專利名稱：窗口化vga圖象的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圖形顯示適配器，尤其涉及具有在窗口中顯示視頻圖形陣列(VGA)功能的適配器。
具有較高功能的加速圖形顯示適配器在工業(yè)中正得到廣泛應(yīng)用，這些適配器作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在逐漸取代VGA適配器。加速圖形適配器具有專門屬于自己的處理器，用于把圖象信息送入存儲(chǔ)設(shè)備，而VGA是使用系統(tǒng)或主機(jī)的處理器把圖象信息送入存儲(chǔ)設(shè)備。正因?yàn)榫哂凶约簩Ｓ玫奶幚砥?，加速圖形適配器比VGA更快速、效率更高。
然而，由于已經(jīng)存在的VGA應(yīng)用程序，繼續(xù)供應(yīng)VGA適配器就成為工業(yè)中一個(gè)長(zhǎng)期存在的需求。為滿足這樣的需求，一些顯示適配器制造商設(shè)計(jì)出了具有VGA功能的加速圖形顯示適配器。

圖1描述了一個(gè)具有這種VGA功能的加速圖形適配器100，它包括加速圖形控制器110以及一個(gè)VGA端口和一個(gè)輸入端口。圖形控制器110被連到一個(gè)幀緩沖區(qū)130，幀緩沖區(qū)130又進(jìn)一步連到隨機(jī)存取存儲(chǔ)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(RAMDAC)150。RAMDAC150具有一個(gè)顯示端口，用于向顯示監(jiān)控器160提供圖象，同時(shí)還有一個(gè)VGA端口用于接收VGA圖象數(shù)據(jù)。圖形適配器100還包含一個(gè)VGA控制器120，連接到加速圖形控制器110的VGA端口、RAMDAC150的VGA端口。以及一個(gè)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)140。
從控制器110的輸入端口接收到的加速圖形數(shù)據(jù)被加速圖形控制器110處理并存儲(chǔ)在幀緩沖區(qū)130中。當(dāng)需要被顯示時(shí)，數(shù)據(jù)被送入RAMDAC150，用于最終在監(jiān)控器160上顯示。被加速控制器110接收的VGA數(shù)據(jù)，通過(guò)VGA端口被送入VGA控制器120，并存儲(chǔ)在DRAM140中。當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好顯示時(shí)，被VGA控制器120從DRAM140中檢索出來(lái)，然后通過(guò)RAMDAC150的VGA端口送入RAMDAC150。
正如圖1所示，為實(shí)現(xiàn)VGA兼容，加速圖形適配器使用兩個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備-幀緩沖區(qū)130和DRAM140，這兩個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備的使用構(gòu)成適配器的全部開銷。
很多時(shí)候由于各種各樣的原因，用戶可能希望同時(shí)在屏幕上顯示VGA圖象和加速圖象。在這種情況下，每幅圖象被顯示在一個(gè)窗口中。然而，當(dāng)VGA產(chǎn)生的圖象被顯示時(shí)，圖1所示的圖形適配器并不允許使用加速控制器。更具體的是，VGA控制器的使用決定了RAMDAC150的操作，VGA所控制的RAMDAC操作與加速圖形控制的RAMDAC操作并不兼容。因此，同時(shí)在一個(gè)屏幕上顯示VGA圖象和加速圖象是不可能的。
因此，需要一種技術(shù)，用于具有VGA功能的、只使用一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)存儲(chǔ)圖形圖象(包括VGA圖象)的顯示適配器，允許VGA和加速圖形圖象的同時(shí)顯示。
本發(fā)明可以滿足這一技術(shù)需要。本發(fā)明提供了在顯示屏幕上窗口化VGA圖象的設(shè)備和方法。設(shè)備是一個(gè)圖形適配器，包括一個(gè)VGA控制器，一個(gè)光柵機(jī)制，和一個(gè)具有可顯示存儲(chǔ)器與不可顯示存儲(chǔ)器的幀緩沖區(qū)。VGA控制器從幀緩沖區(qū)的不可顯示存儲(chǔ)器檢索并存儲(chǔ)VGA數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)提供給光柵機(jī)制，用于進(jìn)一步處理，比如把顯示屏幕上的VGA圖象窗口化。處理后，光柵機(jī)制的加速圖形處理器把VGA數(shù)據(jù)及其它圖形數(shù)據(jù)存入幀緩沖區(qū)的可顯示存儲(chǔ)器中，用于以后顯示。每經(jīng)過(guò)監(jiān)控器的一次全屏幕顯示，VGA圖象數(shù)據(jù)都被刷新。
圖1描述了一個(gè)具有VGA功能的加速圖形適配器。
圖2是被本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式所使用的數(shù)字計(jì)算機(jī)的框圖。
圖3是一個(gè)圖形適配器的部分框圖。
圖4描述了用于在顯示監(jiān)控器上顯示多窗口的設(shè)備的詳細(xì)框圖。
