引导程序。ROM(2003)由ROM控制器(2125)进行控制。
IO总线1(2127)是内部IO总线的一种，用于连接作为标准总线的USB总线的控制器、USB接口(2138)、通用串行端口(2139)、中断控制器(2140)、GPIO接口(2141)。在IO总线1(2127)中包含总线判优器(未图示)。
操作部I/F(2006)是针对操作部(UI)(2012)的接口，用于向操作部(2012)输出在操作部(2012)上显示的图像数据。此外，还用于将本系统使用者从操作部(2012)输入的信息传送给CPU(2001)。
IO总线2(2129)是内部IO总线的一种，用于连接通用总线接口1和2(2142)以及LAN控制器(2010)。在IO总线2(2129)中包含总线判优器(未图示)。
通用总线接口1和2(2142)由两个相同的总线接口所构成，作为用于支持标准IO总线的总线桥。在本实施例中，表示了以PCI总线1和2(2143)为例的例子。
HDD(2004)是硬盘驱动器，用于存储系统软件、图像数据。HDD(2004)经过盘控制器(2144)而连接到PCI总线1(2143)上。
LAN控制器(2010)经过MAC电路(2145)、PHY/PMD(2146)连接在LAN(2011)上，用于进行信息的输入输出。
调制解调器(2050)连接在公用线路(2051)上，用于进行信息的输入输出。
图像环接口1(2147)和图像环接口2(2148)是与系统总线桥(2007)和高速传送图像数据的图像环(2008)相连接的用于在RAM(2002)与图像处理部(2149)之间传送平铺化(tiled)数据的DMA控制器。
图像环(2008)由一对单方向连接路径的组合而成，用于高速传送图像数据包。图像环(2008)在图像处理部(2149)内通过图像环接口3(2101)和图像环接口4(2102)与命令处理部(2104)、状态处理部(2105)、平铺总线(2107)相连接。
命令处理部(2104)除了与图像环接口3(2101)和4(2102)连接以外，还与寄存器设定总线(2109)相连接，用于把从CPU(2001)发出的、经过图像环(2008)而输入的寄存器设定请求写入与寄存器设定总线(2109)相连接的相关块中。而且，根据从CPU(2001)发出的寄存器读出请求，经过寄存器设定总线(2109)而从该寄存器读出信息，并传送给图像环接口4(2102)。
状态处理部(2105)监视各个图像处理部的信息，生成用于向CPU(2001)发出中断的中断包，并将其输出给图像环接口4。
在平铺总线(2107)上除连接上述块以外，还连接有以下的功能块图像输入接口(2112)、图像输出接口(2113)、多个矩形图像处理部。在本实施例中表示了这样的例子作为矩形图像处理部，安装了多值化部(2119)、两值化部(2118)、色空间变换部(2117)、图像旋转部(2030)、分辨率变换部(2116)。
图像输入接口(2112)把由后述的扫描仪(2170)进行了校正图像处理的光栅图形数据作为输入，执行通过由寄存器设定总线(2109)设定的预定方法向矩形数据的结构变换以及块同步，然后将矩形数据输出给平铺总线(2107)。
图像输出接口(2113)把来自平铺总线(2107)的矩形数据作为输入，进行向光栅图像的结构变换以及块率变更，并把光栅图像输出给打印机(2195)。
图像旋转部(2030)进行图像数据的旋转。
分辨率变换部(2116)用于改变图像分辨率。
色空间变换部(2117)进行彩色和灰度图像的色空间转换。
两值化部(2118)把多值(彩色、灰度)图像进行两值化。
多值化部(2119)把两值图像变换为多值数据。
存储器控制部(2122)连接在存储器总线(2108)上，按照各个图像处理部的请求，通过预先设定的地址分割，向图像存储器1和2(2123)进行图像数据的写入、读出，以及根据需要进行刷新等操作。
在图3中表示了本实施例所涉及的网络系统的整体配置。
本实施例所涉及的多功能设备(1001)由扫描仪和打印机构成，能够使从扫描仪读入的图像被发送到局域网(LAN)(1010)，并且，通过打印机打印出从LAN(1010)接收的图像。而且，也可以通过未图示的FAX发送部，把从扫描仪读入的图像发送给PSTN或ISDN(1030)，并通过打印机打印出从PSTN或ISDN接收的图像。数据库服务器(1002)作为数据库来管理通过多功能设备(1001)读入的两值图像及多值图像。