圖2是被本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式所使用的數(shù)字計(jì)算機(jī)200。在具有輸入設(shè)備230和輸出設(shè)備240的計(jì)算機(jī)框205中，計(jì)算機(jī)包括主處理器210和與之相連的主存儲(chǔ)器220。輸入設(shè)備230可以包括鍵盤、鼠標(biāo)，圖形輸入板或其它類型的輸入設(shè)備。輸出設(shè)備240可以包括文本監(jiān)控器，繪圖儀或其它類型的輸出設(shè)備。主處理器210還可以與圖形輸出設(shè)備310相連，如經(jīng)由圖形適配器300的圖形顯示器。圖形適配器300可以位于一個(gè)適配器槽260A中，在總線250上從主處理器210接收?qǐng)D形指令。一個(gè)調(diào)制解調(diào)器或其它通信適配器350和一個(gè)硬盤355也可以位于槽260C和260D上，用于通過(guò)總線250提供與主處理器的通信。調(diào)制解調(diào)器350可以通過(guò)通信線360與其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)370通信。主存儲(chǔ)器220，硬盤355和軟盤都稱為存儲(chǔ)器。
本發(fā)明在圖形適配器300中實(shí)現(xiàn)，圖3是如上述在圖2中描述過(guò)的圖形適配器300的部分框圖。這些部分包括與一個(gè)光柵機(jī)制420和一個(gè)VGA控制器425相連的地址譯碼器480，VGA控制器425和光柵機(jī)制420也相連。地址譯碼器480用于向光柵機(jī)制或VGA控制器傳送數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域中地址譯碼器已眾所周知，它們的實(shí)現(xiàn)就不在這里說(shuō)明了。光柵機(jī)制確定為產(chǎn)生一幅特定的圖象數(shù)據(jù)，哪些象素是需要被更新的，以及如何更新象素以產(chǎn)生視覺上精確的顯示。VGA控制器425用從處理器210中得到的圖象數(shù)據(jù)更新VGA存儲(chǔ)器。圖形適配器300中還有的部分是一個(gè)幀緩沖區(qū)430，它包括一個(gè)可顯示存儲(chǔ)器432和一個(gè)不可顯示存儲(chǔ)器434。幀緩沖區(qū)430與光柵機(jī)制420相連。VGA控制器425使用不可顯示存儲(chǔ)器434存儲(chǔ)VGA數(shù)據(jù)，可顯示存儲(chǔ)器432還與RAMDAC440相連。
如果圖形系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成顯示1024×768或768K字節(jié)數(shù)據(jù)，幀緩沖區(qū)通常有1024K字節(jié)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力，其中的768K字節(jié)用于容納最終將被顯示的數(shù)據(jù)，因此稱為顯示存儲(chǔ)器，另外256K字節(jié)并不存放一定要顯示的數(shù)據(jù)，因此被稱為不可顯示存儲(chǔ)器。通常存儲(chǔ)能力中的這256K字節(jié)不被使用，因此被浪費(fèi)了。本發(fā)明有效地使用了這一存儲(chǔ)能力來(lái)存儲(chǔ)VGA圖象數(shù)據(jù)，不再需要另外的存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。盡管本發(fā)明使用一個(gè)設(shè)計(jì)成顯示768K字節(jié)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)來(lái)描述，使用不同大小的圖象數(shù)據(jù)的系統(tǒng)也可以應(yīng)用。例如，設(shè)計(jì)成顯示1280K字節(jié)圖象數(shù)據(jù)的系統(tǒng)使用有2048字節(jié)存儲(chǔ)能力的幀緩沖區(qū)，未被使用的768字節(jié)幀緩沖區(qū)被用作VGA存儲(chǔ)器。
傳統(tǒng)的VGA存儲(chǔ)設(shè)備或DRAM通常分為4級(jí)映象，每一級(jí)映象用于保存圖象的不同信息。例如在文本模式下，第一級(jí)映象保存字符編碼信息，第二級(jí)映象保存屬性信息，第三級(jí)映象保存字體信息，第四級(jí)映象通常只用于圖形模式。同樣，不可顯示存儲(chǔ)器434被分為4級(jí)存儲(chǔ)映象，用于保存VGA圖象的不同信息。盡管幀緩沖區(qū)的不可顯示部分可能在物理上被分為4級(jí)映象，在這一示例中它被分成虛擬映象。也就是，VGA控制器使用尋址機(jī)制有效地應(yīng)用存儲(chǔ)器作為4級(jí)不同映象。為有效地傳送，VGA映象數(shù)據(jù)與一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)器434存取相結(jié)合。