数据库服务器(1002)的数据库客户(1003)可以浏览/检索数据库(1002)中所保存的图像数据。
电子邮件服务器(1004)能够接收由多功能设备(1001)读取的图像作为电子邮件的附件数据。1005是电子邮件的客户，能够接收和阅读由电子邮件服务器(1004)收取的邮件，也可以发送电子邮件。
WWW服务器(1006)是向LAN提供HTML文档的服务器，由WWW服务器(1006)提供的HTML文档能够通过多功能设备(1001)被打印输出。
DNS服务器(1007)管理用于建立因特网连接的域名。路由器(1011)把LAN(1010)与因特网/企业内部网(1012)进行连接。在因特网/内部网(1012)上连接与上述数据库服务器(1002)、WWW服务器(1006)、电子邮件服务器(1004)、多功能设备(1001)相同的多功能设备(1020)、数据库服务器(1021)、WWW服务器(1022)、电子邮件服务器(1023)。另一方面，多功能设备(1001)能够经过PSTN或ISDN(1030)与FAX装置(1031)进行发送接收。
而且，打印机(1040)也可连接在LAN上，以打印输出由多功能设备(1001)读取的图像。
在本实施例所涉及的系统控制器单元(2000)内，以包化格式来传送图像数据、由CPU(2001)产生的指令、从各个块发出的中断信息。在本实施例中，使用图4所示的数据包、图5所示的命令包、图6所示的中断包这三种不同的包。
·数据包(图4)在本实施例中，表示了把图像数据分成多个平铺单位来进行处理的例子，其中每个平铺单位由32像素×32像素构成。通过在分成多个平铺单位的图像中附加必要的标题信息(3001)和图像附加信息(3003)等而构成数据包。
下面对包含在标题信息(3001)中的信息进行说明。
包的类型由标题信息(3001)内的包类型(3004)来区分。
芯片ID(3005)表示作为包发送目标的芯片的ID。
数据类型(3006)表示数据的类型。
页面ID(3007)表示一个页面，作业ID存储通过软件进行管理的作业的ID(3008)。
平铺编号为Y方向上的平铺坐标(3009)和X方向上的平铺坐标(3010)的组合，用YnXn来表示。
数据包存在图像数据被压缩的情况和未被压缩的情况。在本实施例中表示未压缩的情况。用压缩标记(3017)来区分被压缩的情况和未压缩的情况。
处理指令(3011)按左侧的处理顺序进行设定，每处理的一个处理单元之后，将处理指令左移8位。处理指令(3011)中存储8组单元ID(3019)和模式(3020)的组合。单元ID(3019)指定各个处理单元，模式(3020)指定每个处理单元中的动作模式。由此，一个包能够在8个单元中连续处理。
包字节长度(3012)表示一个包的总字节数。
图像数据字节长度(3015)表示图像数据的字节数，Z数据字节长度(3016)表示图像附加信息的字节数，图像数据偏移(3013)、Z数据偏移(3014)表示距相应数据包的开头的偏移量。
·包表(图7)各个包由包表(6001)进行管理。包表(6001)的构成要素为以下这样若在表中的相应值上附加5位0，可得到包起始地址(6002)和包字节长度(6005)。
包地址指针(27bit)+5b00000＝包起始地址包长度(11bit)+5b00000＝包字节长度包表(6001)和链表(6010)互不分割。在包表(6001)中，包数据通常在扫描方向上按Yn/Xn＝000/000，000/001，000/002，……的顺序排列。该包表(6001)中的每一项唯一地表示一个平铺。而且，Yn/Xmax的下一项为Yn+1/X0。
当当前包与前一个包具有完全相同的数据时，该当前包不被写入存储器，但在包表项中存储与前一项相同的包地址指针和包长度。这意味着两个表项指示同一个包数据。在此情况下，为两个表项设置重复标记(6003)。
当一个包被链DMA分成多个时，设置划分标记(6004)，并设置包含该包起始部分的链块的链表编号(6006)。
链表(6010)中的每一项由链块地址(6011)和链块长度(6012)构成，其中在该表的最后一项中将地址和长度都存为0。
·命令包格式(图5)本命令包格式用于进行对寄存器设定总线(2109)的访问。通过使用该命令包，能够从CPU(2001)访问图像存储器(2123)。
在芯片ID(4004)中包含表示作为命令包发送目标的图像处理部(2149)的ID。页面ID(4007)、作业ID(4008)分别包含用于通过软件进行管理的页面ID和作业ID。包ID(4009)仅利用数据包的X坐标进行一维表示。包字节长度(4010)固定为128字节。