在操作中，當(dāng)主機(jī)處理器210向圖形適配器300傳送數(shù)據(jù)時(shí)，地址譯碼器480對(duì)數(shù)據(jù)地址進(jìn)行譯碼以確定把數(shù)據(jù)傳送到光柵機(jī)制420或VGA控制器425。傳入VGA控制器425的數(shù)據(jù)被VGA控制器處理，然后傳送到不可顯示存儲(chǔ)器434存儲(chǔ)。同樣，傳入光柵機(jī)制420的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后被送到可顯示存儲(chǔ)器432存儲(chǔ)。當(dāng)VGA數(shù)據(jù)需要被顯示時(shí)，VGA控制器425從不可顯示存儲(chǔ)器434中檢索出數(shù)據(jù)，按要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以生成圖象，然后把它送入光柵機(jī)制420。光柵機(jī)制420把VGA數(shù)據(jù)送入可顯示存儲(chǔ)器432，以合成VGA圖象和由光柵機(jī)制420生成的任何圖象。光柵機(jī)制通過(guò)圖2中的主處理器210，獲得所需的合成圖象中VGA圖象窗口的起始地址。VGA圖象數(shù)據(jù)被映象到可顯示存儲(chǔ)器432中由起始地址和VGA圖象大小決定的地方，這些信息是由VGA操作方式定義的。如果需要，還可以對(duì)VGA圖象作比例變換，以適合為顯示器470生成的最終屏幕分辨率。經(jīng)過(guò)這些處理的數(shù)據(jù)被送入可顯示存儲(chǔ)器432存儲(chǔ)，當(dāng)需要被顯示時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)RAMDAC440傳到顯示器470。
可顯示存儲(chǔ)器432中的圖象數(shù)據(jù)以光柵掃描的方式顯示在顯示監(jiān)控器470上。也就是，圖象的顯示方式是，一個(gè)通過(guò)顯示監(jiān)控器470的整個(gè)顯示空間的掃描器用一束可調(diào)控電子束一行一行地掃描。相應(yīng)的，與監(jiān)控器左上角素相關(guān)的圖象數(shù)據(jù)被首先提供，而與右下角象素相關(guān)的圖象數(shù)據(jù)被最后提供。到達(dá)右下角象素后，電子束縱向消隱或關(guān)閉，以防止在它返回監(jiān)控器左上角的過(guò)程中顯示象素。在縱向消隱的初期，VGA控制器425開始從不可顯示存儲(chǔ)器434中讀出數(shù)據(jù)，把它提供給光柵機(jī)制420處理。光柵機(jī)制420處理數(shù)據(jù)并把它存儲(chǔ)到可顯示存儲(chǔ)器432。因此，在顯示器470的光柵掃描處理過(guò)程需要圖象數(shù)據(jù)之前，存儲(chǔ)器432中的VGA圖象已經(jīng)生成了。這就和為顯示器470生成VGA圖象同步，避免了當(dāng)要顯示而掃描時(shí)，存儲(chǔ)器中圖象不完整(部分新圖象，部分舊圖象)的情形。注意，可顯示存儲(chǔ)器432中的加速數(shù)據(jù)在每次主處理器210向圖形適配器傳送加速圖形數(shù)據(jù)時(shí)都被刷新。
圖4描述了用于在顯示監(jiān)控器上顯示多窗口的設(shè)備的詳細(xì)框圖。設(shè)備包括與幀緩沖區(qū)520相連的圖形處理器510，一個(gè)窗口標(biāo)識(shí)符(wid)530和RAMDAC540。RAMDAC540也和wid530及幀緩沖區(qū)520相連。圖形處理器510包括在圖3的光柵機(jī)制420中，它把要顯示的數(shù)據(jù)(VGA和加速圖形)通過(guò)數(shù)據(jù)總線570傳到幀緩沖區(qū)520。圖形處理器510也通過(guò)地址總線580把要傳送數(shù)所的尋址信息送到wid530。LUT545中的調(diào)色板通過(guò)控制總線560被圖形處理器510更新。
wid530和可顯示存儲(chǔ)器520被相同地映射，也就是，wid530中的每個(gè)位置對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器520中的一個(gè)象素位置。wid530產(chǎn)生的一個(gè)代碼被RAMDAC540用來(lái)確定相應(yīng)象素的屬性，如象素的顏色深度等。RAMDAC540使用這些屬性來(lái)為某一特定窗口選擇對(duì)數(shù)據(jù)的正確解釋，如每個(gè)象素的位數(shù)，調(diào)色板地址等。這樣，VGA圖象數(shù)據(jù)和加速圖象數(shù)據(jù)可以被同時(shí)顯示在顯示監(jiān)控器上，分別以各自的象素解釋方式在各自的窗口中。例如，每象素8位的VGA數(shù)據(jù)可以和每象素16位的加速圖象一同顯示。
盡管已參照特定實(shí)施方式描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很明顯還有其他實(shí)施方式。因此，如上說(shuō)明不能視為對(duì)本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種能夠窗口化VGA圖象的圖形顯示適配器包括一個(gè)光柵機(jī)制，用于處理和在顯示存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)圖形圖象數(shù)據(jù)，包括VGA圖象數(shù)據(jù)，并在顯示監(jiān)控器上同時(shí)顯示由所述圖形圖象數(shù)據(jù)表示的多個(gè)圖形圖象，每個(gè)圖象數(shù)據(jù)在各自的窗口中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的圖形顯示適配器其特征在于，所述顯示存儲(chǔ)器包括一個(gè)可顯示存儲(chǔ)器部分和一個(gè)非顯示存儲(chǔ)器部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中的圖形顯示適配器其特征在于，不可顯示存儲(chǔ)器部分被劃分成4級(jí)映象，每級(jí)映象用于保存VGA圖象的信息數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中的圖形顯示適配器其特征在于，還包括一個(gè)VGA控制器，所述VGA控制器用于存儲(chǔ)，處理，和從所述顯示存儲(chǔ)器的所述不可顯示存儲(chǔ)器部分檢索VGA圖象數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中的圖形顯示適配器其特征在于，所述被檢索出的VGA圖象數(shù)據(jù)被提供給所述的光柵機(jī)制，以使這些數(shù)據(jù)被保存在所述幀緩沖區(qū)的所述可顯示存儲(chǔ)器中，并使這些數(shù)據(jù)能被窗口化在所述屏幕上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中的圖形顯示適配器其特征在于，每次全屏幕顯示后，VGA圖象數(shù)據(jù)由所述VGA控制器提供給所述光柵機(jī)制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中的圖形顯示適配器其特征在于，所述光柵機(jī)制對(duì)所述VGA圖象進(jìn)行比例變換，以適合最終屏幕分辨率。
8.一種窗口化VGA圖象數(shù)據(jù)的方法包括如下步驟獲得并處理圖形圖象數(shù)據(jù)，包括VGA圖象數(shù)據(jù)；將所述圖形圖象數(shù)據(jù)存入顯示存儲(chǔ)器；在顯示監(jiān)控器上同時(shí)顯示多個(gè)所述圖形圖象數(shù)據(jù)，每一圖象數(shù)據(jù)在各自的窗口中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中的方法其特征在于所述顯示存儲(chǔ)器包括一個(gè)可顯示存儲(chǔ)器部分和一個(gè)不可顯示存儲(chǔ)器部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中的方法其特征在于，所述不可顯示存儲(chǔ)器部分分成4級(jí)映象，每級(jí)映象用來(lái)保存VGA圖象的信息數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中的方法其特征在于，還包括一個(gè)步驟，存儲(chǔ)，處理和通過(guò)VGA控制器從所述顯示存儲(chǔ)器的所述不可顯示存儲(chǔ)器部分檢索VGA圖象數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中的方法其特征在于，所述被檢索出的VGA圖象數(shù)據(jù)被提供給所述的光柵機(jī)制，以使這些數(shù)據(jù)被保存在所述顯示存儲(chǔ)器的所述可顯示存儲(chǔ)器部分，并使這些數(shù)據(jù)能被顯示在所述屏幕的窗口中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12中的方法其特征在于，每次全屏幕顯示后，VGA圖象數(shù)據(jù)由所述VGA控制器提供給所述光柵機(jī)制。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中的方法其特征在于，所述光柵機(jī)制對(duì)所述VGA圖象進(jìn)行比例變換，以適合最終屏幕分辨率。
全文摘要
本發(fā)明提供了在屏幕上窗口化VGA圖象的設(shè)備和方法。設(shè)備是一個(gè)圖形適配器，包括一個(gè)VGA控制器，一個(gè)光柵機(jī)制，和一個(gè)具有可顯示存儲(chǔ)器和不可顯示存儲(chǔ)器的幀緩沖區(qū)。VGA控制器存儲(chǔ)、處理，和從幀緩沖區(qū)的不可顯示存儲(chǔ)器檢索VGA數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)提供給光柵機(jī)制用于進(jìn)一步處理，比如在顯示屏幕上把VGA圖象顯示在窗口中。處理后，光柵機(jī)制的加速圖形處理器把VGA數(shù)據(jù)和其它圖形數(shù)據(jù)存入幀緩沖區(qū)的可顯示存儲(chǔ)器中，用于以后的顯示。
文檔編號(hào)G09G5/36GK1167941SQ9710455
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1997年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月22日
發(fā)明者查勒斯·雷·約翰斯, 格利·阿倫·尼爾, 約翰·托馬斯·羅伯森 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司