在包数据部(4002)中，以地址(4011)和数据(4012)的组合作为一个命令，最多能够存储12个命令。用命令类型(4005)来表示是写命令还是读命令，命令的个数以命令数目(4006)来表示。
·中断包格式(图6)该中断包格式用于通知从图像处理部(2149)到CPU(2001)的中断。当状态处理部(2105)发送中断包时，必须在获得发送许可之后，才能发送下一个中断包。包字节长度(5006)固定为128字节。
在包数据部(5002)中存有图像处理部(2149)的各内部模块的状态信息(5007)。状态处理部(2105)收集图像处理部(2149)内各个模块的状态信息以一齐发送给系统控制部(2150)。
芯片ID(5004)中包含表示作为中断包的发送目标的系统控制部(2150)的ID。而且，中断芯片ID(5005)中包含表示作为中断包的发送方的图像处理部(2149)的ID。
下面示出典型的处理流程。
(1)当多功能设备的用户通过操作部(2012)发出复制作业的指示时，CPU(2001)从操作部接口(2006)接受传递的信息，根据纸张尺寸等信息，并利用传送包数、RAM(2002)中的图像存储地址等必要信息对图像环接口2(2148)进行编程。
(2)CPU(2001)经过寄存器存取环(2137)对位于图像环接口1(2147)内部的命令包生成寄存器进行编程，生成用于设定纸张尺寸、色空间信息等必要信息的命令包，以经过图像环(2008)将该命令包传递给图像处理部(2149)的图像输入接口(2112)。
(3)命令包经过图像环接口3(2101)、命令处理部(2104)和寄存器设定总线(2109)来对图像输入接口(2112)进行编程。
(4)接着，CPU(2001)使用命令包，对图像输入接口(2112)内部的扫描仪通信接口进行编程，并向扫描仪(2070)指示开始扫描。
(5)从扫描仪(2070)输入的图像信息经过图像输入接口(2112)以及存储器总线(2108)而暂时存储在由存储器控制部(2122)控制的图像存储器(2123)中。
(6)所存储的图像数据再次由图像输入接口(2112)以每32×32像素地被读出，在附加包类型(3004)、芯片ID(3005)、数据类型(3006)、页面ID(3007)、作业ID(3008)、Y方向的平铺坐标(3009)、X方向的平铺坐标(3010)、压缩标记(3017)、处理指令(3011)、包字节长度(3012)等标题信息后，作为包数据而输出给平铺总线(2107)。
(7)上述包数据被顺序形成，并在经过图像环接口4(2102)、图像环(2008)、图像环接口2(2148)之后，根据在图像环接口2(2148)中编程的信息，顺序被存储到RAM(2002)中。
(8)图像环接口2(2148)同时在RAM上形成包表(6001)。
(9)当一页的扫描动作结束时，使用扫描仪通信机构，向图像输入接口(2112)传递结束通知。图像输入接口(2112)利用中断信号(未图示)，向状态处理部(2105)通知中断。
(10)状态处理部(2105)生成中断包(图6)，并传递给图像环接口2(2148)。
(11)图像环接口2(2148)解释该中断包，并利用一个中断信号(未图示)，向中断控制器(2140)传递中断指令。
(12)中断从中断控制器传递给CPU(2001)，CPU(2001)检测出扫描动作的结束。
(13)CPU(2001)经过寄存器存取环(2137)，生成命令包，从图像环接口1(2147)经过图像环(2008)、图像环接口3(2101)、命令处理部(2104)、寄存器设定总线(2109)向图像输出接口(2113)进行必要信息的设定。
(14)CPU(2001)同样使用命令包，通过设在图像输出接口(2113)中的打印机通信机构，指示打印机(2095)进入打印等待状态。
(15)接着，CPU(2001)在设在图像环接口1(2147)内的DMA控制器中对包表所在的存储器地址等进行编程。
(16)图像环接口1(2147)内的DMA控制器根据所编程的信息，从RAM(2002)内读出数据包，经过图像环(2008)、图像环接口3(2101)、平铺总线(2107)，依次输出给图像输出接口(2113)。
(17)图像输出接口(2113)从接收的数据包中提取出图像部分，并存储到图像存储器(2123)中。
(18)在必要像素部分的图像数据被存储到图像存储器(2123)中的时刻，图像输出接口(2113)从图像存储器(2123)中依次读出图像数据，并输出给打印机(2095)。
(19)其结果，用户得到作为复制结果的打印图像。
(20)在完成对必要像素的图像输出的时刻，通过中断包，向CPU(2001)传递中断结束的信息。
此外，在复制多页的情况下，尽管打印动作和扫描动作同时发生，但图像环(2008)是一对单向连接路径，从而扫描数据包和打印数据包不会通过同一总线。
根据以上说明的实施例，由于分别使用不同的连接路径来进行从图像处理部向系统控制部的包传送和从系统控制部向图像处理部的包传送，从而能够提高装置的性能。
而且，由于系统控制部和图像处理部独立构成，在将来处理能力不足时，能够分别独立地进行更换，从而使在短时间内开发高性能的装置成为可能。
而且，通过分别在不同的半导体基板上构成上述系统控制部和上述图像处理部，能够减少零件个数，从而能够提供廉价的装置。
本领域的技术人员容易发现另外的优点和变形。因此，广义上讲，本发明不限制于这里所示和所述的特定细节和代表性实施例。从而，在不背离由后附权利要求及其等效物限定的一般发明概念的精神或范围的情况下，可进行各种修改。
权利要求
1.一种图像处理装置，具有图像处理部和系统控制部，其特征在于，上述图像处理部包括图像输入接口，从图像输入设备输入图像数据；数据包生成装置，根据图像数据生成数据包；第一包传送装置，把上述数据包传送给上述系统控制部；图像输出接口，向图像输出设备输出图像数据，上述系统控制部包括存储器控制装置，把从上述图像处理部传送来的数据包存储在存储器中，并从该存储器读出数据包；第二包传送装置，把上述数据包传送给上述图像处理部，上述第一和第二包传送装置在上述系统控制部与上述图像处理部之间分别使用不同的连接路径来传送包。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，上述系统控制部和上述图像处理部分别形成在不同的半导体基板上。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，上述系统控制部包括根据用户的操作生成用于控制上述图像处理部的动作的命令包的命令包生成装置，使用上述第二包传送装置把该命令包传送给上述图像处理部。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，上述图像处理部包括中断包生成装置，该装置生成用于向上述系统控制部通知中断的中断包，使用上述第一包传送装置把该中断包传送给上述系统控制部。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，上述数据包生成装置包括光栅矩形变换装置，把光栅图像数据变换为多个矩形图像数据；生成用于确定图像数据页面的页面ID的装置；生成用于确定矩形图像数据的位置的位置数据的装置，上述数据包至少包含上述页面ID、位置数据、矩形图像数据。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，上述图像处理部具有从上述数据包中提取出矩形图像数据的装置；矩形光栅变换装置，根据页面ID和位置数据，把多个矩形图像数据变换为光栅图像数据。
7.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于，上述图像处理部具有加工矩形图像数据的矩形图像处理装置。
全文摘要
在图像处理部(2149)中包括从扫描仪(2070)输入图像数据，生成数据包的图像输入接口(2112)；把数据包传送给图像环接口2(2148)的图像环接口4(2102)；向打印机(2095)输出图像数据的图像输出接口(2113)。在系统控制部(2150)中包括把从图像处理部(2149)传送来的数据包存储在RAM(2002)中，从RAM(2002)读出数据包的RAM控制器(2124)；向图像环接口3(2101)传送数据包的图像环接口1(2147)。分别使用不同的图像环(2008)从图像处理部(2149)向系统控制部(2150)以及从系统控制部(2150)向图像处理部(2149)传送包。
文档编号H04N1/00GK1482554SQ0315238
公开日2004年3月17日 申请日期2003年7月31日 优先权日2002年7月31日
发明者伊逹厚, 伊 厚 申请人:佳能株式会社